1、第2课时 化学键与化学反应中的能量变化1.实验操作步骤、现象及结论笃学一 实验操作实验现象结论及有关化学方程式混合液的温度此反应能量升高NaOH HCl=NaClH2O释放实验操作实验现象结论及有关化学方程式锌粉逐渐，有产生，混合液的温度此反应能量混合粉末变成糊状物，有产生，烧杯温度降低使烧杯和玻璃片Ca(OH)22NH4Cl=CaCl22NH3 2H2O此 反应能量溶解气泡升高释放Zn2HCl=ZnCl2H2刺激性气味气体冻结在一起吸收2.化学反应中能量变化结论每一个化学反应都伴随着能量的变化，有的能量，有的 能量。释放吸收1.常见的放热反应(1)所有的反应；(2)酸碱反应；(3)金属与水或
2、酸发生的反应；(4)大多数反应(C与CO2反应等除外)；(5)铝热反应。2常见的吸热反应(1)铵盐与碱的反应如Ba(OH)28H2O与NH4Cl固体的反应；(2)大多数反应；(3)以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应。笃学二 常见的放热反应和吸热反应燃烧中和置换化合分解化学反应中能量变化的实质(1)在化学反应过程中，破坏旧化学键时，需要一定的能量来克服原子(或离子)间的相互作用；形成新化学键时，又要一定的能量。因此，在化学反应中，不仅有生成，而且还伴随着能量的变化。笃学三 化学反应中能量变化实质及转化吸收释放新物质(2)在化学反应中，如果形成新化学键所的能量破坏旧化学键所的能量，该反应开始后
3、，就会有一定的能量以、或等形式释放出来；如果新化学键的形成所的能量破坏旧化学键所的能量，该反应就需要不断能量才能使反应持续进行。(3)化学反应与其他形式的能量的转化化学反应的能量变化还可以看做“储存”在物质内部的能量(能)转化为能、能或能等释放出来，或者是能、能或能等转化为物质内部的能量(能)被“储存”起来的过程。释放大于吸收热能电能光能释放小于吸收吸收化学热电光热电光化学【慎思1】天然气的燃烧是化学变化，该反应能放出较多的能量。那么，你知道化学反应中为什么会有能量变化吗？提示 形成新化学键所释放的能量不等于破坏旧化学键所吸收的能量。【慎思2】某同学在做消石灰与氯化铵反应的实验时，没有发现结冰
4、现象，其原因可能有哪些？提示(1)药品用量太少；(2)消石灰没有研碎；(3)用玻璃棒搅拌速度过慢；(4)烧杯与玻璃片间滴的水过多。【慎思3】需要加热才能发生的反应一定是吸热反应吗？提示 不对，加热只是反应所需的一种条件，并不能证明一定是吸热反应。反应的放热、吸热取决于反应物总能量和生成物总能量的相对大小。只要反应物总能量大于生成物总能量，反应一定放热。有的反应很难进行，条件要求很高，但仍是放热反应，例如合成氨的反应。【慎思4】讨论判断任何化学反应都伴随能量变化()。化学反应中的能量变化都表现为热量的变化()。反应物的总能量高于生成物的总能量时，发生放热反应()。反应物的总能量低于生成物的总能量
5、时，发生吸热反应()。煤燃烧时化学能主要转化为热能()。化石燃料和植物燃烧时放出的能量均来源于太阳能()。动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程()。提示化学反应发生时，物质种类变化的同时一定伴有能量变化，但一个化学反应是放热反应还是吸热反应取决于形成新化学键释放的能量和破坏旧化学键所吸收的能量的相对大小或反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小，与反应条件无关。我们可以从四个方面来判断一个化学反应是放热反应还是吸热反应：要点一|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若E1E2，反应为吸热反应；若E1E2，反应为放热反应。2从反应物和生成物所具有的能量来判断若反
