化学反应是有新物质生成的反应，在反应物转化为生成物的同时，伴随着能量的变化。远古时代，人类的祖先守着一堆篝火，烘烤食物，寒夜取暖，这就是利用燃烧放出的热。化学反应放出的能量对人类的生存和发展是极为重要的。 我国是一个能源消费大国，提高燃料的使用效率具有重要的意义。
　　热化学方程式可以表示化学反应中放出或吸收的能量。因此，热化学方程式不仅表明反应中的物质变化，也表明化学反应中的能量变化。

　　【重点难点】
　　重点：
　　1、认识化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因，了解化学反应中热量变化的实质。
　　2、掌握热化学方程式的书写方法。
　　3、通过生产生活中的实例，了解化学能和热能的相互转化，了解是提高燃料的燃烧效率、合理利用化石燃料、开发高能清洁燃料的重要性。
　　难点：
　　1、热化学方程式的书写及含义，依据热化学方程式进行的有关计算。
　　2、从化学键的断裂和形成角度认识化学反应中能量变化的原因。
　　3、区分吸热反应与需要加热引发的化学反应。认识可逆反应的正反应和逆反应在能量变化上的区别。

【知识讲解】

　　一、化学反应伴随着不同形式的能量变化
　　化学反应是有新物质生成的反应，在反应物转化为生成物的同时，伴随着能量的变化。化学反应中，物质能量的转化四处可见，化学反应中的能量变化，可以以不同的能量形式呈现，如热、光的释放和吸收，电能、电磁波的释放和吸收等。许多化学反应伴随有热量的放出或吸收，在这些反应中，能量的变化也不一定全都以热量的形式呈现。反应中的能量变化并不等同于化学反应中热量的释放与吸收。
　　思考：如何理解：“我们吃饭，实际上是间接利用太阳能”？
　　绿色植物的光合作用是存在于地球表面最普遍的化学变化，也是将太阳能转化为化学能的最主要途径。
　　植物通过光合作用将太阳能转化为化学能(键能)储存于碳水化合物中，并放出氧气。
　　6CO₂＋6H₂OC₆H₁₂O₆＋6O₂
　　碳水化合物是一切生物体维持生命活动所需能量的主要来源。动物从空气中吸收了氧气，将食物中的碳水化合物经过一系列反应逐步氧化为二氧化碳和水，并放出能量供有机体活动所需。
　　C₆H₁₂O₆＋6O₂6CO₂＋6H₂O
　　所以说“我们吃饭，实际上是间接利用太阳能”这句话是符合实际的。我们可以说，地球上一切生物体的能量来源都是太阳，没有太阳就不能维持生命，没有太阳也不会出现生命。
　　化学反应总伴有能量的转化。在某些化学反应中，吸收的热量、光能、电能等转化为化学能；在某些化学反应中，化学能又以热能、光能、电能等形式释放出来。

　　二、化学反应中的热量变化
　　实验1、向一支试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条，加入5mL2mol·L^－1盐酸，用手触摸试管外壁，有什么感觉？
　　现象：用手触摸试管外壁，有热的感觉。
　　实验2、向完好的塑料薄膜袋中加入约7g氢氧化钙，再加入约10g的氯化铵晶体，排出袋内空气，扎紧袋口，再将固体混匀，使之充分反应。反应混合物的温度有什么变化？用手触摸塑料袋感受一下。
　　现象：用手触摸塑料袋，有凉的感觉。
　　从上面的实验可以看出，许多化学反应中伴随着热量的放出或吸收。

　　1、放热反应和吸热反应
　　化学上把有热量放出的化学反应称为放热反应(exothermic reaction)，把吸收热量的化学反应称为吸热反应(endothermic reaction)。例如，氢气在氧气中燃烧生成水的反应是放热反应，水分解为氢气和氧气的反应是吸热反应。
　　思考：两位同学讨论放热和吸热反应。甲说加热后才能发生的化学反应是吸热反应，乙说反应中要持续加热才能进行的反应是吸热反应。你认为他们的说法正确吗？为什么？
　　分析：乙的说法是正确的，甲的说法是错误的。
　　许多化学反应在常温下就可以进行，如水溶液中的离子反应。有许多化学反应要加热到一定温度才开始反应，这些化学反应既可能是放热反应，也可能是吸热反应。例如：⑴木炭在空气中燃烧是放热反应，但在常温下，木炭十分稳定，很长时间不发生变化。当加热温度达到木炭的着火点时，木炭开始燃烧，并放出大量的热，不需要再加热以维持反应。⑵木炭和水在常温下不发生反应，要加热到高温才能发生反应，生成一氧化碳和氢气。由于这个反应是吸热反应，一旦停止加热，反应就会变慢，当下降到一定温度时反应就停止。这就是说，要持续加热才能持续进行的反应是吸热反应(但不能说，吸热反应是持续加热才能进行的反应。如消石灰和氯化铵晶体是不需要加热就可以进行的吸热反应)。

