2024年高中化学新教材同步必修第二册 第6章 第1节 第1课时 化学反应与热能.docxVIP

专注：心无旁骛，万事可破

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第一节化学反应与能量变化

第1课时化学反应与热能

[核心素养发展目标]1.知道化学反应可以实现化学能与热能的转化，认识吸热和放热反应。2.能用化学键解释某些吸热反应和放热反应。3.认识燃料的燃烧效率、保护环境、开发清洁燃料的必要性和重要性。

一、吸热反应和放热反应

1.实验探究：化学反应中的能量变化

实验操作

实验现象

有气泡产生；用温度计测量，温度升高

闻到刺激性气味；烧杯壁发凉；木片和烧杯黏结在一起；混合物呈糊状

实验结论

该反应产生气体，放出热量

该反应产生NH3和H2O，吸收热量

化学方程式

Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑

Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O

结论：化学反应除了有新物质生成以外，还总会伴随着能量变化，通常主要表现为热能的变化，有的释放热量，有的吸收热量。

2.放热反应和吸热反应

(1)概念

①放热反应：释放热量的化学反应。

②吸热反应：吸收热量的化学反应。

(2)常见的放热反应和吸热反应

放热反应

吸热反应

①所有燃烧反应

②酸碱中和反应

③大多数化合反应

④活泼金属跟水或酸的反应

⑤物质的缓慢氧化

⑥铝热反应

①大多数分解反应

②铵盐与碱的反应，如Ba(OH)2·8H2O晶体或Ca(OH)2与NH4Cl晶体反应

③以C、H2、CO为还原剂的部分氧化还原反应，如C与H2O(g)反应，C与CO2反应

④NaHCO3与盐酸的反应

(1)硝酸铵固体溶于水，溶液的温度降低，该变化为吸热反应()

(2)氢气燃烧，浓硫酸溶于水，都放出热量，这些变化都为放热反应()

(3)镁条在空气中燃烧是放热反应，反应过程中所释放的能量全部转化为热能()

(4)吸热反应需要加热才能进行，放热反应都不需要加热就可以进行()

(5)火药爆炸时所释放的能量包括热、光、声、机械能等多种能量形式()

答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√

浓硫酸溶于水、水蒸气液化时均向外释放热量，它们属于放热反应吗？为什么？

提示不属于。吸热反应、放热反应均是指化学反应，而浓硫酸溶于水、水蒸气液化都不属于化学变化，因而都不属于放热反应。

1.将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中，然后向小烧杯中加入盐酸，反应剧烈，醋酸逐渐凝固。由此可知()

A.NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应

B.该反应中，热能转化为化学能

C.醋酸与NH4HCO3发生了复分解反应，该反应为吸热反应

D.该反应的离子方程式为COeq\o\al(2－,3)＋2H＋===CO2↑＋H2O

答案B

解析醋酸逐渐凝固，温度下降，可知NH4HCO3与盐酸的反应为吸热反应，A项错误；热能转化为化学能储存在新物质中，B项正确；醋酸与NH4HCO3未接触，未发生反应，C项错误；HCOeq\o\al(－,3)不能拆，D项错误。

2.下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是()

A.锌粒与稀硫酸的反应 B.灼热的木炭与CO2的反应

C.甲烷在氧气中的燃烧反应 D.Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应

答案B

解析锌粒与稀硫酸的反应、甲烷的燃烧反应均是放热反应，A、C项错误；Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应是吸热反应，但反应前后所含元素的化合价均无变化，是非氧化还原反应，D项错误。

有关吸热反应和放热反应理解的三个“不一定”

(1)放热反应不一定容易发生，如合成氨反应需要在高温、高压和催化剂作用下才能发生；吸热反应不一定难发生，如Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应在常温下就能发生。

(2)需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如硫与铁的反应；吸热反应不一定需要加热，如Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体的反应。

(3)放热过程不一定是放热反应，如NaOH固体的溶解和浓硫酸的稀释是放热过程，但不是放热反应；吸热过程不一定是吸热反应，如升华、蒸发等过程是吸热过程，但不是吸热反应。

二、化学反应中能量变化的原因

1.从化学键变化的角度理解能量变化的原因(微观探析)

(1)原因

(2)结论

E1＞E2，反应吸收能量(吸热反应)；

E1＜E2，反应放出能量(放热反应)。

(3)实例

H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反应过程如图所示：

根据上图计算1molH2和1molCl2断键吸收的总能量为679kJ，形成2molHCl共释