第一节 化学能与热能
学习目标：1.知道化学反应中能量变化的主要原因。(重点)2.根据反应前后物质总能量的相对大小判断化学反应是吸热反应还是放热反应。(重难点)3.了解化学能与热能的相互转化。4.了解化学能转化为热能在生产、生活中的应用及其对人类文明发展的贡献。
[自 主 预 习·探 新 知]
1．化学反应中能量变化的原因——微观角度
(1)化学反应的实质：原子的重新组合，即反应物中旧化学键的断裂和生成物中新化学键的形成的过程。
(2)化学反应中能量变化的原因
(3)实例
断裂1 mol H—H键(H—H―→2H)吸收436 kJ能量，形成1 mol H—H键(2H―→H—H)放出436 kJ能量；
断裂4 mol C—H键(CH4―→C＋4H)吸收1 660 kJ能量，形成1 mol C—H键(C＋H―→C—H)放出415 kJ能量。
(4)结论：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。
2．化学反应中能量变化的决定因素——宏观角度 化学反应放热
↑
大于
反应物的总能量――→生成物的总能量
小于
↓
1
化学反应吸热 结论：化学反应中的能量变化决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。
3．化学能与热能的相互转化
(1)两个基本的自然规律——“质量守恒”和“能量守恒” 质量守恒定律：自然界中的物质发生转化时，总质量不变； 能量守恒定律：不同形式的能量发生转换时，总能量不变。 (2)吸热反应与放热反应
①吸热反应：吸收热量的化学反应，实现了热能转化为化学能。 ②放热反应：放出热量的化学反应，实现了化学能转化为热能。
(3)化学反应中能量变化的应用：利用化学能转化为热能进行生活、生产和科研，提供人类生存和发展所需要的能量和动力；利用热能转化为化学能进行化工生产、研制新物质。
【注意】 需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应，不需要加热就能进行的反应也不一定是放热反应。
4．能源利用的三阶段
【提醒】 常见新能源有太阳能、氢能、生物质能、地热能、潮汐能、海洋能、风能、水能、核能。其中太阳能、氢能、生物质能、风能和水能属于可再生能源。
[基础自测]
1．判断对错(对的打“√”，错的打“×”)。
(1)化学键断裂需要吸收能量，化学键形成会放出能量( ) (2)化学反应必然伴随能量变化( )
2
(3)相同条件下由原子形成1 mol H—Cl键所放出的能量与断开1 mol H—Cl键吸收的能量相等( )
(4)吸热反应的进行必须加热，放热反应的进行不用加热( ) (5)煤、石油和天然气都是化石能源( ) (6)柴草燃烧时，化学能全部转化为热能( ) 【答案】 (1)√ (2)√ (3)√ (4)× (5)√ (6)×
2．下列反应中，属于放热反应的是________，属于吸热反应的是________(填序号)。
①煅烧石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰(CaO)
②燃烧蜂窝煤取暖 ③炸药爆炸 ④硫酸与氢氧化钾溶液反应 ⑤生石灰与水作用制熟石灰 ⑥食物腐败 ⑦碳与水蒸气反应制得水煤气 8H2O与NH4Cl混合反应 ⑧Ba(OH)2·
【答案】 ②③④⑤⑥ ①⑦⑧
[合 作 探 究·攻 重 难]
利用化学键进行能量的变化计算 利用化学键的能量变化可粗略计算化学反应过程中的能量变化。以反应H2＋Cl2===2HCl为例：
[问题思考]
(1)断裂1 mol H—H和1 mol Cl—Cl形成H和Cl，能量有什么变化？数值为多少？
【提示】 吸收能量。数值为(436＋243)kJ。
(2)H与Cl形成2 mol H—Cl，能量有什么变化？数值为多少？
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