　　2、化学反应中的能量守恒原则：
　　化学反应前后，反应物具有的总能量等于反应生成物的总能量与反应体系对外界吸收或释放的能量之和。能量守恒是任何变化过程所必须遵守的。不同物质之间内部所具有的能量是不同的，而整个反应过程中能量又是守恒的。
　　化学反应中的能量守恒可用以下式子表示：
　　E(反应物)＝E(生成物)＋Q
　　(E表示能量，Q表示反应吸收或放出的热量，Q＞0表示反应放热；Q＜0表示反应吸热。)
　　根据上述，不难理解：
　　当E(反应物)＞E(生成物)时，Q＞0放热反应
　　当E(反应物)＜E(生成物)时，Q＜0吸热反应

　　3、从化学反应中化学键的断裂和形成的角度认识能量变化的原因
　　物质发生化学反应，需要断开反应物中的化学键和形成生成物中的化学键。断开化学键需要吸收能量，形成化学键需要放出能量。若反应过程中，断开化学键所吸收的能量大于形成化学键所放出的能量，即反应物的总能量小于生成物总能量，则反应过程中吸收能量；若反应过程中，断开化学键所吸收的能量小于形成化学键所放出的能量，即反应物的总能量大于生成物的总能量，则反应过程中放出能量。
    4、键能
　　原子形成分子的过程中要放出能量。反之，要使气态分子中彼此结合的原子分开，使原子间的共价键断裂，则要吸收能量。拆开1mol气态物质中某种共价键需要吸收的能量，就是该共价键的键能(bond energy)。共价键的键能越大，该共价键越牢固。
    5、热化学方程式的意义及书写
　　热化学方程式是表示化学反应热效应的化学方程式。因此，热化学方程式不仅表明反应中的物质变化，也表明化学反应中的能量变化。例如热化学方程式“C₂H₅OH(l)＋3O₂(g)＝2CO₂(g)＋3H₂O(l)；△H＝－1366.75kJ/mol”表示1mol乙醇(l)和3mol氧气完全反应生成2molCO₂(g)和3molH₂O(l)，并放出1366.75kJ的热量。
　　热化学方程式的书写与普通化学方程式的书写相比，除了遵循书写普通化学方程式的要求外，还要注意以下几点：
　　⑴要注明反应物和生成物的聚集状态。因为物质的聚集状态不同反应热的数值也不同。通常用g、l、s、aq分别表示气态、液态、固态、水溶液。热化学方程式中不用“↑”或“↓”。

    ⑵理解热化学方程式中的计量数。热化学方程式中各物质化学式前面的计量数仅表示该物质的物质的量，而不表示该物质的分子数或原子数。因此，化学计量数可以是整数也可以是分数。 当化学计量数不同时，△H也不同。

     ⑶需要注明反应的温度和压强，因反应的温度和压强不同时，其△H也不同。若没有特别注明，即为101kPa和25℃时的数据。
　　⑷△H写在热化学方程式的右端并用“；”隔开。放热反应的△H为“－”；吸热反应的△H为“＋”。
　　⑸热化学方程式是表示反应已完成的数量，所以反应热(△H)与化学计量数之间存在正比关系。如化学计量数加倍，△H也要加倍。

    6、吸热反应和放热反应的判断
　　判断吸热反应和放热反应，关键是要依据反应的热效应，即反应热进行判断。若ΔH＜0，则为放热反应，若ΔH＞0则为吸热反应。
　　在没有热效应数据时，下列是几点常见情况，需加以记忆：
　　⑴若一个反应需持续加热才能进行，一旦停止加热，反应则停止，这样的反应肯定是吸热反应，若一个反应虽然需进行加热来引起反应，但只要反应开始后，不需加热就可以继续反应，则这样的反应属放热反应。显然, 需加热的反应不一定都是吸热反应，只有哪些需持续加热的反应才是吸热反应，而那些只是通过加热来引起反应，反应开始后则无须加热的反应，则属放热反应。
　　⑵中和反应是放热反应。
　　⑶活泼金属和酸反应是放热反应。
　　⑷燃烧都属于放热反应。