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第 2 章 第 2 节 课时 1
化学反应中能量变化的本质及转化形式
一、认识化学能与热能的转化
1.生产、生活中化学反应的能量变化
(1)木炭在空气中燃烧,释放能量,能量的转化形式为化学能转化为热能和光能。
(2)利用太阳能光解水制氢气时,吸收能量,能量的转化形式是光能转化为化学能。
(3)利用铝热反应(铝与氧化铁反应)焊接钢轨时,释放能量,化学能转化为热能和光能。
2.实验探究化学反应中的能量变化
(1)铁粉和稀盐酸反应
(2)锌粉和柠檬酸的反应
(3)碳酸氢钠和柠檬酸反应
实验结论:每一个化学反应都伴随着能量变化,有的反应吸收能量,有的反应释放能量。
3.吸热反应与放热反应
(1)吸热反应:最终表现为吸收热量的化学反应。
实例:①大多数分解反应;②铵盐与碱的反应,如Ba(OH) ·8H O或Ca(OH) 与NH Cl的反
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应;③以C、H、CO为还原剂的氧化还原反应,如C与HO(g)的反应,C与CO 的反应;
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④NaHCO 与柠檬酸、盐酸的反应。
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(2)放热反应:最终表现为释放热量的化学反应。
实例:①燃烧;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。
特别提醒:吸热反应、放热反应与反应条件无必然联系。需要加热的反应不一定是吸热反
应,如铝与氧化铁的反应等。不需要加热的反应不一定是放热反应,如Ba(OH) · 8HO晶
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体与NH Cl晶体的反应。
4二、化学反应中能量变化的本质
1.化学反应中能量变化的实质(微观探析)
(1)以氢气燃烧生成水蒸气时的能量变化为例,探究化学变化中能量变化的本质
在25 ℃和101 kPa的条件下,
①断裂1 mol H 和 mol O 中的化学键吸收的总能量: 436 kJ + 249 kJ = 685 kJ ,生成1 mol
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HO,即形成2 mol“O—H”共价键释放的能量为930 kJ;
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②释放的总能量大于吸收的总能量,则该反应为放热反应;
③燃烧1 mol H 生成水蒸气时放出能量245 kJ。
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(2)用图示表示化学反应中的能量变化
E<E,反应释放能量:E-E;E>E,反应吸收能量:E-E。
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(3)重新认识化学变化
化学变化过程中既有物质变化,又伴随能量变化,表示如下:
2.从物质本身所具有的能量角度理解(宏观角度)
只关注反应前后物质的总能量不分析反应过程,用图示表示:
反应物的总能量>生成物的总能量,是放热反应;反应物的总能量<生成物的总能量,是
吸热反应。