1、第3课时 化学键与化学反应中的能量变化,第2章 第1节 化学键与化学反应,学习目标定位 1.了解化学反应中存在能量变化，知道化学反应中能量变化的实质。2.知道常见的放热反应和吸热反应。 3.能够认识化学反应中能量变化对生产和生活的意义。,内容索引,新知导学 新知探究 点点落实,达标检测 当堂检测 巩固反馈,新知导学,1.按照下列各实验的操作步骤，完成各实验并将观察到的实验现象及其实验结论填入表中。,一、化学反应中能量变化的实验探究,Zn2H,=Zn2H2,放出,升高,气泡,放出热量,粘结到烧杯的底部,糊状,刺激性,高,H,OH=H2O,Ca(OH)22NH4Cl= CaCl22NH32H2O,
2、吸收,2.由上述实验可知，每个化学反应都伴随着能量变化，有的 能量，有的 能量。化学反应中的能量变化有多种形式，但通常主要表现为 的变化。因此化学反应可分为 反应和 反应。,释放,吸收,热量,放热,吸热,1.常见的放热反应 (1)所有的燃烧反应，如木炭、H2、CH4等在氧气中的燃烧，H2在Cl2中的燃烧。 (2)酸碱中和反应，如HOH=H2O。,(5)活泼金属与酸或H2O的反应，如2Al6H=2Al33H2、2Na2H2O=2Na2OHH2。,2.常见的吸热反应 (1)铵盐与碱的反应，如Ca(OH)22NH4Cl=CaCl22NH32H2O。,解析 锌粒与稀硫酸的反应、甲烷的燃烧反应均是放热反
3、应；Ba(OH)28H2O晶体与NH4Cl晶体的反应是吸热反应，但元素的化合价无变化，是非氧化还原反应；灼热的木炭与CO2的反应既属于吸收能量的反应，又属于氧化还原反应。,1.下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是 A.锌粒与稀硫酸的反应 B.灼热的木炭与CO2反应 C.甲烷在氧气中的燃烧反应 D.Ba(OH)28H2O晶体与NH4Cl晶体的反应,答案,解析,易错警示,易错警示 (1)不能根据反应是否需要加热或点燃条件判断放热反应和吸热反应。 吸热反应不一定需要加热或点燃条件，放热反应在常温下不一定能够发生，有些吸热反应在常温下就能进行，有些放热反应需加热或点燃才能进行。 (2)在高温
4、或持续加热的条件下进行的反应一般是吸热反应。,2.下列反应过程中的能量变化与如图一致的是,答案,解析,规律总结,解析 A项，铝热反应属于放热反应，反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量，正确； B、C、D三项均为吸热反应，反应物具有的总能量低于生成物具有的总能量，错误。,规律总结,规律总结 四种基本反应类型均有可能是放热反应或吸热反应,1.从化学键角度分析化学反应中的能量变化 (1)请根据下列信息分析氢气燃烧生成水蒸气时，为什么会发生能量变化？,二、化学反应中能量变化的原因,答案,答案 从给出的信息可知，在化学反应过程中，反应物分子中旧键断裂需吸收能量，生成物分子中新键形成需放出能量。断裂1
5、 mol H2和 mol O2中的化学键吸收的能量总和为436 kJ249 kJ685 kJ，而形成1 mol H2O的共价键释放930 kJ能量，放出的能量大于吸收的能量，故该反应要放出能量。,(2)化学反应中的能量变化可以用下图形象地表示出来：,若E1E2，反应 能量； 若E1E2，反应 能量。,吸收,释放,2.化学反应的能量变化与物质内部能量的关系 (1)从物质内部能量分析化学反应过程：化学反应的过程可看作“储存”在物质内部的能量(化学能)转化为热能、电能或光能等形式 出来，或者是热能、电能或光能等转化为物质内部的能量(化学能)被“ ”起来的过程。,释放,储存,(2)化学反应的能量变化与
6、物质内部能量的关系,图中反应物内部的总能量 生成物内部的总能量，反应 能量； 图中反应物内部的总能量 生成物内部的总能量，反应 能量。,大于,释放,小于,吸收,1.化学反应的基本特征 一是物质发生了变化，即有新物质生成；二是能量发生了变化，即吸收能量或放出能量。由于拆开不同的化学键 的能量 ，形成不同的化学键 的能量也 ，所以化学反应中总会伴有 的变化，最终的反应结果表现为 能量和 能量。,消耗,不同,释放,不同,吸收,放出,能量,2.化学反应中能量变化的原因 (1)从化学键的角度理解,放出,吸收,(2)从物质储存化学能的角度理解,放出,吸收,3.下列关于反应能量的说法中正确的是 A.化学反应
