怎样讲解放热反应和吸热反应

放热反应和吸热反应是热化学这一章的开篇，把它们弄对，就为后面的计算打好了基础。这两个词听起来相似，所以最稳妥的习惯是把每一个同时和四件事挂钩：热量流动的方向、温度变化、ΔH 的符号，以及能级图。

这篇指南给你这套框架，以及SPM期待的例子。

核心定义

• 放热反应向周围释放热能。周围（通常是反应混合物）的温度上升。反应热 ΔH 为负。
• 吸热反应从周围吸收热能。周围的温度下降。反应热 ΔH 为正。

一个快速分清的办法：放＝放出去，热从反应放出去，所以感觉热。吸＝吸进来，热从外面吸进反应里，所以感觉冷。

你随时可以在我们的放热反应和吸热反应词汇表条目里查看准确的措辞。

为什么热被释放或吸收：键

更深入的解释，也就是高分题目要求的，是关于键的：

• 断键吸收能量（吸热步骤）。
• 成键释放能量（放热步骤）。

每个反应都会断开反应物中的键，并在产物中形成新键。总的符号取决于哪一个更大：

• 若形成新键释放的能量多于断开旧键吸收的能量，反应总体是放热的（ΔH 为负）。
• 若断键吸收的能量多于成键释放的能量，反应总体是吸热的（ΔH 为正）。

写出这个比较，就把一个定义变成了满分的解释。

能级图

能级图是试卷二的常客，所以两种都要学会画。

• 放热： 反应物画得比产物高。产物处于较低的能级，ΔH 的箭头向下（负）。化学物质失去的能量以热的形式放出。
• 吸热： 反应物画得比产物低。产物处于较高的能级，ΔH 的箭头向上（正）。产物多出的能量是从周围吸收来的。

一定要给反应物、产物和带符号的 ΔH 标注。没有标注的图很少能拿满分。

你该知道的例子

放热反应（温度上升）：

• 燃烧，燃烧甲烷或乙醇等燃料。
• 中和，酸与碱反应。
• 活细胞里的呼吸作用。
• 较活泼金属对较不活泼金属的置换。
• 铁的生锈（缓慢，但放热）。
• 把氢氧化钠或浓硫酸溶于水。

吸热反应（温度下降）：

• 热分解，例如加热碳酸钙生成氧化钙和二氧化碳。
• 绿色植物的光合作用。
• 某些盐（如硝酸铵或氯化铵）溶于水（用于速冷袋）。
• 熔融或水溶液化合物的电解。

把一列反应归入这两类，是试卷一和试卷二常见的任务。

一道例题

当氯化铵溶于水时，水温从 30 °C 降到 24 °C。(a) 这个过程是放热还是吸热？(b) 说出 ΔH 的符号。(c) 从能量角度解释。

(a) 温度下降，所以热量从周围被吸收，这个过程是吸热的。

(b) ΔH 为正。

(c) 断开键（离子晶格中的键以及水分子周围的键）所吸收的能量，多于离子水合时所释放的能量，所以从周围净吸收了热量，温度因此下降。

这三部分考的是现象、符号和推理，正是这篇指南开头的那套框架。

要避免的常见错误

• 搞混符号。 放热为负；吸热为正。大声念到记住为止。
• 把「周围感觉热」和「反应获得热」混为一谈。 放热反应里周围是从反应获得热，反应失去了它。
• 把能级图画反。 放热时反应物更高；吸热时反应物更低。
• 题目要「解释」而不只是「说出」时，忘了写键的解释。

为热化学打下扎实的基础

一旦放热和吸热变成本能，热化学的计算，中和热、燃烧热和置换热，就会容易得多，因为 ΔH 的符号直接从温度变化得出。如果你的孩子总是把符号弄反，或者把图画倒，那是能和老师很快解决的问题。

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