1、第2节化学反应与能量转化课时1化学反应中能量变化的本质及转化形式目标与素养：1.了解化学反应中存在能量变化以及能量变化的实质。(宏观辨识与微观探析)2.知道常见的放热反应和吸热反应。(宏观辨识)一、化学反应中能量变化的转化形式1活动探究实验操作实验现象有关化学方程式及结论Mg粉溶解，有大量气泡产生，反应混合液的温度升高Mg2HCl=MgCl2H2，反应时释放能量铁粉逐渐溶解，但产生气泡的速率不如Mg与HCl快，溶液温度升高，但温度不如Mg与HCl反应的温度高Fe2HCl=FeCl2H2，等量的金属与稀盐酸反应，金属越活泼，释放能量越多有气泡产生，溶液温度降低反应吸收能量2.结论每一个化学反应都
2、伴随着能量的变化，有的反应释放能量，有的反应吸收能量。二、化学反应中能量变化的本质1从化学键的断裂与形成分析E1E2，反应吸收能量(吸热反应)。2宏观角度放热反应的过程可看作“储存”在物质内部的能量(化学能)转化为热能、电能或光能等释放出来的过程；而吸热反应的过程可看作是热能、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。微点拨：苛性钠溶于水放出热量，但不是放热反应，NH4NO3溶于水吸收热量，也不是吸热反应，因为它们都不是化学反应。1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)化学反应的旧键断裂的过程是放出能量的过程。()(2)对于一个化学反应来说，当化学键断裂时的能量大于
3、化学键形成时的能量时，反应放热。()(3)所有的燃烧均放出热量。()(4)化合反应均是放热反应，分解反应均是吸热反应。()答案(1)(2)(3)(4)2已知酒精燃烧的过程中，发生了能量的转化。下列判断中正确的是()A电能部分转化为化学能B化学能部分转化为热能C热能部分转化为化学能 D光能部分转化为化学能答案B3下列各图中，表示吸热反应的图是()ABCDA反应物的总能量小于生成物的总能量的反应为吸热反应。放热反应与吸热反应的比较放热反应吸热反应能量变化反应物的总能量大于生成物的总能量反应物的总能量小于生成物的总能量键能变化生成物的总键能大于反应物的总键能生成物的总键能小于反应物的总键能图示常见实
4、例(1)金属与水或酸的反应(2)金属氧化物与水或酸的反应(3)可燃物的燃烧反应及缓慢氧化(4)酸与碱的中和反应(5)大部分化合反应(1)大部分分解反应(2)Ba(OH)28H2O和NH4Cl反应(3)柠檬酸与NaHCO3的反应(4)高温下焦炭与水的反应宏观辨识与微观探析：分析化学反应中能量变化需注意的问题 (1)化学键的断裂与形成是本质(微观)原因，而物质具有的能量(化学能)变化是宏观原因。(2)由于化学反应一定有化学键的断裂和形成，因此在物质变化的同时一定伴随着能量变化。(3)放热(或吸热)过程不一定是放热(或吸热)反应，如冰融化是吸热过程而不是吸热反应。【典例1】已知反应XY=MN为吸热反
5、应，对这个反应的下列说法中正确的是()AX的能量一定低于M的，Y的能量一定低于N的B因为该反应为吸热反应，故一定要加热反应才能进行C破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量D反应物X和Y的总能量一定小于生成物M和N的总能量D是吸热反应还是放热反应比较的是反应物的总能量和生成物的总能量，当反应物的总能量小于生成物的总能量时，反应为吸热反应，故A错、D对；反应是吸热还是放热与反应条件无关，故B错；当破坏化学键吸收的总能量大于形成化学键所放出的总能量时为吸热反应，故C错。反应是吸热还是放热与反应条件无关。1某反应过程能量变化如图所示，下列说法正确的是()A过程a释放热量，过
6、程b吸收热量B该反应为放热反应，热效应等于EC反应物的总能量高说明更稳定D该反应过程中的能量变化等于E1E2B根据图示，a曲线为断键吸收能量E1，b曲线为成键释放能量E2，A错误；E1Q吸，所以反应放热。放出的热量为QQ放Q吸3 456 kJ2 656 kJ800 kJ。2反应A：4HClO2 2Cl22H2O，已知反应A的相关信息：用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl，利用反应A可实现氯气的循环利用； 反应A中，4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ的热量；则断开1 mol HO键与断开1 mol HCl键所需能量相差约为 ()A127.6 kJ B92.65 kJC31.
