1、第一节 化学能与热能第1课时化学键与化学反应中能量变化的关系学习目标1.知道化学反应中能量变化的主要原因。2.知道一个化学反应是吸收能量还是放出能量的决定因素。自主学习一、化学键与化学反应中能量变化的关系1.化学反应的实质化学反应的实质是原子(或原子团)的重新组合，即反应物中 的断裂和生成物中 的形成。2.化学反应中能量变化的原因(微观角度)(1)物质中的原子之间是通过 结合的。(2)断开反应物中的化学键要 能量，形成生成物中的化学键要 能量。(3)实例(25 和101 kPa的条件下)(4)物质在化学反应中发生能量变化的主要原因是 的断裂和形成。3.化学反应中能量变化的决定因素(宏观角度)一
2、个确定的化学反应是吸收能量还是放出能量，取决于 与 的相对大小。当反应物的总能量 生成物的总能量时，化学反应放出能量。当反应物的总能量 生成物的总能量时，化学反应吸收能量。自我检测1.下列对化学反应的认识错误的是( )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2.下列图像分别表示反应过程中的能量变化，其中表示化学反应吸收能量的是( )A B C D图2-1-53.下列变化过程中需要吸收能量的是( )A.HHB.HClHCl IID.S4.下列关于放出能量的反应：ABCD的说法中正确的是(、分别表示A、B、C、D所具有的能量)( )课内探究一、化学
3、键与化学反应中能量变化的关系1.化学反应中能量变化的原因思考：在化学反应中，反应物中化学键的断裂吸收能量，生成物中化学键的形成放出能量，那么，某个化学反应究竟是吸收能量还是放出能量与化学键有何关系？图2-1-6在反应2HCl中，反应物中化学键断裂吸收的总能量为 kJ，生成物中化学键形成放出的总能量为 kJ，反应 （填“放出”或“吸收”）的能量为 kJ。2.化学键与能量变化的关系（1）反应物断键吸收的总能量 (填“”或“”)生成物成键放出的总能量化学反应吸收能量。化学反应吸收的能量 。（2）反应物断键吸收的总能量 (填“”或“”)生成物成键放出的总能量化学反应放出能量。化学反应放出的能量 。思考
4、：任何化学反应都伴随着能量的变化，伴有能量变化的一定是化学变化吗？思考：我们已经知道，化学反应的基本特征是有新物质生成，即在化学反应中物质发生了变化。通过上面的学习，你对化学反应的特征有什么进一步的认识？例1 已知拆开1 mol 中的化学键要吸收436 kJ的能量，拆开1 mol 中的化学键要吸收498 kJ的能量，形成气态水中1 mol HO键要放出465 kJ的能量。若反应O(g)中生成2 mol O(g) 需 (填“放出”或“吸收”)能量 kJ。3.化学反应中能量变化的决定因素思考：一个化学反应是吸收能量还是放出能量是由什么决定的呢？结合课本第33页图2-1 水能、化学能变化对比示意图进
5、行讨论。一个反应在完成后是吸收能量还是放出能量，取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。其关系如图2-1-7所示： 图2-1-7图中反应物的总能量大于生成物的总能量，反应过程中反应物将比生成物多的那部分能量释放出来，这样的反应为 (填“放出”或“吸收”)能量的反应；图中反应物的总能量比生成物的总能量低，反应过程中需要从外界吸收能量，这部分能量便储存在生成物中，这样的反应为 (填“放出”或“吸收”)能量的反应。（1）反应物的总能量生成物的总能量化学反应放出能量。反应物的总能量 。（2）反应物的总能量生成物的总能量化学反应吸收能量。反应物的总能量 生成物的总能量。注意：物质所具有的能量高低
