2.2 化学反应中的能量变化
2.2化学反应中的热量
放热反应 吸热反应
有热量放出的化学反应 吸收热量的化学反应
反应热 化学反应过程中放出或吸收的热量 叫做反应热 叫做反应热 用△H表示 单位: 单位:kJ/mol 放热反应△ 放热反应△H 为“-” △H<0; 吸热反应△ 吸热反应△H 为“+” △H>0.
常见的放热反应和吸热反应 放热反应 燃料的燃烧 中和反应 金属与酸 大多数化合反应 吸热反应 C+CO2 H2+CuO Ba(OH)2.8H2O+NH4Cl CaCO3高温分解 大多数分解反应
反应热原因微观解释
能量
能量 HCl
H2
Cl2
旧分子 拆开
吸收能量) (吸收能量)
原子
结合
新分子
(放出能量) 放出能量)
决定 吸收能量< 吸收能量<放出能量 放热反应 吸收能量> 吸收能量>放出能量 吸热反应
结论 1、化学反应中能量变化的本质是: 化学反应中能量变化的本质是: 旧键断裂吸收能量,新键形成释 旧键断裂吸收能量, 放能量。 放能量。 2、反应最终表现为放热还是吸热: 反应最终表现为放热还是吸热: 是反应物的总能量与生成物的总 能量相比较的结果。 能量相比较的结果。
热化学方程式书写
• 写方程式 • 标状态 • 配平 • △H “+” “-” + • 系数与反应热对应 • 单位kJ/mol 单位kJ/mol
热化学反应 既能表示反应物 质的变化, 质的变化,也能 表示反应过程中 能量的变化。 能量的变化
热化学方程式书写练习
1、4g硫粉完全燃烧生成二氧化硫气体, 4g硫粉完全燃烧生成二氧化硫气体 硫粉完全燃烧生成二氧化硫气体,
用键能粗略计算反应热 生成物的总能量 △H=生成物的总能量-反应物的总能量 生成物的总能量-反应物的总能量 反应物的键能总和 生成物的键能总和 =反应物的键能总和 生成物的键能总和 反应物的键能总和-生成物
化学反应过程中的能量变化
化学反应过程中的能量变化化学反应是物质发生变化的过程,而能量则是化学反应中不可忽视的重要因素。
在化学反应中,能量的变化可以是吸热的,也可以是放热的,这取决于反应物和生成物之间的化学键的形成和断裂。
一、吸热反应吸热反应是指在反应过程中吸收了外界的热量,使得反应物的能量增加,生成物的能量也相应增加。
吸热反应的典型例子是燃烧反应,例如燃烧木材时,木材与氧气发生反应,产生二氧化碳和水蒸气,并释放出大量的热能。
在吸热反应中,反应物的化学键被断裂,需要吸收能量,而生成物的化学键被形成,同样需要吸收能量。
这种能量的吸收导致反应物的内能增加,从而使反应物的温度升高。
吸热反应的能量变化可以用化学反应焓变(ΔH)来表示,ΔH为正值。
二、放热反应放热反应是指在反应过程中释放出热量,使得反应物的能量减少,生成物的能量也相应减少。
放热反应的典型例子是酸碱中和反应,例如盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,反应过程中释放出大量的热能。
在放热反应中,反应物的化学键被断裂,释放出能量,而生成物的化学键被形成,同样释放出能量。
这种能量的释放导致反应物的内能减少,从而使反应物的温度降低。
放热反应的能量变化同样可以用化学反应焓变(ΔH)来表示,ΔH为负值。
三、能量守恒定律根据能量守恒定律,能量在化学反应中既不能被创造也不能被破坏,只能从一种形式转化为另一种形式。
在化学反应中,反应物的能量转化为生成物的能量,而反应物与生成物之间的能量差称为反应的焓变。
焓变可以通过实验测量得到,它反映了反应过程中的能量变化。
化学反应的焓变可以是吸热的,也可以是放热的,这取决于反应物与生成物之间的化学键的形成和断裂。
化学反应的焓变还可以用来判断反应的进行程度。
当焓变为正值时,表示反应是吸热反应,反应物的能量高于生成物的能量,反应难以进行;当焓变为负值时,表示反应是放热反应,反应物的能量低于生成物的能量,反应容易进行。
