第二章 化学反应与能量
第一节 化学能与热能
知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。
通过实例了解化学能与热能的相互转化。
学习目标
16.6%
2.1%
5.1%
76.2%
我国化石燃料和水电能源消耗构成图
煤、石油、天然气的主要化学成分是烃类等有机物（煤中含有大量的碳），它们燃烧时放出热能。这种能量从何而来?

石灰石（主要成分是碳酸钙）要经过高温煅烧才能变成生石灰，高温提供的热能在石灰石的分解反应中又起到什么作用？
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。
H2 + Cl2 = 2HCl
H—H
Cl —Cl
H—Cl
断开
断开
点燃
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。
形成
H2 + Cl2 = 2HCl
H—H
Cl —Cl
H—Cl
吸收能量
断开
断开
吸收能量
形成
放出能量
点燃
化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。
思考：
H2和Cl2的混合气体遇到强光会产生什么现象？为什么？
【思考与交流】
一个化学反应吸收能量还是放出能量是由什么决定的呢？
从物质总能量的角度分析
分析化学反应
放出能量
分析化学反应
吸收能量
从物质总能量的角度分析
一个化学反应是放热反应还是吸热反应
取决于反应物的总能量
与生成物的总能量的相对大小
各种物质都储存化学能
不同物质
储有化学能不同
反应物能量高
生成物能量高
生成物能量低
反应物能量低
〉
〈
放出能量
吸收能量
规律
从化学键的角度分析
一个化学反应的过程，本质上就是
旧化学键断裂和新化学键形成的过程。

吸收能量
放出能量
所以：一个化学反应是放热反应还是吸热反应
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
若∆H2 - ∆H1﹤0反应吸热
∆H1键断裂吸收的能量
∆H2键生成释放的能量
若∆H2 - ∆H1﹥0反应放热
B、
（1）形成化学键放出的能量 ＞断开化学键吸收的能量
放热反应
吸热反应
（2）形成化学键放出的能量 ＜断开化学键吸收的能量
【归纳小结】
一个化学反应是为放热反应还是吸热反应
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，
即取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。
1、化学反应有新物质生成，伴有能量变化，常表现为热量 变化(还有光能、电能等)。
放热反应：有热量放出的化学反应
吸热反应：有热量吸收的化学反应
2、化学反应的过程,可以看成是能量的“贮存”或“释放”的过程
反应物的能量之和

