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* §1-1 化学能与热能 第二章 化学反应与能量 一、化学能与热能的相互转化： 1、化学能： 指物质发生化学反应时所释放的能量，它不能直接用来做功，只有在发生化学变化的时候才释放出来，变成热能或者其他形式的能量。 【思考】：化学反应与能量变化的关系？ [实验2-1] 铝片与盐酸的反应 结论 现象 铝与盐酸反应，放出 大量气泡，温度升高 该反应是 放热反应 [实验2-2] Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 [实验现象] ①玻璃片(小木板)会与小烧杯粘结在一起 ②有少许刺激性气味气体产生 ③有水生成 [实验结论] Ba(OH)2· 8H2O + 2NH4Cl＝BaCl2 + 2NH3↑+10H2O 该反应是吸热反应。 [实验2-3] 盐酸与氢氧化钠溶液反应 中和反应后温度/ ℃ NaOH溶液温度/ ℃ 盐酸温度/℃ 反应后温度升高 室温 室温 实质：H+ + OH－ ＝ H2O [实验结论] 中和反应是放热反应。 2、中和热： 在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1 mol水所释放的热量叫中和热。 如果要通过实验来测定盐酸与氢氧化钠反应的中和热，你认为在设计实验装置和操作时应注意哪些问题？你准备如何设计并进行实验？ [思考交流] 3、常见的放热、吸热反应： 1）常见的放热反应 ①所有燃烧反应 （任何发光发热的剧烈的化学反应） ②酸碱中和反应 （实质：H+ + OH- = H2O） （金属与酸的反应、活泼金属与水的反应、金属之间的置换反应） ③溶液里的置换反应 ④大多数化合反应 ⑤特殊的分解反应： （特例：C+CO2= 2CO、N2+O2 = 2NO为吸热反应） 放电 高温 2NH4ClO4 = N2 ↑+ 2O2 ↑+ Cl2 ↑+4H2O 高温 加热 2NH4NO3= N2 ↑+O2 ↑+4H2O ⑥碱性氧化物(如Na2O、K2O、CaO)溶于水 2）常见的吸热反应 ①大多数的分解反应，如CaCO3（除上述几个特例） ②以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应 如：C+H2O(g) = CO+H2 高温 ③电解质的电离过程 ④强碱和铵盐的复分解反应 2NH4Cl+Ca(OH)2 = CaCl2 +2NH3 ↑+2H2O 加热 Ba(OH)2· 8H2O + 2NH4Cl＝BaCl2 + 2NH3↑+10H2O 随堂练习 1. 下列说法正确的是 ( ) A. 大多数的化合反应是释放能量的反应 B. 大多数分解反应是吸收能量的反应 C. 释放能量的反应都不需要加热 D. 吸收能量的反应都需要加热 AB 2. 下列反应既属于氧化还原反应,又属于吸热反应的是 ( ) A.铝片与稀盐酸的反应 B.Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应 C.灼热的炭与CO2的反应 D.甲烷在氧气中的燃烧反应 C 一个化学反应的的过程，本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。 相邻的原子(或离子)间强烈的相互作用力。 [知识回顾] 化学键： 化学反应的本质： 吸收能量 放出能量 断开1mol H-H键要吸收的能量为436kJ。 断开1mol Cl-Cl键要吸收的能量为243kJ。 形成1mol Cl-Cl键放出的能量为243kJ。 [例 如] 在250C、101KPa的条件下： 形成1mol H-H键放出的能量为436kJ。 化学键与化学反应能量变化的关系 3.化学键与热能间的内在联系： 化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。 旧键的断裂: 新键 的生成: 吸收能量 放出能量 形成1mol化学键时释放的能量或断裂1mol化学键时吸收的能量。 1.键能： H-H键能为436kJ/mol。 2.化学能： 指物质发生化学反应时所释放的能量，它不能直接用来做功，只有在发生化学变化的时候才释放出来，变成热能或者其他形式的能量。 能量 反应进程 H Cl Cl - H - H-Cl H-Cl 断1molH-H键吸收436kJ 断1molCl-Cl键吸收243kJ H Cl Cl H 形成2mol H-Cl键放出2×431 kJ即862 kJ能量 断开1molH-H键和1molCl-Cl键吸收的总能量为(436+243)kJ =679kJ 形成2mol H-Cl化学键放出的总能量为862kJ 1mol H2和1molCl2反应放出能量(862-679)kJ=183kJ 放出能量183kJ 例：在25℃、101kPa条件下H2 + Cl2 = 2HCl 点燃 能量 反应进程 成键释放能量 CaCO3 吸收能量 断键吸收能量 C