总结:化学反应过程中的能量变化是化学反应的重要特征之一。
高中化学化学反应的能量变化与热力学
高中化学化学反应的能量变化与热力学化学反应是物质发生变化的过程,伴随着化学反应的发生,会产生或吸收能量。
这种能量的变化与热力学有着密切的关系。
本文将探讨化学反应的能量变化与热力学的相关知识。
1. 能量与化学反应化学反应中的能量变化可以分为两种类型:放热反应和吸热反应。
1.1 放热反应放热反应是指在反应过程中释放出热量的反应。
当化学反应中的键能较强的反应物变为键能较强的产物时,反应会放出能量。
例如,燃烧反应就是一种典型的放热反应,燃烧过程中的化学键能被释放出来,形成热能。
1.2 吸热反应吸热反应是指在反应过程中吸收热量的反应。
当化学反应中的键能较弱的反应物变为键能较强的产物时,反应需要吸收能量。
例如,植物光合作用就是一种典型的吸热反应,植物在光合作用过程中吸收太阳能,将其转化为化学能。
2. 热力学的基本概念热力学是研究能量与物质之间相互转化关系的学科,它对化学反应中的能量变化提供了深入的理论基础。
2.1 焓变(△H)焓变是指化学反应发生时,系统所吸收或者释放的能量变化。
反应的焓变可以通过实验测量得到,常用的单位是焦耳(J)或千焦(kJ)。
2.2 熵变(△S)熵是热力学中描述系统无序程度的物理量,熵变则是指化学反应中系统熵的变化。
熵变可以为正数,表示系统无序程度增加;也可以为负数,表示系统无序程度减少。
2.3 自由能(G)自由能是描述化学反应是否能够自发进行的物理量。
自由能可以通过焓变和熵变计算得到,即△G=△H-T△S,其中T为反应的温度。
3. 热力学定律热力学定律为热力学提供了基本原理和规律,可以用于解释化学反应中的能量变化。
3.1 第一热力学定律第一热力学定律也称为能量守恒定律,它规定了能量在化学反应中的转化关系。
根据第一热力学定律,化学反应中的能量既不能创造也不能消灭,只能从一种形式转化为另一种形式。
3.2 第二热力学定律第二热力学定律也称为熵增定律,它规定了自然界中熵的变化趋势。
根据第二热力学定律,自然界中熵总是趋向于增加,即系统的无序程度趋向于增加。
化学反应中的能量变化
化学反应中的能量变化化学反应是物质发生变化的过程,它伴随着能量的变化。
在化学反应中,化学键的形成和断裂导致了能量的转化,反应物的化学键被破坏和重组,从而释放或吸收能量。
本文将探讨化学反应中的能量变化,并讨论其在生活和科学领域中的应用。
一、放热反应放热反应是指化学反应释放能量,使周围环境温度升高的过程。
这类反应通常是放热的,也称为放热反应。
常见的放热反应包括燃烧、腐蚀和酸碱中和反应。
例如,燃烧过程中,燃料和氧气反应产生热能,使物体变热。
这种能量释放对于维持生命和工业化生产至关重要。
二、吸热反应吸热反应是指化学反应吸收能量,使周围环境温度降低的过程。
这类反应通常是吸热的,也称为吸热反应。
常见的吸热反应包括融化、蒸发和化学反应中的吸热反应。
例如,冰融化时,吸收周围的热量来提供熔化过程所需的能量。
吸热反应也广泛应用于冷却系统和低温科学研究中。
三、能量变化与化学键的形成和断裂化学反应中的能量变化与化学键的形成和断裂密切相关。
在反应过程中,原有的化学键被破坏,新的化学键被形成。
这个过程需要能量来克服反应物之间的相互作用力,这被称为活化能。
活化能的大小决定了反应的速率。
当新的化学键形成时,能量被释放出来。
这被称为释放能。
释放能的大小取决于反应物的种类和反应条件。
如果释放能大于活化能,反应将会放热;如果释放能小于活化能,反应将会吸热。
四、能量变化的应用能量变化在生活和科学领域中有广泛的应用。
在工业生产中,理解反应的能量变化有助于合理利用能源,改善工艺和提高效率。
例如,通过控制放热反应的温度和时间,可以生产更高效的燃料。
