第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

　　寫(xiě)出下列化學(xué)方程式

　　1.氫氣在空氣中燃燒。2H2＋O2 2H2O

　　2.一氧化碳在空氣中燃燒。2CO＋O2 2CO2

　　3.木炭在空氣中完全燃燒。C＋O2 CO2

　　課本知識(shí)導(dǎo)學(xué)運(yùn)用

　　課本知識(shí)詮解重要提示1.化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

　　(1)化學(xué)反應(yīng)的特征

　　(2)分類及原因

　　類型 定義原因常見(jiàn)實(shí)例放熱 反應(yīng)有熱量放出的反應(yīng)反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量所有燃燒反應(yīng)酸堿中和反應(yīng)金屬置換出H2的反應(yīng)吸熱

　　反應(yīng)吸收熱量的反應(yīng)反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量C+CO2 2CO(s)

　　C+H2O(g)2-=CO↑(g)+H2↑(g)2.燃料的燃燒

　　燃燒條件：燃料必須與空氣接觸，且達(dá)到著火點(diǎn)

　　(2)充分燃燒的條件：①要有足夠的空氣；②燃料與空氣要有足夠 的接觸面積

　　(3)不充分燃燒的危害

　　①產(chǎn)生的熱量少，浪費(fèi)資源；

　　②產(chǎn)生污染物。(如CO)

　　(4)提高燃燒效率的具體途徑：固體燃料粉碎成粉末狀，液體燃料進(jìn)行霧化，適量調(diào)節(jié)通風(fēng)量，提高燃燒溫度。

　　3.新能源開(kāi)發(fā)

　　即使燃料得到充分利用，也總有一天會(huì)枯竭的，因此，開(kāi)發(fā)新能源對(duì)于人類有重要的意義。新能源包括氫能、太陽(yáng)能、核能等。1.物質(zhì)變化遵循質(zhì)量守恒原理

　　2.能量變化遵循能量守恒原理

　　3.反應(yīng)的熱效應(yīng)與反應(yīng)條件沒(méi)有關(guān)系

　　4.燃料燃燒時(shí)，并不是空氣越多越好，因?yàn)檫^(guò)量的空氣會(huì)帶走大量的熱量。基礎(chǔ)例題點(diǎn)撥一拖二【例題1】 在燃燒正旺的煤爐上添加新煤時(shí)，發(fā)現(xiàn)爐溫下降，同時(shí)在新煤上方，有藍(lán)色火焰出現(xiàn)。寫(xiě)出該過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式，并說(shuō)明是吸熱反應(yīng)，還是放熱反應(yīng)。

　　【分析】燃燒正旺的煤爐進(jìn)行的反應(yīng)是碳燃燒生成二氧化碳，這是放熱反應(yīng)；添加新煤時(shí)爐溫下降，主要是因?yàn)檫M(jìn)行的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，這是碳與二氧化碳化合生成一氧化碳的反應(yīng)；產(chǎn)生的一氧化碳是可燃性氣體，燃燒時(shí)產(chǎn)生藍(lán)色火焰，也是放熱反應(yīng)。

　　【解析】C+O2 CO2放熱反應(yīng)

　　CO2+C2- 2CO吸熱反應(yīng)

　　2CO+O2 2CO2放熱反應(yīng)

　　【例題2】 大氣中，二氧化碳含量的增加會(huì)引起“溫室效應(yīng)”，自然界能消耗二氧化碳的反應(yīng)是()

　　A.CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O

　　B.CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2

　　C.6CO2+6H2O陽(yáng)光 C6H12O6+6O2

　　D.CO2+C2- 2CO

　　拖1(典型例題考綜合題)下列選項(xiàng)中說(shuō)明乙醇作為燃料的優(yōu)點(diǎn)的是()

　　①燃燒時(shí)發(fā)生氧化反應(yīng)；

　　②充分燃燒的產(chǎn)物不污染環(huán)境；

　　③乙醇是一種再生能源；

　　④燃燒時(shí)放出大量熱量。

　　A.①②③B.①②④

　　C.①③④D.②③④

　　答案: D(解析：燃燒是發(fā)光發(fā)熱的氧化反應(yīng)，這不是乙醇作為燃料的優(yōu)點(diǎn)，其他三點(diǎn)均為乙醇作為燃料的優(yōu)點(diǎn))

　　【分析】自然界能消耗CO2的反應(yīng)物應(yīng)在自然界中存在，而且還要在自然條件下該反應(yīng)能發(fā)生。自然界中不存在NaOH，存在CaCO3、CO2與C反應(yīng)需高溫條件也不可能。光合作用是消耗CO2的最重要和最佳途徑。

