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1、第第2课时化学键与化学反应中的能量变化课时化学键与化学反应中的能量变化 1.实验操作步骤、现象及结论实验操作步骤、现象及结论笃学一笃学一实验操作实验操作实验现象实验现象结论及有关化学方程式结论及有关化学方程式混合液的温度混合液的温度此反应此反应 能量能量升高升高NaOH HCl=NaClH2O释放释放实验操作实验操作实验现象实验现象结论及有关化学方程结论及有关化学方程式式锌粉逐渐锌粉逐渐 ，有，有 产产生生，混混合合液液的的温度温度 此反应此反应 能量能量混混合合粉粉末末变变成成糊糊状状物物，有有 产产生生，烧烧杯杯温温度度降降低低使使烧杯和玻璃片烧杯和玻璃片Ca(OH)22NH4Cl=CaC
2、l22NH32H2O此此反反应应 能量能量溶解溶解气泡气泡升高升高释放释放Zn2HCl=ZnCl2H2刺激性气味气体刺激性气味气体冻结在一起冻结在一起吸收吸收2.化学反应中能量变化结论化学反应中能量变化结论每一个化学反每一个化学反应都伴随着能量的都伴随着能量的变化，有的化，有的 能能量量，有的有的 能量。能量。释放释放吸收吸收1.常见的放热反应常见的放热反应 (1)所所有有的的 反反应；(2)酸酸碱碱 反反应；(3)金金属属与与水水或或酸酸发生生的的 反反应；(4)大大多多数数 反反应(C与与CO2反反应等等除除外外)；(5)铝热反反应。2常见的吸热反应常见的吸热反应 (1)铵盐与与碱碱的的反
3、反应如如Ba(OH)28H2O与与NH4Cl固固体体的的反反应；(2)大大多多数数 反反应；(3)以以C、H2、CO为还原原剂的的氧化氧化还原反原反应。笃学二笃学二常见的放热反应和吸热反应常见的放热反应和吸热反应 燃烧燃烧中和中和置换置换化合化合分解分解化学反应中能量变化的实质化学反应中能量变化的实质(1)在在化化学学反反应过程程中中，破破坏坏旧旧化化学学键时，需需要要 一一定定的的能能量量来来克克服服原原子子(或或离离子子)间的的相相互互作作用用；形形成成新新化化学学键时，又又要要 一一定定的的能能量量。因因此此，在在化化学学反反应中中，不不仅有有 生成，而且生成，而且还伴随着伴随着能量能量
4、的的变化。化。笃学三笃学三化学反应中能量变化实质及转化化学反应中能量变化实质及转化 吸收吸收释放释放新物质新物质(2)在化学反在化学反应中，如果形成新化学中，如果形成新化学键所所 的能量的能量 破破坏旧化学坏旧化学键所所 的能量，的能量，该反反应开始后，就会有一定的能开始后，就会有一定的能量以量以 、 或或 等形式等形式释放出来；如果新化学放出来；如果新化学键的形的形成所成所 的能量的能量 破坏旧化学破坏旧化学键所所 的能量，的能量，该反反应就需要不断就需要不断 能量才能使反能量才能使反应持持续进行。行。(3)化学反化学反应与其他形式的能量的与其他形式的能量的转化化化学反化学反应的能量的能量变
5、化化还可以看做可以看做“储存存”在物在物质内部的能量内部的能量( 能能)转化化为 能、能、 能或能或 能等能等释放出来，或者是放出来，或者是 能、能、 能或能或 能等能等转化化为物物质内部的能量内部的能量( 能能)被被“储存存”起来的起来的过程。程。 释放释放大于大于吸收吸收热能热能电能电能光能光能释放释放小于小于吸收吸收吸收吸收化学化学热热电电光光热热电电光光化学化学【慎思慎思1】 天天然然气气的的燃燃烧烧是是化化学学变变化化，该该反反应应能能放放出出较较多多的的能能量量。那那么，你知道化学反应中为什么会有能量变化吗？么，你知道化学反应中为什么会有能量变化吗？提提示示形形成成新新化化学学键键