在环境保护方面,了解吸热反应可以帮助我们更好地控制废气处理和温室气体减排。
通过设计能够吸收废气中有害物质的反应器,可以有效净化空气和水。
此外,能量变化的研究对于理解生物体的代谢过程以及药物的合成和分解也非常重要。
通过研究能量变化,科学家可以提高药物的疗效和减少副作用。
总结:在化学反应中,能量的变化是化学反应进行的关键。
高二化学总结化学反应的能量变化与热力学
高二化学总结化学反应的能量变化与热力学化学反应是一个涉及能量转化的过程,其能量变化关系着反应的进行与速率。
热力学研究了化学反应中的能量变化以及与热力学参数的关系。
本文将对高中化学中涉及的能量变化与热力学知识进行总结,以帮助读者更好地理解这一重要的化学概念。
一、能量的基本概念能量是物质存在和运动的基本属性,化学反应过程中的能量包括化学反应物的能量以及反应释放或吸收的能量。
常用的能量单位是焦耳(J)。
化学反应中的能量变化可以分为两种类型:放热反应和吸热反应。
放热反应指反应过程中释放出能量,温度升高,周围物质吸热。
吸热反应指反应过程中吸收外界的能量,温度降低,周围物质放热。
二、能量变化与焓变能量变化可以通过焓变(ΔH)来描述,焓变是化学反应中系统吸放热的大小。
焓变值为正表示吸热反应,为负表示放热反应。
焓变的单位也是焦耳(J)反应的焓变可以通过实验测定或计算得出。
实验测定焓变需要使用热量计,通过测量反应前后的温度变化和热量传递给水的量来计算焓变。
计算焓变需要使用热力学计算方法,例如利用标准焓变或化学方程式配平后的系数来计算。
三、热力学参数热力学中的常用参数包括标准焓变(ΔH°)、标准反应焓变(ΔHºrxn)、标准生成焓(ΔHºf)等。
这些参数能够提供有关反应热力学性质的信息。
1. 标准焓变(ΔH°)是在标准状态下(1 atm、298K)进行实验测定的焓变值。
标准焓变可以根据实验数据直接测得,常用于比较不同反应之间的能量变化。
2. 标准反应焓变(ΔHºrxn)是在标准状态下,化学方程式配平后,一个摩尔的反应物在标准条件下参与反应所释放或吸收的能量变化。
标准反应焓变可以根据已知的标准生成焓和消耗焓来计算。
3. 标准生成焓(ΔHºf)是一摩尔化合物在标准状态下生成时所释放或吸收的能量变化。
标准生成焓是评价物质的稳定性和热化学性质的重要参数。
四、热力学第一定律热力学第一定律(也称能量守恒定律)指出,能量不会凭空消失或增加,只会在不同的形式之间转化,且总能量守恒。
化学反应中的能量变化与焓变知识点总结
化学反应中的能量变化与焓变知识点总结化学反应是物质发生变化的过程,不仅涉及到物质结构和性质的改变,还伴随着能量的转化。
本文将介绍化学反应中的能量变化与焓变的相关知识点。
一、能量变化的概念及表达方式能量变化指的是在化学反应中,反应物与生成物之间能量的差异。
通常用△E表示能量变化,△E为正表示反应吸热,即需要外界输入能量;△E为负表示反应放热,即系统释放能量。
二、焓变的概念及计算方法焓变描述的是化学反应过程中的能量变化,常用符号△H表示。
焓变可以通过多种方法计算,包括燃烧方法、反应热法和反应熵法等。
1. 燃烧方法:利用燃烧反应的焓变确定其他反应的焓变。
例如,将某物质燃烧得到水和二氧化碳的焓变已知,可以通过该焓变计算其他化学反应的焓变。
2. 反应热法:实验室中可以通过测量反应前后的温度变化来确定焓变。
根据热容的定义,可以使用公式△H = mc△T计算焓变,其中m 为溶液的质量,c为溶液的热容,△T为温度变化。
3. 反应熵法:根据热力学的第二定律,系统的总熵变△S等于系统的产热△Q除以温度的倒数,即△S = △Q/T。
通过测定反应的熵变,并代入公式△S = △H/T,可以求解焓变。
三、焓变与反应类型的关系化学反应可以分为吸热反应和放热反应。