E反
生成物的能量之和

E生
（1）若E反> E生，
（2）若E反< E生，
放出能量
吸收能量
放热反应
吸热反应
E反 = E生+ E热
2. 化学键断裂会 ，
化学键形成要 。
1. 各种物质储存了 。
4. 化学反应过程是旧化学键 和新
化学键 ，并伴随能量变化。
3. 化学键在断裂（或生成）时
吸收（或释放）的能量 。
5. 反应是吸热还是放热，取决于 。
化学能
释放能量
吸收能量
不同
不同
断裂
形成
反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小
小 结
在101.3kPa，298K条件下，断开1molAB为A、B时过程的焓变（即能量的变化），称为A-B键的键能。
某些键的键能(kJ/mol)
对于某个确定的化学反应，如何判断它是放出能量还是吸收能量呢？
键能越大
含该键的分子越稳定，该分子本身所具有的能量就愈低
化学键越牢固
在反应H2 + Cl2 ＝ 2HCl中，已知H－H键能为436kJ/mol，Cl－Cl键能为247kJ/mol，H－Cl键能为431kJ/mol，判断该反应是 反应
放热
(1)化学键断裂时需要吸收能量。吸收总能量为：436kJ＋247kJ＝683 kJ，
(2)化学键形成时需要释放能量。释放总能量为：431kJ＋431kJ＝862 kJ，
(3)反应中放出的热量的计算：
862kJ—683kJ=179kJ
一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。
课堂练习
问题探究
整个反应过程（放出/吸收） kJ热量
1368
1852
放出484
二、化学能与热能的相互转化
质量守恒定律
能量守恒定律
化学反应中的能量变化，通常主要表现为热量的变化。
热量的变化：吸热和放热
怎样设计实验来了解反应中的
热量变化情况？
下面我们一起通过实验来认识和感受一下化学能与热能的相互转化！
[实验探究2—1] 铝片与盐酸的反应
在一支试管中加入2-3mL６mol/L的盐酸，再插入用砂纸打磨光的铝条，观察现象，并用温度计测量溶液温度的变化．
实验2－1
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探究] ：Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
２.整个实验中有哪些创新之处？
1.整个实验的现象、反应化学方程式和结论？
实验2－2
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
结论：该反应是吸热反应
实验2－3
结论：中和反应是放热反应。
实质：H+ + OH－ ＝ H2O
反应后温度升高
室温
室温
中和热：酸与碱发生中和反应生成1molH2O时
所释放的热量称为中和热
中和热的概念:
酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所释放的热量称为中和热。
注：（1）中和反应都放出热量
（2）稀溶液中，强酸与强碱的中和热为定值：57.3KJ/mol
探索与总结
常见的放热反应和吸热反应
放热反应
燃料的燃烧(与O2的反应）
中 和 反 应
活泼金属与水或酸的反应
大部分化合反应（生石灰和水）
物质的缓慢氧化
吸热反应
C+CO2 H2+CuO C+H2O
Ba(OH)2.8H2O+NH4Cl
CaCO3高温分解
大部分分解反应
多数铵盐溶于水
生物体中的能量转化
人体内发生的氧化还原反应
与体外的燃烧本质相同，都是放热反应。只是二者条件不同（前者在体温条件和酶的催化作用下发生的），且前者更加合理有效。
科学视野
1、社会发展与能源利用
科学视野
2、人类利用能源的三个阶段
柴草时期
中国古代制陶图
化石能源时期
多能源结构时期
1、下列物质加入水中，显著放热的是（ ）
A、生石灰 B、固体NaOH
C、无水乙醇 D、固体NH4NO3
2、下列反应中，属于放热反应的是（ ）属于吸热反应的是（ ）
　A．实验室制H2的反应　 B．硫的燃烧
　C．水的分解反应 D．石灰石分解的反应
E.碳与水蒸气的反应 F.碳与二氧化碳的反应
G.盐酸与氢氧化钠的反应
AB
ABG
CDEF
3.下列说法正确的是
A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B.放热反应一定不需要加热
C.有的吸热反应在不加热的情况下也能发生
D.任何放热反应在常温条件下一定能发生反应
C
4、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C
B. B的能量一定高于D
C. 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
能发生
C
5、已知金刚石在一定条件下转化为石墨是放热的。据此，以下判断或说法不正确的是（ ）
A 石墨不如金刚石稳定
B 金刚石不如石墨稳定
C 金刚石和石墨互为同素异形体
D 这个反应属于化学变化
A
6、在反应H2 + Cl2 ＝2HCl中，已知H－H
键能为436kJ，Cl－Cl键能为247kJ，
H－Cl键能为431kJ，判断该反应是（ ）
A. 吸热反应 B. 放热反应
C. 吸收179kJ热量 D.放出179kJ热量
BD
7、氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰，在反应中，破坏1molH－H键消耗的能量为Q1kJ，
破坏1molO = O键消耗的能量为Q2kJ，
形成1molH－O键释放的能量为Q3kJ。
下列关系式中正确的是（ ）
A. 2Q1 + Q2 > 4Q3
B. 2Q1 + Q2 < 4Q3
C. Q1 + Q2 < Q3
D. Q1 + Q2 = Q3
B
8、下列关于能量转换的认识中不正确的
是（ ）
A. 电解水生成氢气和氧气时，电能转
化为化学能
B. 绿色植物进行光合作用时，太阳能
转化为热能
C. 煤燃烧时，化学能主要转化为热能
D. 白炽灯工作时，电能全部转化为光能
BD
9、下列说法中正确的是（ ）
A. 物质发生化学反应都伴随着能量变化
B. 所有物质的内部都“储存”有能量，而
且这些能量都是相等的
C. 在一个确定的化学反应关系中，反应
物的总能量总是高于生成物的总能量
D. 化学反应的过程实质是断开旧化学键
形成新化学键的过程
AD
10. 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
11. 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
12、指出下列说法的正误
Ａ、生物体内进行的缓慢氧化反应是放热反应。
Ｂ、化学键断裂吸收的能量越多，化学键越牢固。
Ｃ、植物光合作用吸收太阳能，与化学能无关。
Ｄ、柴草的燃烧与化学能无关。
Ｅ、人类的文明程度与人均耗能无关。
对
对
不对
不对
不对