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高中化学(新教材)《化学反应中能量变化的本质及转化形式》
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提示
1.从化学键的断裂与形成分析能量变化
①若E1>E2,反应吸收能量(吸热反应); ②若E1<E2,反应放出能量(放热反应)。
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2.从反应物、生成物所具有的总能量分析能量变化
图Ⅰ中反应物内部的总能量大于生成物内部的总能量,反应放出能量 (放热反应);
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(3)大多数的化合反应,如H2+Cl2=点==燃==2HCl。 (4)铝热反应,如8Al+3Fe3O4=高==温==4Al2O3+9Fe。 (5)活泼金属与酸或H2O的反应,如2Al+6H+===2Al3++3H2↑,2Na+ 2H2O===2Na++2OH-+H2↑。
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2.结论:任何化学反应都伴随着能量变化,有的反应 □05 释放 能量,有 的反应□06 吸收能量。
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化学反应中的能量变化的实质及原因分析
1.化学反应的实质
化学反应是旧化学键□01 断裂和新化学键□02 形成的过程。
2.化学反应中能量变化的实质
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3.常见的吸热反应
(1)铵盐与碱的反应,如Ca(OH)2+2NH4Cl
△ =====
CaCl2+2NH3↑+
2H2O。
(2)大多数的分解反应,如NH4Cl==△===HCl↑+NH3↑。
(3)碳与水蒸气的反应:C+H2O(g)=高==温==CO+H2。
(4)以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应,如C+CO2=高==温==2CO。
4.化学反应中能量转化的形式
化学反应的过程可以看作是“储存”在物质内部的能量(化学能)转化为
□07 热能、□08 电能或□09 光能等释放出来,或是□10 热能、□11 电能或□12 光能等物质
外部的能量转化为物质内部的能量(化学能)被“储存”起来的过程。
一个确定的化学反应发生时是吸收能量还是释放能量,取决于
在化学反应过程中,旧化学键的断裂需要□03 吸收一定的能量;新化学键 的形成需要□04 释放一定的能量,二者不相等。
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3.化学反应中放出或吸收能量的原因
若形成新化学键所释放的总能量大于破坏旧化学键所吸收的总能量,就
会有一定的能量以热能、电能或光能等形式□05 释放出来 能量;如果形成新化 学键所释放的能量小于破坏旧化学键所吸收的能量,则需要□06 吸收能量。
化都是化学变化 ③H2在O2中的燃烧是放热反应 ④放热反应加热到一定 温度引发后,停止加热,反应仍能继续进行
A.③④
B.①②
C.①②③④ D.②③④
答案 A
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答案
解析 ①错:需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应,如铝热反 应。②错:冰融化成水、碘的升华、液体的汽化等物理变化过程以及核变化 (如原子弹的爆炸)都伴随有能量变化,但它们都不是化学反应。③对:燃烧 都是放热反应。④对:因为放热反应在反应过程中放出热量,可以维持反应 的继续进行,所以停止加热后反应也可以继续进行。
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1.下列说法不正确的是( ) A.大多数的化合反应是释放能量的反应 B.大多数的分解反应是吸收能量的反应 C.化学反应必然伴随着能量的变化 D.吸收能量的反应都需要加热 答案 D
解析 化学反应的能量变化与反应条件无关。
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解析
2.下列说法正确的是( ) ①需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 ②伴有能量变化的物质变
□13 反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小 。
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一、化学反应中的能量变化
1.放热反应一定容易发生,吸热反应一定难以发生吗? 提示:放热反应不一定容易发生,如合成氨的反应;吸热反应不一定难
以发生,如Ca(OH)2与NH4Cl的反应。
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知识拓展 化学反应中必然有能量变化,但有能量变化的过程不一定发生化学反 应。如NaOH固体溶于水、水蒸气转化为液态水时放出能量,都是放热的物 理变化过程而不是发生了放热反应;NH4NO3固体溶于水、碘升华、水蒸发 时吸收能量,都是吸热的物理变化过程而不是发生了吸热反应。
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提示
2.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应吗? 提示:不一定。如木炭的燃烧。
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提示
1.概念 放热反应:放出热量的化学反应; 吸热反应:吸收热量的化学反应。 2.常见的放热反应 (1)所有的燃烧反应,如木炭、H2、CH4等在氧气中的燃烧,H2在Cl2中 的燃烧。 (2)酸碱中和反应,如H++OH-===H2O。
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解析
规律方法 吸热反应与放热反应判断的注意事项
(1)需要点燃、加热、光照的反应不一定是吸热反应,有些放热反应需 要加热等条件引发反应。如H2在O2中的燃烧、木炭的燃烧等。
(2)不需要加热(在常温下)能进行的反应不一定是放热反应。如 Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应为吸热反应,在常温下能反应。
图Ⅱ中反应物内部的总能量小于生成物内部的总能量,反应吸收能量 (吸热反应)。
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知识拓展 (1)ΔE(化学反应中能量的变化)=E(断开反应物化学键所吸收的能量)- E(形成生成物化学键所释放的能量)。若ΔE>0,则为吸热反应;若ΔE<0,则 为放热反应。 (2)①物质的能量越低越稳定,参加反应时,化学键断裂吸收的能量就 越多;形成该物质化学键时,放出的能量也越多。 ②物质的能量越高越不稳定,化学性质越活泼,参加反应时,化学键断 裂吸收的能量就越少;而形成该物质化学键时,放出的能量也越少。
(3)在高温下或持续加热条件下进行的反应一般是吸热反应。 (4)放热反应在常温下不一定能进行反应,吸热反应在常温下也可能进 行反应。
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二、化学反应中能量变化的原因
为什么所有化学反应前后都有能量的变化? 提示:因为化学反应一定有旧化学键的断裂和新化学键的形成,旧化学 键断裂吸收的能量与新化学键形成释放的能量不等。
化学反应中能量变化的本质及转化形式
核心素养发展重点
学业要求
丰富对化学变化的 1.了解化学反应中存在能量变化以及
认识角度,认识化 化学反应的实质。
学反应中能量变 2.知道常见的放热反应和吸热反应。
化。
3.了解化学反应中能量变化的实质。
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化学反应中的能量变化的实验探究 1.实验探究——化学反应中的能量变化