焓变与反应类型的关系如下:1. 吸热反应:△H为正,表示反应需要吸收能量。
在吸热反应中,反应物的化学键被打破,需要耗费能量;同时,生成物的化学键形成,释放出热量。
吸热反应常见于蒸发、融化和化学吸收等过程。
2. 放热反应:△H为负,表示反应释放能量。
在放热反应中,反应物的化学键形成,释放出热量;同时,生成物的化学键被打破,吸收能量。
放热反应常见于燃烧、酸碱中和和氧化还原等反应中。
四、能量守恒定律与焓变计算的实际运用能量守恒定律是指在封闭系统中,能量的总量保持不变。
根据能量守恒定律,化学反应的焓变可以通过各组分的焓变进行计算。
利用焓变计算,可以评估反应的能量变化情况,为反应条件的选择和工艺的设计提供依据。
反应中的能量变化
化学反应中的能量变化复习重点1、了解化学反应中的能量变化2、了解放热反应吸热反应理解反应热燃烧热中和热及书写热反应方程式2.难点聚焦一、反应热1反应热。
反应热用符号ΔH表示,单位一般采用kJ/mol。
当ΔH为负值为放热反应;当ΔH为正值为吸热反应。
测量反应热的仪器叫做量热计。
化学反应的反应热(ΔH)=生成物的能量总和-反应物的能量总和2.反应热与键能关系化学反应的热效应源于化学反应过程中断裂旧化学键并形成新化学键时的能量。
旧的化学键断裂吸收能量,新的化学键形成释放能量;当破坏旧的化学键断裂所吸收的能量小于新的化学键形成所释放的能量时,为放热反应;当破坏旧的化学键断裂所吸收的能量大于新的化学键形成所释放的能量时,为吸热反应。
化学反应的反应热(ΔH)=反应物的键能总和-生成物的键能总和(注意,键能大小与物质的稳定性成正相关)放热反应吸热反应定义有热放出的化学反应吸收热量的化学反应形成原因反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量与化学键强弱关系生成物分子成键时释放出的总能量大于反应物分子断裂时吸收的总能量生成物分子成键时释放出的总能量小于反应物分子断裂时吸收的总能量表示方法△H﹤0△H﹥0实例全部的燃烧反应;活泼金属与酸的反应;酸碱中和反应;多数化合反应。
多数分解反应;2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)= Ba Cl2+2NH3↑+10 H2O;C+H2O=CO+H2、CO2+C =2CO例题:【例1】已知胆矾溶于水时,溶液温度降低。
在室温下将1mol无水硫酸铜制成溶液时,放出热量为Q1kJ,而胆矾分解的热化学方程式是CuSO4·5H2O(s)=CuSO4(s)+5H2O(l);△H=+Q2kJ/mol,则Q1与Q2的关系是()A.Q1>Q2B.Q1<Q2C.Q1=Q2D.无法确定【答案】B【例2】“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。
化学反应中的能量变化
化学反应中的能量变化化学反应是物质转化过程中发生的重要现象,众多化学反应都会涉及能量变化。
能量在化学反应中的变化对反应速率、反应热、反应平衡等方面都有重要的影响。
本文将探讨化学反应中的能量变化,以及其对反应过程的影响。
一、化学反应的能量变化类型在化学反应中,能量可以以不同的形式进行转化。
常见的能量变化类型有以下几种:1. 焓变(ΔH):焓变是指在常压条件下,反应中吸热或放热的过程。
当反应吸热时,焓变为正值,表示系统吸收了热量;当反应放热时,焓变为负值,表示系统释放了热量。
2. 动能变化:有些化学反应中,反应物和生成物的分子速度发生改变,导致动能的变化。
例如,爆炸反应中,反应物的分子速度突然增加,从而导致动能的增加。
3. 电能变化:在某些化学反应中,电子转移也可以导致能量的变化。
例如,电池中的反应就涉及电子的转移,从而产生电能。