7、中的能量变化，都表现为热量的变化 B.化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因 C.已知反应：Zn(s)CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)Cu(s)为放热反应，则反应物总能量E2，D项错误。,规律总结,规律总结 判断反应放热或吸热的依据是根据反应物和生成物总能量的相对大小。 放热反应：反应物总能量生成物总能量； 吸热反应：反应物总能量4Q3 C.2Q1Q24Q3 D.2Q1Q22Q3,答案,解析,规律总结,解析 2H2O2 2H2O是放热反应，断开化学键吸收的总能量比形成化学键放出的总能量小，C项正确。,规律总结 反应中放出、吸收能量的计算： 吸收能量值E吸E放；放出能量值E放E吸
8、。,学习小结,达标检测,1.下列对化学反应的认识中错误的是 A.会引起化学键的变化 B.会产生新的物质 C.必然引起物质状态的变化 D.必然伴随着能量的变化,1,2,3,4,5,解析 化学反应不一定引起物质状态的变化，如氮气与氢气化合生成氨气无状态变化。,答案,解析,6,2.下列变化过程需要吸收能量的是 A.2H2O2 2H2O B.ClClCl2 C.CaOH2O=Ca(OH)2 D.H2HH,1,2,3,4,5,解析 H2在O2中燃烧放出大量的热，生石灰溶于水放热，原子间化合放出能量，而断裂HH键则需吸收能量。,答案,解析,6,1,2,3,4,5,答案,解析,6,3.下列说法中正确的是 A
9、.化合反应均是放热反应，分解反应均是吸热反应 B.燃料的燃烧反应均是放热反应 C.干冰的升华是吸热反应 D.需要点燃或加热的化学反应一定是吸热反应,1,2,3,4,5,6,解析 A项，CCO2=2CO是化合反应，但需要吸热，2H2O2=2H2OO2是分解反应，但放出热量，错误； B项，物质之所以被用作燃料，就是因为它易燃烧并放出热量，正确； C项，吸热反应属于化学反应，干冰升华不是化学反应，错误； D项，化学反应是吸热反应的决定因素是反应物的总能量低于生成物的总能量，而与化学反应发生的外部条件无关， 错误。,4.下列图示变化为吸收能量的反应的是,1,2,3,4,5,解析 A项，反应物所具有的总
10、能量低于生成物所具有的总能量，该反应吸热； B项，反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量，该反应放热； C项，释放能量，不是化学反应； D项，反应放出能量。,答案,解析,6,5.根据下列信息判断氢气燃烧生成水时的热量变化，其中一定正确的是A.H2O分解为H2与O2时放出热量 B.生成1 mol H2O时吸收热量245 kJ C.甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系：乙甲丙 D.氢气和氧气的总能量小于水的能量,1,2,3,4,5,答案,解析,6,1,2,3,4,5,6,解析 根据能量变化可知，1 mol H2与 mol O2断键时吸收685 kJ能量，而生成1 mol H2O放出930
11、kJ能量，所以H2燃烧生成H2O的反应是放热反应，则H2O的分解是吸热反应。,1,2,3,4,5,6,6.如图所示，把试管放入盛有25 的饱和澄清石灰水的烧杯中，试管开始放入几小块镁条，再用滴管滴入 5 mL 盐酸于试管中，试回答下列问题：,(1)实验中观察到的现象是_ _ _。,镁条逐渐溶解；烧杯中析出固体(或烧杯中溶液变浑浊),镁条上有大量气泡产生；,解析 镁条与盐酸反应放热，是由于反应物(Mg和盐酸)的总能量高于生成物(MgCl2和H2)的总能量。放出的热量通过小试管传递给饱和石灰水溶液，使Ca(OH)2的溶解度下降而析出Ca(OH)2固体。,答案,解析,1,2,3,4,5,6,(2)产
12、生上述现象的原因是_ _。,镁与盐酸反应产生氢气，该反应为放热反应，,Ca(OH)2在水中的溶解度随温度升高而减小，故析出Ca(OH)2固体,(3)写出有关反应的离子方程式_。 (4)由实验推知，MgCl2溶液和H2的总能量_(填“大于”“小于”或“等于”)镁条和盐酸的总能量。,Mg2H=Mg2H2,小于,答案,答案,解析,1,2,3,4,5,6,.已知断开1 mol HH键、1 mol NH键、1 mol NN键分别需要吸收的能量为436 kJ、391 kJ、946 kJ。一定条件下由氢气和氮气反应生成1 mol NH3需要_(填“放出”或“吸收”)_ kJ的热量。,解析 根据化学方程式N23H2 2NH3，生成1 mol NH3时需要消耗0.5 mol的N2和1.5 mol的H2。因此在上述的反应过程中断裂 0.5 mol NN键和1.5 mol HH键，共吸收热量0.5946 kJ1.5436 kJ1 127 kJ；形成1 mol NH3中的3 mol NH键，共放出热量3391 kJ 1 173 kJ。因为1 173 kJ1 127 kJ，因此反应放热，共放出 1 173 kJ 1 127 kJ46 kJ的热量。,放出,46,本课结束,