6、应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量，则反应为放热反应(如图1)；若反应物所具有的总能量小于生成物所具有的总能量，则反应为吸热反应(如图2)。3根据经验规律来判断(1)常见的放热反应所有的燃烧反应；酸碱中和反应；金属与水或酸发生的置换反应；大多数化合反应(C与CO2反应等除外)；铝热反应。(2)常见的吸热反应铵盐与碱的反应如Ba(OH)28H2O与NH4Cl固体的反应；大多数分解反应；以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应。4根据反应条件来判断需要持续加热才能进行的反应一般是吸热反应，如碳酸钙的受热分解；若反应在开始时需要加热，反应开始后不再加热就能继续进行，则反应为放热反应，如铁与硫的
7、反应。【例题】下列说法正确的是()。A吸热反应一定是释放能量B在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量C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新化学键释放出的总和的大小D吸热反应在常温下不能发生解析 吸热反应是把热能等转化为物质内部的能量被“贮存”起来的过程，故A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B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新化学键释放出的能量总和的大小，故C项正确；放热反应和吸热反应在一定的条件下都能
8、发生，吸热反应在常温下也能发生，如Ba(OH)28H2O与NH4Cl固体的反应，故D项错误。答案C1吸热反应并不一定需要加热才能发生，如Ba(OH)28H2O与NH4Cl固体的反应；放热反应有时需要加热才能发生，如铁与硫的反应。因此，化学反应需要在一定条件下才能发生，是否需要加热由反应物本身的性质决定，而与反应是吸热反应还是放热反应无关。2化学变化都伴有能量变化，但伴有能量变化的过程不一定都是化学变化。如NaOH固体的溶解、浓硫酸的稀释等过程都有明显的热量放出，但这些过程中没有新物质的生成，故它们不是化学变化。3化学反应中的能量变化不仅仅表现为热量变化，能量的表现形式多种多样。反应中可能是化学
9、能与热能、电能或光能等之间的转化。常见的化学反应的能量变化通常表现为热量变化。【体验1】下列变化过程中，需吸收能量的是()。AHH=H2BHCl=HClCI2=II DCO2=CO2解析 物质间进行化学反应时，形成化学键时要放出能量，A、B在形成H2、HCl时释放能量；D是碳的燃烧反应，根据生活常识我们也知道燃烧过程释放能量；而拆开物质中的化学键时则需要吸收能量。答案C【体验2】下列变化属于吸热反应的是_(填序号)。液态水汽化；胆矾受热变为白色粉末；苛性钠固体溶于水；氯酸钾分解制氧气；生石灰与水反应生成熟石灰；干冰升华解析 注意吸热过程、放热过程与吸热反应、放热反应的区别。水的汽化是物理变化，
10、不属于吸热反应；CuSO45H2O受热分解生成CuSO4和H2O，属于吸热反应；是放热反应；均为物理变化。答案规律探究八 利用化学键计算化学反应中的能量变化【知识支持】1正确理解和公式导出化学键的断裂和形成是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因，利用化学键的能量变化可粗略计算化学反应过程中的能量变化。以H2Cl2=2HCl(H2、Cl2的物质的量均为1 mol)为例：化学键断裂吸收的能量化学键形成放出的能量HH键：436 kJClCl键：243 kJHCl键：431 kJ共吸收436 kJ243 kJ679 kJ能量共放出862 kJ能量862 kJ679 kJ183 kJ，即该反应放出18
11、3 kJ能量【问题探究】化学反应A2B2=2AB的能量变化如图所示，则下列说法正确的是()。A该反应是吸热反应B1 mol AA键和1 mol BB键断裂能放出x kJ的能量C2 mol AB键断裂需要吸收y kJ的能量D2 mol AB的总能量高于1 mol A2和1 mol B2的总能量解析 由图知，1 mol A2和1 mol B2的总能量高于2 mol AB的能量，所以该反应放热；化学键断裂时需吸收能量，B项错误，C项正确。答案C名师点评 化学反应中的能量变化值Q总吸Q总放。利用这一公式进行计算时，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，如果是负值，则反应放热。