二、能量变化对化学反应的影响能量变化对化学反应具有重要的影响,主要体现在以下几个方面:1. 反应速率:化学反应的速率与反应物之间的能量差有关,能量变化越大,反应速率通常越快。
这是因为能量变化可以改变反应物粒子的动能,使它们更容易克服活化能,从而提高反应速率。
2. 反应热:焓变(ΔH)反映了反应过程中的放热或吸热现象。
当反应放热时,系统释放了热量,反应是放热反应;当反应吸热时,系统吸收了热量,反应是吸热反应。
反应热的大小决定了化学反应的热效应。
3. 反应平衡:在化学反应达到平衡时,反应物与生成物的浓度不再变化。
能量变化可以影响反应平衡的位置。
根据Le Chatelier原理,当系统受到外界能量变化刺激时,系统会试图抵消这种变化,从而使平衡位置发生偏移。
三、实例分析:焙烧反应焙烧反应是指将金属矿石加热至高温,使其发生热分解,转变为金属与非金属氧化物的反应。
以焙烧铁矿石(Fe2O3)为例,化学方程式如下:2Fe2O3(s) → 4Fe(s) + 3O2(g)在这个反应中,可以观察到以下能量变化现象:1. 吸热现象:焙烧反应需要提供大量的热能,因为反应需要克服Fe2O3的化学键强度,使其分解为Fe和O2。
课件:2.2.1 化学反应中的热量变化
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 放出 于生成物的总能量,则反应过程中_____能量。 不同的化学反应伴随发生的能量变化也不相同。 许多化学反应中伴随着热量的放出或吸收。
因此,H2 燃烧生成水蒸气时,反应为放热,生 成1 mol 水蒸气放出热量930 kJ-(436+249) kJ =245 kJ。 共价键的键能:拆开1 mol 气态物质中某种共价 吸收 键需要_____的能量,就是该共价键的键能,共 价键的键能_____,该共价键越牢固。 越大
探究整合应用
化学能与热能相互转化的探讨 化学反应都伴随着能量变化,通常表现为热量变 化。当反应物所具有的总能量大于生成物所具有 的总能量时,反应物转化为生成物的过程中,反 应体系就会向环境中放出热量,这是放热反应; 反之如果反应物具有的总能量小于生成物所具有 的总能量时,反应物需要吸收环境的能量才能转 化为生成物,这就是吸热反应。
1 H2(g)+ O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ/mol, 2 则: 1 H2O(l)===H2(g)+ O2(g) ΔH=+285.8 kJ/mol 2 2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ/mol 特别提醒:(1)热化学方程式既表明化学反应中 的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化。 (2)无论热化学方程式中化学计量数为多少,ΔH 的单位总是kJ· -1(kJ/mol),但ΔH的数值与反 mol 应式中的化学计量数有关。
高温 △
点燃
3. 根据反应物和生成物的相对稳定性判断。 由稳定 物质生成不稳定物质需吸热;反之,需放热。 有些化合反应不一定是放热反应, C+CO2===== 如 2CO 是吸热反应。 加热条件下进行的反应不一定是 △ 吸热反应,如 Fe+S====FeS。 反应条件与反应的热 量变化没有必然关系。
化学必修一第二章知识点总结
化学必修一第二章知识点总结第二章化学反应及能量变化2.1 化学反应的描述1. 化学反应的定义化学反应是指物质之间发生化学变化,产生新的物质的过程。
在化学反应中,原有物质的化学键破裂并重新排列,形成新的物质。
2. 化学方程式化学方程式是用化学式表示的化学反应过程。
化学反应的起始物质叫做反应物,产物是由反应得到的新物质。
3. 化学方程式的平衡化学方程式必须满足物质守恒和电荷守恒的要求,反应物和产物的物质量必须相等。
