化学反应中能量变化的原因

第二章 化学反应中的能量变化

第一节 化学能与热能

KS1 化学反应中能量变化的原因

情景导入

在日常生活中，我们经常用天然气做饭。那么天然气的主要成分是什么呢？天然气在空气

中燃烧时发生了哪个反应呢？有哪些变化呢？

CH4+2O2==CO2+2H2O现象：发光、放热

变化类型：

(1)物质变化 (2)能量变化（化学能--热能）

温故知新

上一课时在化学键的学习中，我们知道了从化学键的角度看，化学反应实质上是旧键断

裂和新键形成的过程。

【讨论】NaCl固体的溶解过程和NaCl溶液的蒸发结晶是否属于化学反应？为什么？

[思考与交流1]

化学反应中的物质变化本质上就是旧键断裂和新键形成的过程，换句话说，物质变化是

化学键的断裂和形成引发的。那么，能量变化是由什么引起的呢？

[思考与交流2]温度对物质溶解速率的影响

（1）KNO3属于什么化合物？

（2）KNO3的溶解属于物理变化还是化学变化？该过程有化学键的断裂吗？

（3）温度对KNO3的溶解速率有什么影响？

新知讲授

一、化学反应中能量变化的微观原因

通过刚才的交流讨论我们得知：

旧键断裂吸收能量

新键形成释放能量

例如：25oC,101KPa时，由H原子形成1molH--H，要放出436KJ的能量，而断裂1molH--H

键重新变为H需吸收436KJ的能量。又如断裂1molCl--Cl键需吸收243KJ的能量；断

裂1molH--Cl需吸收431KJ的能量。

拓展延伸

通过刚才的讨论，我们得知：化学键的断裂和形成是物质在化学反应中发生能量变化的

主要原因。下面我们再来讨论一个确定化学反应如何从化学键的角度判断它到底是向环

境中释放能量还是从环境中吸收能量。

例题

25oC、101KPa时，1molH2和1molCl2充分反应生成2molHCl气体，请问

（1）该反应中旧键断裂吸收的能量和新键形成释放能量分别是多少？

（2）该反应对外吸收能量还是释放能量？值为多少？

解析：

（1）断裂1molH--H键需吸收436KJ的能量，断裂1molCl--Cl键需吸收243KJ的能量，

故而，旧键断裂吸收的总能量等于436加上243，为679KJ；形成1molH--Cl需释放431KJ

的能量，形成2molH--Cl释放的能量则为862KJ。

（2）该反应中由于旧键断裂吸收的能量小于新键形成释放能量，所以该反应对外释放

能量，其值为862减去679等于183KJ

变式训练:化学反应A2+B2 2AB的能量变化如图所示,则下列说法正确的(

)

A.该反应是吸热反应

B.断裂1 mol A—A键和1 mol B—B键放出x kJ的能量

C.断裂2 mol A—B键需要吸 收y kJ的能量

D.2 mol AB的总能量高于1 mol A2和1 mol B2的总能量

解析:

从题图可以看出,反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应是放热反应,A、D

项错误;断键时需要吸收能量,B项错误,C项正确。

答案:C

[思考与交流3]

1、化学反应过程都伴随着能量变化,伴随能量变化的过程都是化学反应吗?

提示:不一定。例如,物理学中的核反应,虽然伴有大量的能量变化,但它不属于化学反

应。

2、存在旧键断裂吸收能量与新键形成释放能量相等的化学反应过程吗？为什么？

提示:不存在，能量变化是化学反应的基本特征。

二、化学反应中能量变化的宏观原因

各种物质都储存有化学能。不同的物质不仅组成不同、结构不同，所包含的化学能也不

相同。一个确定化学反应完成后的结果到底是向环境中释放能量还是从环境中吸收能

量，决定于反应物总能量与生成物总能量的相对大小。如图

释放能量 吸收能量

[思考与交流4]

化学反应中,反应物和生成物具有的总能量是否相同?并从该角度解释:2H2+O2

2H2O为什么是放热反应?

提示:

一定不相同。化学反应都伴随着能量的变化,所以反应物和生成物具有的总能量一定

不相同。在H2燃烧的反应中,反应物H2和O2具有的总能量大于H2O具有的总能量,所以该反应是放热反应。

归纳总结：

物质变化

微观原因: 化学键的断裂和形成

2016-5-10

1

镇原县平泉中学高一化学同课异构

幻灯片20

【随堂演练】1、下列说法正确的是( )

A.任何化学反应都伴随着能量的变化

B.H2O(g)→H2O(l)该过程放出大量的热,

所以该过程是化学变化

C.化学反应中能量的变化都

表现为热量的变化

D.对于如图所示的过程是吸收能量的过程

解析:任何化学反应都有能量的变化,但有能量变化的过程不一定是化学变化,如物质的

三态变化,虽然存在能量变化,但不存在旧化学键的断裂与新化学键的形成,故不是化学变化,所以A项正确,B项错误;化学反应中能量变化的形式有多种,除热能外,还有光能、电能等,C项错误;由图像知,该过程中反应物的总能量大于生成物的总能量,故该过程中放出了能量,D项错误。

答案:A

2.下列对化学反应的认识错误的是( )

A.会引起化学键的变化

B.会产生新的物质

C.必然引起物质状态的变化

D.必然伴随着能量的变化

解析:化学反应的本质是化学键的断裂和形成,表现为有新物质生成,并伴随着能量的

变化,而化学变化中的反应物和生成物的状态在反应前后可能相同,也可能不相同。 答案:C

课后作业

1、模块训练上本课时的变式训练

2、课后习题1、2、3填在教材上，11题做在作业本上