高中化学必修二第二章化学能与热能

第二章化学反应与能量第一节化学能与热能(第１课时）能否写出煤燃烧的方程式？请问同学们家中烧煤烧柴是为了得到CO2吗？化学反应物质的变化能量的变化化学反应与能量变化有什么样的关系呢？一、化学键与化学反应中能量变化的关系1、化学反应的本质是什么？以氢气在氯气中燃烧为例，用化学键的观点分析反应的本质过程。H····Cl··：＋→Cl····H····动动手：1）用电子式表示HCl的形成过程2）写出氢气与氯气的电子式结论1：化学反应的本质：是旧化学键的断裂和新化学键的形成。思考与交流电子式表示的是H原子与Cl原子通过共用电子对形成共价键.而实际参加反应的是H2和Cl2分子。怎样从分子变成原子呢？讨论：怎样才能断开键呢？需要外界给予能量结论：断开化学键需要吸收能量。由氢气在氯气中燃烧的现象可知，反应时会放出大量的热。结合化学反应过程是化学键断开和形成的过程，容易知道。结论：形成化学键会能量（吸收、放出）放出思考：H2与Cl2反应时，是断键时吸收的能量多还是成键时放出的能量多？为什么？形成理论一个化学反应是放出能量还是吸收能量取决于断开旧化学键所吸收的总能量与形成新键放出的总能量的相对大小吸收的总能量放出的总能量该反应为吸热反应吸收的总能量放出的总能量该反应为放热反应【例1】你知道吗？断开（或形成）1mol化学键所需吸收（或放出）的能量称之为键能。不同化学键的键能是不相同的。已知断开1molH-H键吸收能量436kJ，断开1molCl-Cl键吸收能量243kJ，形成1molH-Cl键释放能量432kJ。判断反应H2+Cl2=2HCl中发生的变化：（1）断开键时吸收的总能量是。（2）形成键时放出的总能量是。（3）反应过程中（填“吸收”或“放出”）能量。以氢气在氯气中燃烧为例，用化学键的观点分析反应的本质过程。由反应式：H2+Cl2=2HCl可知破坏1molH-H、1molCl-Cl键吸收的能量为：436.0kJ/mol×1mol+243kJ/mol×1mol=679kJ形成2molH-Cl键放出的能量为431kJ/mol×2mol=862kJ放出的能量大于吸收的能量，该反应是放热反应，放出的热量为862kJ–679kJ=183kJ从微观角度：即化学键的断裂与形成，能计算出化学反应中能量的变化。下面我们从宏观角度继续探究化学反应中能量的变化。宏观上：任何物质都储存有化学能，不同的物质由于结构和组成不同，则所含化学能不同。因此，反应物的总能量与生成物的总能量不相等，导致反应有能量的变化。思考？（1）当反应物具有的总能量比生成物所具有的总能量多时，反应物变成生成物后，根据能量守恒原理，多到的能量哪去了？多出的能量放出去了E反应物+E生成物热量结论：E反E生，反应为放热反应E生成物+E反应物热量思考？（2）当生成物具有的总能量比反应物所具有的总能量多时，多到的能量哪里？多出的能量从外界吸进来结论：E生E反，反应为吸热反应【课堂过关检测二】看图讨论，并回答问题左图表示的化学反应为反应（吸热/放热）右图表示的化学反应为反应（吸热/放热）放热吸热【课堂总结】一个化学反应是为放热反应还是吸热反应取决于：取决于所有断键吸收的总能量与所有形成新键放出的总能量的相对大小，或者取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。1、据反应物及生成物的总能量的大小（宏观）反应物总能量生成物总能量放热反应：吸热反应：反应物总能量生成物总能量2、据断键吸热和成键放热的相对大小（微观）判断吸热还是放热反应的方法：断键吸能成键放能断键吸能成键放能放热反应：吸热反应：2、已知反应A＋B＝C＋D为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是（）A.A的能量一定高于CB.B的能量一定高于DC.A和B的总能量一定高于C和D的总能量D.该反应为放热反应，故不必加热就一定发生C（1）宏观：化学反应中，化学反应中能量变化主要取决于反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小。（2）微观：化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。断键吸收总能量成键放出总能量断键吸收总能量成键放出总能量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反应放出能量反应吸收能量2、化学反应中能量变化遵循能量守恒定律1、化学反应中能量变化原因练习下列说法中，错误的是（）A.化学反应必然伴随发生能量变化B.化学变化中的能量变化主要是由旧分子的破裂和原子的重组引起的C.化学反应中能量变化的大小与反应物和生成物总能量的大小差异无关D.能量变化是化学反应的基本特征之一C