当反应物和产物的物质量不等时,需要进行平衡处理,使得反应方程式满足物质守恒原理。
4. 配平化学方程式的方法通过调整反应物和产物的系数,使得反应物和产物的物质量相等,从而达到化学方程式的平衡,这个过程叫做配平化学方程式。
5. 化学方程式的表示方法化学方程式可以用文字描述,也可以用化学式和化学符号来表示。
在化学方程式中,反应物和产物之间用箭头表示反应方向,反应条件和催化剂用在反应方程式的上下标表示。
2.2 化学反应中的能量变化1. 化学反应中的能量变化化学反应中的能量变化包括放热反应和吸热反应。
放热反应是指化学反应中释放出能量,反应过程温度升高的反应。
吸热反应是指化学反应中吸收能量,反应过程温度降低的反应。
2. 化学反应中的焓变化焓是能量的一种表现形式,称为热化学基本量。
焓变是指化学反应中物质焓值的变化。
焓变可以分为焓增、焓减和焓无变化三种情况。
3. 化学反应中的热变化化学反应中的热变化可以通过反应物和产物的焓值来计算。
当焓增时表示放热反应,焓减时表示吸热反应。
物质的焓变化是其宏观性质的反映。
4. 化学反应的热效应化学反应的热效应是指化学反应在恒压下的焓变化。
热效应可以用来判断反应的放热或是吸热,以及反应的放热或吸热程度。
5. 化学反应的热化学图表示化学反应的热化学图是指用焓数值和反应物质量的关系对化学方程式进行定量描述。
热化学图可以通过焓变计算反应物质和产物的热变化。
2.3 化学能及化学反应的能量变化1. 化学反应的能量来源化学反应的能量来源于原子和分子之间的化学键。
化学必修二(sj)2.2.1化学反应中的热量变化预学案
专题2 化学反应与能力转化第二单元化学反应中的热量第1课时化学反应中热量变化课程学习目标:1、了解吸热反应和放热反应,知道常见放热反应和吸热反应;2、会从总能量和键能的角度分析放热反应和吸热反应,既化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因学习重点常见放热反应和吸热反应学习难点从总能量的角度分析放热反应和吸热反应知识体系梳理:若E(反应物)总能量>E(生成物)总能量,为反应。
若E(反应物)总能量<E(生成物)总能量,为反应。
课前预习:1.化学反应都伴随着的变化。
有些反应需要吸收能量,反应中能、能、能等转化为能,有些反应能够放出能量,反应中能转化为能、能、能等。
2.化学反应中的能量变化主要表现为的放出或吸收。
一、放热反应和吸热反应1.定义:放热反应:热量的反应,吸热反应:热量的反应二、化学键与化学反应中能量变化的关系化学键:_____________________________________________键能:拆开1 mol某键所需的能量叫键能。
单位:kJ/mol。
化学键的形成蕴涵着能量变化,在进行反应时化学键要断裂要吸收能量,反应后形成新化学键要放出能量,反应前反应物能量与反应后生成物能量一定不相等。
三、热化学方程式1.定义:表明反应中或的热量的化学方程式叫热化学方程式。
不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的热量变化2. △H单位: △H小于0表示反应△H大于0表示反应3.书写时:a.标明物质的状态,用、、分别代表气态(gas)、液态 (liquid)、固态(solid)。
b .用△H 标明反应放出或吸收的热量,放热为,吸热为。
此处留白,学生填写预习中不明白的课前检测:1.常见放热反应和吸热反应(各举一例)常见放热反应:(1)所有燃烧反应及缓慢氧化(2)酸碱中和反应(3)活泼金属与水或酸的反应产生氢气(4)金属氧化(5)大多数化合反应(6)铝热反应2.常见吸热反应:①大多数分解反应②氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应3.1molC与1molH2O(g)反应失成lmol CO(g)和1mol H2(g),需要吸收131.5kJ的热量,该反应的反应热为△H= 。