6、所所释释放放的的能能量量不不等等于于破破坏坏旧旧化化学学键键所所吸收的能量。吸收的能量。【慎慎思思2】 某某同同学学在在做做消消石石灰灰与与氯化化铵反反应的的实验时，没没有有发现结冰冰现象，其原因可能有哪些？象，其原因可能有哪些？提提示示(1)药药品品用用量量太太少少；(2)消消石石灰灰没没有有研研碎碎；(3)用用玻玻璃璃棒搅拌速度过慢；棒搅拌速度过慢；(4)烧杯与玻璃片间滴的水过多。烧杯与玻璃片间滴的水过多。【慎思慎思3】 需要加需要加热才能才能发生的反生的反应一定是吸一定是吸热反反应吗？提提示示不不对对，加加热热只只是是反反应应所所需需的的一一种种条条件件，并并不不能能证证明明一一定定是是
7、吸吸热热反反应应。反反应应的的放放热热、吸吸热热取取决决于于反反应应物物总总能能量量和和生生成成物物总总能能量量的的相相对对大大小小。只只要要反反应应物物总总能能量量大大于于生生成成物物总总能能量量，反反应应一一定定放放热热。有有的的反反应应很很难难进进行行，条条件件要要求求很高，但仍是放热反应，例如合成氨的反应。很高，但仍是放热反应，例如合成氨的反应。【慎思慎思4】 讨论判断判断任何化学反任何化学反应都伴随能量都伴随能量变化化 ()。化学反化学反应中的能量中的能量变化都表化都表现为热量的量的变化化 ()。反反应物的物的总能量高于生成物的能量高于生成物的总能量能量时，发生放生放热反反应()。反
8、反应物的物的总能量低于生成物的能量低于生成物的总能量能量时，发生吸生吸热反反应()。煤燃煤燃烧时化学能主要化学能主要转化化为热能能 ()。化石燃料和植物燃化石燃料和植物燃烧时放出的能量均来源于太阳能放出的能量均来源于太阳能()。动物体内葡萄糖被氧化成物体内葡萄糖被氧化成CO2是是热能能转变成化学能的成化学能的过程程()。提示提示 化学反化学反应发生生时，物，物质种种类变化的同化的同时一定伴有能量一定伴有能量变化，化，但一个化学反但一个化学反应是放是放热反反应还是吸是吸热反反应取决于形成新化学取决于形成新化学键释放的能量和破坏旧化学放的能量和破坏旧化学键所吸收的能量的相所吸收的能量的相对大小或反
9、大小或反应物的物的总能量与生成物的能量与生成物的总能量的相能量的相对大小，与反大小，与反应条件无条件无关。关。我我们可以从四个方面来判断一个化学反可以从四个方面来判断一个化学反应是放是放热反反应还是吸是吸热反反应：要点一要点一 |放热反应和吸热反应的判断方法放热反应和吸热反应的判断方法 1从化学键的断裂与形成来判断从化学键的断裂与形成来判断若若E1E2，反，反应为吸吸热反反应；若若E1E2，反，反应为放放热反反应。2从反应物和生成物所具有的能量来判断从反应物和生成物所具有的能量来判断 若若反反应物物所所具具有有的的总能能量量大大于于生生成成物物所所具具有有的的总能能量量，则反反应为放放热反反应
10、(如如图1)；若若反反应物物所所具具有有的的总能能量量小小于于生生成成物物所所具具有有的的总能能量量，则反反应为吸吸热反反应(如如图2)。3根据经验规律来判断根据经验规律来判断(1)常常见的放的放热反反应所所有有的的燃燃烧反反应；酸酸碱碱中中和和反反应；金金属属与与水水或或酸酸发生生的的置置换反反应；大大多多数数化化合合反反应(C与与CO2反反应等等除除外外)；铝热反反应。(2)常常见的吸的吸热反反应铵盐与与碱碱的的反反应如如Ba(OH)28H2O与与NH4Cl固固体体的的反反应；大大多多数数分分解解反反应；以以C、H2、CO为还原原剂的的氧氧化化还原反原反应。4根据反应条件来判断根据反应条件
