2024高中化学第2章化学键化学反应与能量第1节第2课时化学键与化学反应中的能量变化讲义+素养练含解.docVIP

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第2课时化学键与化学反应中的能量改变

[目标导航]1.了解化学反应中存在能量改变。2.知道常见的放热反应和吸热反应。3.了解化学反应能量改变的实质。

一、化学反应中的能量改变

试验操作

试验现象

有关化学方程式及结论

混合液的温度上升

化学方程式：NaOH＋HCl===NaCl＋H2O

结论：反应过程释放热量

有刺激性气味气体产生，烧杯温度降低

化学方程式：Ca(OH)2＋2NH4Cl===CaCl2＋2NH3↑＋2H2O

结论：反应过程汲取热量

结论

每一个化学反应都伴随着能量的改变，有的释放能量，有的汲取能量

【议一议】

1.放热反应肯定简单发生，吸热反应肯定难以发生吗？

答案不肯定，放热反应不肯定简单发生，有些放热反应须要加热才能进行，如铜与氧气、硫与铁的反应。吸热反应不肯定难发生，有些吸热反应常温下能进行，如Ca(OH)2与NH4Cl的反应。

2.须要加热才能发生的反应肯定是吸热反应吗？

答案不肯定，有些须要加热进行的反应是放热反应，如硫与铁的反应。

二、化学反应中能量改变的实质及转化的形式

1.化学反应的实质

化学反应是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。

2.化学反应中能量改变的实质

在化学反应过程中，旧化学键的断裂须要汲取肯定的能量；新化学键的形成须要释放肯定的能量，二者不相等。

3.化学反应中放出或汲取能量的缘由

在化学反应过程中，最终是汲取能量还是释放能量，取决于旧化学键断裂所汲取的总能量与新化学键形成所释放的总能量的相对大小。

若形成新化学键所释放的总能量大于破坏旧化学键所汲取的总能量，则该反应放出能量；假如形成新化学键所释放的能量小于破坏旧化学键所汲取的能量，则该反应汲取能量。

4.化学反应中能量转化的形式

(1)化学反应的能量改变还可以看做是“储存”在物质内部的能量(化学能)转化为热能、电能或光能等释放出来的过程。

(2)化学反应的能量改变也可以看做是热能、电能或光能等物质外部的能量转化为物质内部的能量(化学能)被“储存”起来的过程。

【议一议】

1.为什么全部化学反应前后都有能量的改变？

答案因为化学反应肯定有旧化学键的断裂和新化学键的形成，化学键断裂汲取的能量与新化学键形成释放的能量不等。

2.化学反应中能量改变全部表现为热能和光能吗？

答案化学反应中能量改变不全部表现为热能和光能。化学反应中的能量还可以表现为电能等其他形式的能量。

3.依据以下信息，推断1molH2(g)完全燃烧生成水蒸气时放出的能量为多少？

已知：1molH—H键完全断裂时汲取能量为436kJ，1molO===O键完全断裂时汲取能量为498kJ，1molH—O键形成时放出能量为465kJ。

答案因为化学反应肯定有旧化学键的断裂和新化学键的形成，断开1molH—H键和eq\f(1,2)molO===O键须要汲取的能量为436kJ＋eq\f(1,2)×498kJ＝685kJ，生成1molH2O(g)放出的能量为2×465kJ＝930kJ。1molH2(g)完全燃烧生成水蒸气时放出的能量为930kJ－685kJ＝245kJ。

一、化学反应中能量改变的缘由

1.从化学键的角度分析

若E1＞E2，反应汲取能量；若E1＜E2，反应释放能量。

2.从反应物和生成物所具有能量的角度分析

若反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量，则反应释放能量(如图1)；

若反应物所具有的总能量小于生成物所具有的总能量，则反应汲取能量(如图2)。

【特殊提示】化学反应中能量的转化不肯定都表现为化学能与热能的转化。

【例1】已知反应X＋Y===M＋N为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是()

A.X的能量肯定高于M的，Y的能量肯定高于N的

B.破坏反应物中的化学键所汲取的总能量大于形成生成物中化学键所放出的总能量

C.X和Y的总能量肯定高于M和N的总能量

D.因为该反应为放热反应，所以不必加热就可发生

解析由于该反应为放热反应，所以X和Y的总能量肯定高于M和N的总能量，A不正确，C正确；破坏反应物中的化学键所汲取的总能量大于形成生成物中化学键所放出的总能量时，该反应则为吸热反应，B不正确；放热反应在通常状况下不肯定就能反应，有些放热反应须要在肯定的条件(如加热或光照等)下才能发生D不正确。

答案C

【归纳总结】(1)断裂或形成化学键的能量表示：

汲取能量值＝E吸－E放

放出能量值＝E放－E吸

(2)物质内部能量H表示：

放热：H反＞H产

吸热：H产＞H反

变式训练1依据下面的信息，推断下列叙述正确的是()

A.氢气跟氧气反应生成水的同时释放能量

B.氢气跟氧气反应生成水的同时汲取能量

C.1molH2跟eq\f(1,2)molO