化学反应中的能量变化
化学反应中的能量变化1. 引言化学反应是物质转化和变化的过程,伴随着能量的转化和变化。
在化学反应中,能量可以以不同形式表现,包括热能、电能、光能等。
本文将就化学反应中的能量变化进行探讨。
2. 反应热化学反应中最常见的能量变化形式是反应热,即化学反应伴随的热能变化。
反应热可以分为吸热反应和放热反应两种情况。
(1)吸热反应:吸热反应是指在反应过程中吸收热能,使得反应物与周围环境的温度降低。
吸热反应的典型例子是燃烧反应,如燃烧木材时,反应物(木材)吸收热能,使得周围环境的温度升高。
(2)放热反应:放热反应是指在反应过程中释放热能,使得反应物与周围环境的温度升高。
放热反应的典型例子是酸碱中和反应,如盐酸与氢氧化钠反应时,反应物释放热能,使得溶液温度升高。
3. 化学能的转化化学反应中的能量变化还可以以其他形式呈现,如化学能的转化。
(1)化学势能:化学反应中,反应物和生成物之间的化学键能发生变化,导致化学势能的转化。
一些化学反应会导致化学键的断裂或新的化学键的形成,从而使化学势能发生变化。
例如,燃烧反应中,碳氢化合物(反应物)的化学键可以断裂并与氧气(生成物)形成新的化学键,导致化学势能的转化。
(2)电能转化:在化学反应中,电子的转移也伴随着能量的转化。
一些反应中,电子可以在反应物和生成物之间进行转移,以完成反应过程。
例如,电池的充放电过程中,化学反应导致电子的转移,使得电能的转化成为可能。
4. 光能的转化化学反应也可以涉及光能的转化,即光能与化学反应相互转化。
(1)光化学反应:光化学反应是指在光的作用下发生的化学反应。
光能可以激发分子内的电子,从而改变分子的电子状态,进而促使反应的进行。
一些光化学反应具有重要的应用,如光合作用是植物利用太阳能的重要途径。
(2)化学荧光:化学反应中,有些化合物在受激后可以发出荧光。
这种荧光现象是光能与化学能的转化。
一些荧光物质被广泛应用于生物成像和标记等领域。
5. 结论化学反应中的能量变化是化学研究中的重要内容之一。
苏教版化学必修二2.2 化学反应中的热量(解析版)
第二单元、化学反应中的热量化学反应中的热量变化1.化学反应中的能量变化 (1)化学反应的基本特征都有新物质生成,常伴随着能量变化及发光、变色、放出气体、生成沉淀等现象。
①能量的变化主要表现为热量的放出或吸收。
②在化学反应中,反应前后能量守恒。
(2)反应热①含义:在化学反应中放出或吸收的热量通常叫做反应热。
②符号与单位:反应热用符号ΔH 表示,单位一般采用kJ·mol -1。
2.放热反应与吸热反应 (1)化学能与热能转化的实验探究 ①镁与盐酸反应②Ba(OH)2·8H 2O 与NH 4Cl 晶体反应由上述实验可知,化学反应都伴随着能量变化,有的放出能量,有的吸收能量。
(2)放热反应:有热量放出的化学反应; 吸热反应:吸收热量的化学反应。
[特别提醒] 需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应(如炭的燃烧),不需要加热就能进行的反应也不一定是放热反应[如Ba(OH)2·8H 2O 与NH 4Cl 的反应]。
3.化学反应中能量变化的原因(1)从化学键角度分析化学反应中的能量变化①请根据下列信息分析氢气燃烧生成水蒸气时,为什么会发生能量变化?从给出的信息可知,在化学反应过程中,反应物分子中旧键断裂需吸收能量,生成物分子中新键形成放出能量。
断裂1 mol H 2和12 mol O 2中化学键吸收的能量总和为436_kJ +249_kJ =685_kJ 。