　　【解析】BC重難點(diǎn)突破

　　重點(diǎn)難點(diǎn)易混點(diǎn)易錯(cuò)點(diǎn)方法技巧

　　重點(diǎn)：

　　化學(xué)反應(yīng)及其能量變化，放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)。

　　化學(xué)反應(yīng)中生成物總能量不可能正好等于反應(yīng)物的總能量，這樣反應(yīng)前后的能量差值即為化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。化學(xué)反應(yīng)中的能量變化形式有多種，如光能、聲能、電能、機(jī)械能等，但通常表現(xiàn)為熱量的變化，其他各種形式的能量有時(shí)和熱能的變化相伴發(fā)生。

　　因?yàn)榉磻?yīng)過(guò)程中能量守恒，故當(dāng)反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量時(shí)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量時(shí)為吸熱反應(yīng)。有些反應(yīng)物和生成物的能量比較接近，這樣的反應(yīng)熱效應(yīng)不明顯。另外要注意放熱反應(yīng)常溫下不一定能夠發(fā)生，吸熱反應(yīng)也不一定需要加熱才能發(fā)生。

　　難點(diǎn)：

　　化學(xué)反應(yīng)中能量變化觀點(diǎn)的建立。

　　在化學(xué)反應(yīng)中，從反應(yīng)物分子轉(zhuǎn)變?yōu)樯晌锓肿樱髟觾?nèi)部并沒(méi)有發(fā)生很大變化，但原子間的結(jié)合方式發(fā)生了改變，在這個(gè)過(guò)程中發(fā)生了能量變化。故化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn)是有新物質(zhì)的生成，而新物質(zhì)和反應(yīng)物的總能量不同，根據(jù)能量守恒定律，反應(yīng)必釋放或吸收能量。

　　隨筆：

　　易混易錯(cuò)點(diǎn)

　　1.反應(yīng)的熱效應(yīng)與反應(yīng)條件的關(guān)系

　　很多同學(xué)認(rèn)為反應(yīng)發(fā)生需要加熱的反應(yīng)為吸熱反

　　拖2下列說(shuō)法正確的是()

　　A.需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)，這不一定對(duì)。有的需加熱的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。如：C(s)+H2O(g) CO↑(g)+H2↑(g)為吸熱反應(yīng) 。而有很多需加熱的反應(yīng)為放熱反應(yīng)。如大多數(shù)燃燒反應(yīng)，需點(diǎn)燃才能發(fā)生。因?yàn)槿剂先紵柽_(dá)到著火點(diǎn)。而燃燒一旦開(kāi)始，就放出大量的熱量，就不用再加熱。

　　2.化合反應(yīng)與分解反應(yīng)的熱效應(yīng)

　　很多同學(xué)認(rèn)為化合反應(yīng)為放熱反應(yīng)，分解反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，這不夠準(zhǔn)確。如C+CO2 2CO這個(gè)反應(yīng)為化合反應(yīng)，卻是一個(gè)吸熱反應(yīng)，2HI H2+I2這個(gè)分解反應(yīng)卻為放熱反應(yīng)。不過(guò)，大多數(shù)化合反應(yīng)為放熱反應(yīng)，大多數(shù)分解反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。

　　3.燃料燃燒時(shí)空氣的量的控制

　　有同學(xué)認(rèn)為燃料燃燒時(shí)，要使燃料燃燒充分，就要有足夠的空氣，因?yàn)榭諝庠蕉嘣胶茫獠恢^(guò)量的空氣會(huì)帶走大量的熱量，浪費(fèi)了能量。

　　4.反應(yīng)熱與物質(zhì)狀態(tài)的關(guān)系

　　答案: CD(解析：化學(xué)反應(yīng)的能量變化主要表現(xiàn)為放熱或吸熱。反應(yīng)是放熱還是吸熱主要取決于反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的相對(duì)大小。放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)在一定的條件下都能發(fā)生。反應(yīng)開(kāi)始時(shí)需加熱的反應(yīng)可能是吸熱反應(yīng)，也可能是放熱反應(yīng)，所以C、D選項(xiàng)是正確的)

　　【例題3】 在相同溫度下，相同質(zhì)量的H2發(fā)生下列反應(yīng)放出的熱量，分別為Q1和Q2：

　　2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)放熱Q1

　　2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)放熱Q2

　　則Q1和Q2的關(guān)系為( )

　　A.Q1＞Q2B.Q1＜Q2

　　C.Q1=Q2D.無(wú)法確定

　　【分析】因?yàn)閷⒁簯B(tài)水汽化，需要吸收熱量，反過(guò)來(lái)，氣態(tài)水液化要放出熱量，所以Q2＞Q1