苏教版化学必修二2.2：化学反应中的热量(学生版).doc

第二单元、化学反应中的热量

1．吸热反应和放热反应：

吸收热量的化学反应叫吸热反应，有热量放出的化学反应叫放热反应。

2．反应吸热或放热的原因：

(1)微观上：断开化学键吸收的能量与形成化学键放出的能量不同，若前者大为吸热反应，后者大为放热反应；

(2)宏观上：反应物的总能量与生成物的总能量不同，若前者小于后者为吸热反应，前者大于后者为放热反应。

3．常见的放热反应和吸热反应：

(1)放热反应：①燃烧②中和反应③活泼金属与H2O或酸的反应④大多数化合反应。

(2)吸热反应：①CO、H2还原金属氧化物的反应②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应③大多数分解反应。

4．书写热化学方程式的“三步骤”：

(1)写出配平的化学方程式；

(2)标明物质的状态；

(3)计算并写出对应的反应热ΔH。

化学反应中的热量变化

1．化学反应中的能量变化

(1)化学反应的基本特征

都有新物质生成，常伴随着能量变化及发光、变色、放出气体、生成沉淀等现象。

①能量的变化主要表现为热量的放出或吸收。

②在化学反应中，反应前后能量守恒。

(2)反应热

①含义：在化学反应中放出或吸收的热量通常叫做反应热。

②符号与单位：反应热用符号ΔH表示，单位一般采用kJ·mol－1。

2．放热反应与吸热反应

(1)化学能与热能转化的实验探究

①镁与盐酸反应

实验操作

实验现象

实验结论

产生大量气泡、温度计指示温度升高

镁与盐酸反应的离子方程式为Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑，该反应放出热量

②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体反应

实验操作

实验现象

实验结论

a.有刺激性气味气体产生b.用手摸烧杯底部有冰凉感觉

c.用手拿起烧杯，玻璃片黏结到烧杯的底部

d.烧杯内反应物成糊状

化学方程式为Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O，该反应吸收热量

由上述实验可知，化学反应都伴随着能量变化，有的放出能量，有的吸收能量。

(2)放热反应：有热量放出的化学反应；

吸热反应：吸收热量的化学反应。

[特别提醒]需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应(如炭的燃烧)，不需要加热就能进行的反应也不一定是放热反应[如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应]。

3．化学反应中能量变化的原因

(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？

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放出能量。

断裂1molH2和eq\f(1,2)molO2中化学键吸收的能量总和为436_kJ＋249_kJ＝685_kJ。

形成1molH2O中的共价键释放的能量为930_kJ。

因此反应放出的能量大于(填“大于”或“小于”)吸收的能量，故该反应放出能量。

②化学反应中的能量变化可以用右图形象地表示出来：

a．若E1E2，反应吸收能量；

b．若E1E2，反应放出能量。

(2)从物质总能量高低角度分析化学反应中的能量变化

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、电能或光能等形式释放出来，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“储存”起来的过程。

②物质总能量与化学反应能量变化的关系：

a．图Ⅰ中反应物的总能量大于生成物的总能量，反应释放能量；

b．图Ⅱ中反应物的总能量小于生成物的总能量，反应吸收能量。

1．化学反应的本质是什么？断裂化学键、形成化学键与物质能量之间有什么关系？

提示：化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成；断裂化学键吸收能量，形成化学键放出能量。

2．已知下列物质的键能：

H—H

Cl—Cl

H—Cl

键能/(kJ·mol－1)

436.4

242.7

431.8

对于反应：H2＋Cl2===2HCl，若生成2molHCl，反应过程中断裂化学键共吸收的能量是多少？形成化学键共放出的能量是多少？依据以上两个数据判断该反应是放出还是吸收能量，并确定放出或吸收能量的多少？

提示：反应过程中断裂化学键共吸收的能量是436.4kJ＋242.7kJ＝679.1kJ，形成化学键共放出的能量是431.8kJ×2＝863.6kJ，由于863.6＞679.1，故该反应放出能量，放出的能量为863.6kJ－679.1kJ＝184.5kJ。

1．放热反应与吸热反应的比较

类型

比较

放热反应

吸热反应

概念

有热量放出的化学反应，放热反应的ΔH为“－”或ΔH0

吸收热量的化学反应，吸热反应的ΔH为“＋”或ΔH0

形成原因

反应物的总能量生成物的总能量

反应物的总能量生成物的总能量

与断键、成键中能量变化关系

断键吸收的总能