7、9 kJ D无法计算C断裂反应物中的化学键需要吸收的热量为Q吸4EHClEOO，形成化学键释放的热量为Q放4EOH2EClCl。因为反应A中，4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ的热量，所以Q放Q吸115.6 kJ，即4EOH2EClCl(4EHClEOO)115.6 kJ，整理得：4EHCl4EHO2EClClEOO115.6 kJ2243 kJ498 kJ115.6 kJ127.6 kJ，即EHOEHCl31.9 kJ，故断开1 mol HO键与断开1 mol HCl键所需能量相差约为31.9 kJ。1在研究物质变化时，人们可以从不同的角度、不同的层面来认识物质变化时所引起的化学
8、键及其能量变化，据此判断以下叙述中错误的是()A化学反应中物质变化的实质是旧化学键断裂和新化学键形成B物质燃烧可看成“储存”在物质内部的能量转化为热能、光能等能量释放出来C需要加热才能发生的反应一定是吸热反应D在化学反应中，破坏旧化学键吸收的能量大于形成新化学键释放的能量时，该反应是吸热反应C需要加热的反应不一定是吸热反应，有些放热反应也需要加热引发反应的进行。2下列反应一定属于放热反应的是()H2SO4与Ba(OH)2溶液的反应Mg与CH3COOH溶液的反应燃烧反应中和反应复分解反应A仅B仅C仅 D仅C金属与酸的置换反应、中和反应、所有燃烧反应都是放热反应；复分解反应则不一定是放热反应。3某
9、化学反应过程中的能量变化如图所示，下列结论正确的是()A生成物的总能量小于反应物的总能量B断开化学键所吸收的能量小于形成化学键所放出的能量C该反应可能是酸和碱的中和反应D该反应中其他形式的能量转化成了化学能D根据图示可知生成物的总能量大于反应物的总能量，A项错误；由于反应物的总能量低于生成物的总能量，所以断开化学键所吸收的能量大于形成化学键所放出的能量，反应是吸热反应，B项错误；该反应是吸热反应，而酸和碱的中和反应是放热反应，C项错误；由于该反应吸收能量，因此该反应中其他形式的能量转化成了化学能，D项正确。4氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中，断裂 1 mol H2中的化学键消耗的
10、能量为Q1 kJ，断裂 1 mol Cl2中的化学键消耗的能量为Q2 kJ，形成1 mol HCl中的化学键释放的能量为Q3 kJ。下列关系式中，正确的是()AQ1Q2Q3 BQ1Q22Q3CQ1Q2Q3 DQ1Q22Q3D氢气在氯气中的燃烧反应为放热反应，反应物断键所吸收的能量小于生成物成键所放出的能量，再结合化学方程式H2Cl2=2HCl，可得成键比例关系，故Q1Q22Q3。5如图所示，把试管放入盛有25 的澄清饱和石灰水的烧杯中，先在试管中放入几根镁条，再用胶头滴管滴加 5 mL稀盐酸于试管中。试回答下列问题：(1)实验中观察到的现象是 。(2)产生上述现象的原因是 。(3)写出有关反应的离子方程式： 。(4)由实验推知，MgCl2和H2的总能量 (填“大于”“小于”或“等于”)镁条和盐酸的总能量。解析本题是以实验为背景的综合题，解答此题的关键：(1)镁是活泼金属，与稀盐酸剧烈反应释放能量。(2)Ca(OH)2在水中的溶解度随着温度的升高而降低。(4)对于放热反应，形成新化学键释放的能量大于断裂旧化学键需要吸收的能量。答案(1)镁条逐渐溶解；有气泡产生；烧杯内的澄清饱和石灰水变浑浊(2)镁条与稀盐酸反应产生氢气，该反应是放热反应，而Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低，饱和石灰水中的Ca(OH)2析出使溶液变浑浊(3)Mg2H=Mg2H2(4)小于