11、来判断需需要要持持续加加热才才能能进行行的的反反应一一般般是是吸吸热反反应，如如碳碳酸酸钙的的受受热分分解解；若若反反应在在开开始始时需需要要加加热，反反应开开始始后后不不再再加加热就能就能继续进行，行，则反反应为放放热反反应，如，如铁与硫的反与硫的反应。【例题例题】 下列下列说法正确的是法正确的是 ()。 A吸吸热反反应一定是一定是释放能量放能量 B在一个确定的化学反在一个确定的化学反应关系中，反关系中，反应物的物的总能量能量总是是 高于生成物的高于生成物的总能量能量 C反反应是放是放热还是吸是吸热要看破坏旧化学要看破坏旧化学键吸收的能量吸收的能量总 和与形成新化学和与形成新化学键释放出的放
12、出的总和的大小和的大小 D吸吸热反反应在常温下不能在常温下不能发生生解析解析吸热反应是把热能等转化为物质内部的能量被吸热反应是把热能等转化为物质内部的能量被“贮贮存存”起来的过程，故起来的过程，故A项错误；在一个确定的化学反应关系项错误；在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量与生成物的总能量总是不等，当前者大中，反应物的总能量与生成物的总能量总是不等，当前者大于后者，化学反应为放热反应；前者小于后者，化学反应为于后者，化学反应为放热反应；前者小于后者，化学反应为吸热反应，故吸热反应，故B项错误；化学反应是放热还是吸热要看破坏项错误；化学反应是放热还是吸热要看破坏旧化学键吸收的能量总和与形成
13、新化学键释放出的能量总和旧化学键吸收的能量总和与形成新化学键释放出的能量总和的大小，故的大小，故C项正确；放热反应和吸热反应在一定的条件下项正确；放热反应和吸热反应在一定的条件下都能发生，吸热反应在常温下也能发生，如都能发生，吸热反应在常温下也能发生，如Ba(OH)28H2O与与NH4Cl固体的反应，故固体的反应，故D项错误。项错误。答案答案C1吸吸热热反反应应并并不不一一定定需需要要加加热热才才能能发发生生，如如Ba(OH)28H2O与与NH4Cl固固体体的的反反应应；放放热热反反应应有有时时需需要要加加热热才才能能发发生生，如如铁铁与与硫硫的的反反应应。因因此此，化化学学反反应应需需要要在
14、在一一定定条条件件下下才才能能发发生生，是是否否需需要要加加热热由由反反应应物物本本身身的的性性质质决决定定，而而与与反反应应是吸热反应还是放热反应无关。是吸热反应还是放热反应无关。2化化学学变变化化都都伴伴有有能能量量变变化化，但但伴伴有有能能量量变变化化的的过过程程不不一一定定都都是是化化学学变变化化。如如NaOH固固体体的的溶溶解解、浓浓硫硫酸酸的的稀稀释释等等过过程程都都有有明明显显的的热热量量放放出出，但但这这些些过过程程中中没没有有新新物物质质的的生生成，故它们不是化学变化。成，故它们不是化学变化。3化化学学反反应应中中的的能能量量变变化化不不仅仅仅仅表表现现为为热热量量变变化化，
