化学能与热能 .pdfVIP

高一化学VIP讲义

第四讲：化学反应与能量

重点：化学键与化学反应中能量的变化的关系，建立科学的能量关

难点：化学反应热效应的实质，从微观结构变化看化学反应的能量变化

第一节化学能与热能

思考：煤、石油、天然气，它们燃烧是释放的热量。这种热能从何而来？石灰石

高温分解生成氧化钙，高温提供的热能在石灰石分解过程中起什么作用？

一、化学键与化学反应中能量的转化关系

1、微观上来看化学反应中能量的变化

氢气和氯气的反应：

H(g)＋Cl(g)=2HCl(g)

===

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断开1molH分子中的H—H键时需要吸收436kJ的热量

2

断开1molCl分子中的Cl—Cl键时需要吸收243kJ的热量

2

形成2molHCl分子中的H—Cl键时要释放2×431kJ的热量

则(1)化学键断裂时需要吸收能量。吸收总能量为：436kJ＋243kJ＝679kJ，

(2)化学键形成时需要释放能量。释放总能量为：431kJ＋431kJ＝862kJ，

(3)反应中放出的热量的计算：862kJ—679kJ=183kJ

1

总结：⑴我们可以得出化学反应的本质是什么呢？

⑵化学反应中的热量是怎么样的产生的呢？它的微观过程是怎么样的？

任何化学反应都有反应热，这是由于反应物中旧键断裂的时候需要吸收能

量，当原子重新组成生成物、新化学键形成的时候，又要放出热量。

新化学键形成的时候，所释放的总能量与反应物中旧键的断裂时所吸收的能

量的差就是此反应的反应热

反应物中化学键断裂吸收的能量____________形成化学键放出的能量，则为

吸热反应。

反应物中化学键断裂吸收的能量____________形成化学键放出的能量，则为

放热反应。

⑶键能：拆开气态物质中1mol某种共价键需要吸收的能量或合成气态物质

中1mol某种共价键放出的能量，就是该共价键的键能。

原子形成分子的过程中要放出热量，反之，要使气态分子中彼此结合的原子

分开，使原子之间的共价键断裂则吸收能量。

注意：形成共价化合物的原子半径越小，其共价键越强，键能越大，该共价

键越是牢固，分子越是稳定。

想一想：为什么气态氢化物的热稳定性：HFHClHBrHI

2、宏观上看化学反应中能量的变化

⑴思考：一个化学反应吸收能量还是放出能量是由什么决定的呢？

在化学反应中，反应物的总能量与生成物的总能量间的能量差。

实质：一个化学反应是吸收能量还是放出能量，决定于反应物的总能量与生

成物的总能量的相对大小。

反应物的总能量大于生成物的总能量时，放出能量，该反应为放热放应

反应物的总能量小于生成物的总能量时，吸收能量，该反应为吸热放应

（2）反应物中能量变化也可以用下图表示

2

总结：

1、化学反应的实质：

旧化学键断裂，新化学键形成的过程。

2、任何化学反应都伴随着能量的变化！

引起化学反应中的能量变化：

（1）微观：化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因；

化学键的断裂——吸收能量；

化学键的形成——放出能量。

反应物生成物

化学反应＝旧化学键断裂＋新化学键形成

(吸收总能量E1）（放出总能量E2）

①当E1＞E2，反应吸收能量

②当E1＜E2，反应放出能量

2）宏观：在化学反应中，反应物的总能量与生成物的总能量间的能量差。

EAEB

①反应物总能量＞生成物总能量反应放出能量

②反应物总能量＜生成物总能量反应吸收能量

二、化学能与热能的相互转化

1.质量守恒和能量守恒定律（两条基本自然定律）：

（1）质量守恒定律：参加反应的各物质的质量总和等于生成物的各物