6、与稳定性的关系物质具有的能量越低越 ，参加反应时，化学键断裂吸收的能量越 ，而如果是通过新键形成而生成该物质，则放出的能量就越 。例2 已知反应2AB，破坏1 mol 中的化学键消耗的能量为 kJ，破坏1 mol 中的化学键消耗的能量为 kJ，形成1 mol AB中的化学键释放的能量为 kJ，则下列说法正确的是( )A.若和的总能量之和大于生成的AB的总能量，则反应放热B.若和的总能量之和小于生成的AB的总能量，则反应放热C.若该反应为放热反应，则D.若该反应为吸热反应，则思考：甲烷燃烧要放出能量，水电解产生氢气和氧气要吸收能量，试从化学键和物质所含能量的角度分析其原因，并说明反应过程中能量的
7、转变形式。课内巩固1.下列说法不正确的是( )A.每一个化学反应都会伴随着能量变化B.化学反应中的能量变化都表现为热量的变化C.反应物的总能量高于生成物的总能量时，反应放出能量D.反应物的总能量低于生成物的总能量时，反应吸收能量2.吸收能量的反应一定是( )A.释放能量B.贮存能量C.反应物的总能量高于生成物的总能量D.反应物的总能量等于生成物的总能量3.金刚石在一定条件下可以转变为石墨，并放出能量，下列说法中正确的是( )A.金刚石更稳定B.金刚石所具有的能量更高C.反应中断开金刚石中的化学键所消耗的能量比形成石墨中的化学键所放出的能量多D.该变化为物理变化4.氢气在氯气中燃烧时发出苍白色火
8、焰，在反应过程中，破坏1 mol 中的化学键消耗的能量为a kJ，破坏1 mol 中的化学键消耗的能量为b kJ，形成1 mol HCl中的化学键释放的能量为c kJ，下列关系中正确的是( )A.bcB.ab2cC.abcD.ab2c5.下列关于化学反应的说法中不正确的是( )A.化学反应过程中一定有能量释放出来B.化学反应的特征是有新物质生成C.化学反应的过程实际上是一个旧键断裂、新键生成的过程D.在一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一定不相等参考答案自主学习答案一、1.化学键 化学键 2.（1）化学键 （2）吸收 放出 （3）吸收 放出 1 660 （4）化学键 3.反
9、应物的总能量 生成物的总能量 大于 小于自我检测答案与解析1.C 解析：化学反应的本质是旧键断裂、新键形成，A项正确；化学反应过程中旧物质消失，同时有新物质生成，B项正确；化学反应不一定有物质状态的变化，C项错误；从能量角度看，化学反应要么吸收能量，要么放出能量，一定伴随能量变化，D项正确。2.A 解析：反应物的总能量小于生成物的总能量，化学反应吸收能量。3.C 解析：A、B两项，形成、HCl中的化学键，放出能量；C项，中化学键断裂，吸收能量；D项，S的燃烧反应放出能量。4.C 解析：反应物的总能量高于生成物的总能量，反应放出能量，故C项正确。课内巩固练习答案与解析1.B 解析：任何一个化学反
10、应，反应物和生成物的能量不可能相等，所以每一个化学反应都会伴随着能量的变化， A项正确；化学反应的能量变化可能以光能、电能、热能等形式表现出来，B项错误；反应物的总能量高于生成物的总能量，反应放出能量，反之则吸收能量，C、D两项正确。2.B 解析：吸收能量的反应，一定是反应物的总能量低于生成物的总能量，外界的热能、电能或光能等转化为化学能被“贮存”起来。3.B 解析：当反应物具有的总能量高于生成物所具有的总能量时，反应放出能量，由题意可知金刚石所具有的能量更高，B项正确；而物质所具有的能量越低越稳定，A项不正确；形成石墨中的化学键所放出的能量比断开金刚石中的化学键所吸收的能量多，C项不正确；石墨和金刚石是两种性质不同的物质，该变化为化学变化，D项不正确。4.D 解析：在燃烧是放出能量的反应，说明反应物断键吸收的总能量小于生成物成键释放的总能量。根据化学方程式2HCl可知，断键时吸收的总能量为(ab) kJ，生成HCl时释放的总能量为2c kJ，故ab2c。5.A 解析：化学反应的本质是旧键断裂、新键的形成，特征是有新物质生成。化学反应过程是吸收能量还是放出能量，取决于反应物总能量与生成物总能量的相对大小(或从微观上分析旧键断裂吸热与新键生成放热的多少)。