15、能能量量的的表表现现形形式式多多种种多多样样。反反应应中中可可能能是是化化学学能能与与热热能能、电电能能或或光光能能等等之之间间的的转转化化。常常见见的的化化学学反反应应的的能能量量变变化化通通常常表表现现为热量变化。为热量变化。【体验体验1】 下列下列变化化过程中，需吸收能量的是程中，需吸收能量的是 ()。AHH=H2 BHCl=HClCI2=II DCO2=CO2解解析析物物质质间间进进行行化化学学反反应应时时，形形成成化化学学键键时时要要放放出出能能量量，A、B在在形形成成H2、HCl时时释释放放能能量量；D是是碳碳的的燃燃烧烧反反应应，根根据据生生活活常常识识我我们们也也知知道道燃燃烧
16、烧过过程程释释放放能能量量；而而拆拆开开物物质质中中的化学键时则需要吸收能量。的化学键时则需要吸收能量。答案答案C【体验体验2】下列下列变化属于吸化属于吸热反反应的是的是_(填序号填序号)。液液态水水汽汽化化；胆胆矾受受热变为白白色色粉粉末末；苛苛性性钠固固体体溶溶于于水水；氯酸酸钾分分解解制制氧氧气气；生生石石灰灰与与水水反反应生生成成熟熟石灰；石灰；干冰升干冰升华解解析析注注意意吸吸热热过过程程、放放热热过过程程与与吸吸热热反反应应、放放热热反反应应的的区区别别。水水的的汽汽化化是是物物理理变变化化，不不属属于于吸吸热热反反应应；CuSO45H2O受受热热分分解解生生成成CuSO4和和H2
17、O，属属于于吸吸热热反反应；应；是放热反应；是放热反应；均为物理变化。均为物理变化。答案答案规律探究八利用化学键计算化学反应中的能量变化规律探究八利用化学键计算化学反应中的能量变化【知识支持知识支持】1正确理解和公式导出正确理解和公式导出化化学学键的的断断裂裂和和形形成成是是物物质在在化化学学反反应中中发生生能能量量变化化的的主主要要原原因因，利利用用化化学学键的的能能量量变化化可可粗粗略略计算算化化学学反反应过程程中中的的能能量量变化化。以以H2Cl2=2HCl(H2、Cl2的的物物质的的量量均均为1 mol)为例：例：化学键断裂吸收的能量化学键断裂吸收的能量化化学学键键形形成成放放出出的的
18、能量能量HH键：键：436 kJClCl键：键：243 kJHCl键：键：431 kJ共吸收共吸收436 kJ243 kJ679 kJ能量能量共放出共放出862 kJ能量能量862 kJ679 kJ183 kJ，即该反应放出，即该反应放出183 kJ能量能量【问题探究问题探究】化化学学反反应A2B2=2AB的的能能量量变化化如如图所所示示，则下下列列说法正确的是法正确的是 ()。A该反反应是吸是吸热反反应B1 mol AA键和和1 mol BB键断裂能放出断裂能放出x kJ的能量的能量C2 mol AB键断裂需要吸收断裂需要吸收y kJ的能量的能量D2 mol AB的的总能量高于能量高于1 m
19、ol A2和和1 mol B2的的总能量能量解析解析由图知，由图知，1 mol A2和和1 mol B2的总能量高于的总能量高于2 mol AB的的能量，所以该反应放热；化学键断裂时需吸收能量，能量，所以该反应放热；化学键断裂时需吸收能量，B项错项错误，误，C项正确。项正确。答案答案C名师点评名师点评化学反应中的能量变化值化学反应中的能量变化值Q总吸总吸Q总放总放。利用这。利用这一公式进行计算时，还应注意：一公式进行计算时，还应注意：(1)可以根据化学反应中的能量变化计算某一种具体的化学键可以根据化学反应中的能量变化计算某一种具体的化学键断裂时吸收能量或形成时放出能量的多少。断裂时吸收能量或形成时放出能量的多少。(2)计算出的能量变化如果为正值，则反应吸热，如果是负计算出的能量变化如果为正值，则反应吸热，如果是负值，则反应放热。值，则反应放热。
