第一节 化学反应与能量的变化
【学习目标】
A级.了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式。
B级.认识化学反应过程中同 时存在着物质和能量的变化关系。
C级.了解反应热和 焓变的含义。
D级.认识热化学方程式的意义并能正确书写 热化学方程式。
第一课时
【新知预习】
一、焓变 反应热
(一)反应能量变化与反应热
1.化学反应与能量变化的关系
任何一个化学反应中,反应物所具有的总能量与生成物所具有的总能量是
等的,在产生新 物质的同时总是伴随着 的变化。
即在一个化学反应中,同时遵守 守恒和 守恒两个基本定律。
2.化学反应中能量变化形式
化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一,一般以热和功的形式与外界环境进行能量交换,通常表现为 的变化。
3.类型
(1)放热反应:反应物的总能量____生成物的总能量。
如:燃料的燃烧、中和反应、生石灰与水化合、金属和酸的反应、铝热反应等都是放热反应。
(2)吸热反应:反应物的总能量____生成物的总能量。
如:H2还原CuO的反应,灼热的碳与二氧化碳反应,灼热的碳与水蒸气反应,CaCO3分解等大多数分解反应,Ba( OH)2•8H2O与NH4Cl的反应都是吸热反应。
说明:吸热反应特征是大多数反应过程需要持续加热,但有的不需要加热,如 Ba(OH)2•8H2O和NH4Cl固体反应;放热反应有的开始时需要加热以使反应启动。即反应的吸、放热与反应条件无关。
【问题探究】化学反应过程中为什么会有能量的变化?
从微观上分析(从化学键的角度看):
从宏观上分析:
从宏观上分析(反应物和生成物的相对能量的大小):
【小结】1 . 从化学键的角度看化学反应的实质就是反应物分子中旧的化学键
和新的化学键 。旧键断裂需要 能量,新键形成需要 能量,而这两者通常不相等,差值就是反应中能量的变化。
2.反应物和生成物的总能量通常不相等,当反应物的总能量 生成物的总能量时,化学能转化为其他形式的能量释放出来;当 反应物的总能量 生成物的总能量时,化学反应将其他形式的能量转化为化学能储存起来,所以化学反应过程中总会伴随着能量的变化。
(二)反应热 焓变
两个概念:体系 。
环境 。
1、反应 热:
2、焓变:
表示符号: ,单位: (或 )。
规定:放热反应的ΔH为 ;吸热 反应的ΔH为 。(为什么?)
即: △H为“ ”或 △H 0时为放热反应;
△H为“ ”或 △H 0时为吸热反应。
3、△H计算方法:
(1) △H == 生成物的总能量-反应物的总能量
(2) △H == 化学键断裂所吸收的总能量-化学键生成所释放的总能量
(3) △H == 反应物的键能之和-生成物的键能之和
[说明]
1.断裂或生成1mol化学键所吸收或放出的能量叫做化学键的键能, 单位:KJ/mol。键能数值是可以定量测定出来的,可以在工具书上查到,这样实际上就可以用