形成1 mol H 2O 中的共价键释放的能量为930_kJ 。
因此反应放出的能量大于(填“大于”或“小于”)吸收的能量,故该反应放出能量。
②化学反应中的能量变化可以用右图形象地表示出来:a.若E1>E2,反应吸收能量;b.若E1<E2,反应放出能量。
(2)从物质总能量高低角度分析化学反应中的能量变化①从物质内部能量分析化学反应过程:化学反应的过程可看作“储存”在物质内部的能量(化学能)转化为热能、电能或光能等形式释放出来,或者是热能、电能或光能等转化为物质内部的能量(化学能)被“储存”起来的过程。
化学反应中的能量变化计算
化学反应中的能量变化计算化学反应中的能量变化是一个重要的研究领域,对于了解反应过程的热力学特征以及优化化学反应具有重要意义。
本文将介绍化学反应中能量变化的计算方法。
一、热量变化的计算方法化学反应中的热量变化,通常用焓变(ΔH)来表示。
焓是系统在常压下的内能与对外界做的功之和,可以通过实验测量反应物与生成物的温度变化来计算。
化学反应的热量变化由以下公式给出:ΔH = q / n其中,ΔH为焓变,q为实验测得的热量变化,n为反应物或生成物的摩尔数。
二、标准反应焓的计算方法标准状态下的反应焓(ΔH°)是指在常压、恒温下,1mol参与反应物质生成反应物所放出或吸收的热量。
标准反应焓可以根据化学方程式及标准物质的标准反应焓计算得出。
ΔH° = Σ(nfΔH°f- nrΔH°r)其中,nf为生成物的摩尔系数,ΔH°f为生成物的标准反应焓;nr 为反应物的摩尔系数,ΔH°r为反应物的标准反应焓。
三、能量守恒定律在化学反应中的应用能量守恒定律指出在封闭系统中,能量不会从系统内部转移到外部或从外部转移到系统内部,能量只能在系统内部进行转化。
在化学反应中,根据能量守恒定律,可以应用以下公式计算焓变:ΔH = ΔH° + ΔE其中,ΔH为焓变,ΔH°为标准反应焓,ΔE为系统内部能量变化。
四、化学反应中的热力学计算化学反应的热力学计算广泛应用于工业生产和实验室研究。
根据热力学定律和实验数据,可以计算出反应的热力学参数,如反应熵变(ΔS)和反应自由能变(ΔG)。
ΔS = Σ(nfSf- nrSr)其中,nf为生成物的摩尔系数,Sf为生成物的摩尔熵;nr为反应物的摩尔系数,Sr为反应物的摩尔熵。
ΔG = ΔH - TΔS其中,ΔG为反应的标准自由能变,T为反应的温度。
五、小结通过热量变化的计算,可以了解化学反应中的能量变化情况。
标准反应焓的计算方法可以根据化学方程式和标准物质的数据计算得到。
化学反应中的物质能量变化
化学反应中的物质能量变化化学反应是物质之间发生的转变过程,其中伴随着能量的变化。
这种能量的变化在化学反应中起着重要的作用,是我们理解和研究化学过程的基础。
本文将探讨化学反应中的物质能量变化的主要类型及其影响因素。
一、放热反应放热反应是指在反应过程中释放能量的化学反应。
在这种反应中,反应产物的总能量低于反应物的总能量。
这种能量释放可以以热量的形式在环境中感受到,例如产生热气或使反应容器升温。
放热反应通常是放出的能量来自于化学键的破裂,也可以来自于其他反应过程中的能量转换。
放热反应常见的例子包括燃烧反应和酸碱中和反应。
二、吸热反应吸热反应是指在反应过程中吸收能量的化学反应。
在这种反应中,反应产物的总能量高于反应物的总能量。
这种能量的吸收使得反应容器或周围环境变冷。
吸热反应也可以由于化学键的形成或其他能量转换过程产生。
吸热反应的一个典型例子是化学溶解过程,当溶质溶解于溶剂时,会吸收周围环境的能量。
三、内能变化化学反应中的物质能量变化主要体现在反应物和产物的内能之间的差异上。
内能是物质分子中各种能量的总和,包括分子内的势能和动能、分子间的相互作用能以及其他能量形式。
化学反应中,反应物的内能与产物的内能存在差异,这种差异导致了反应的能量变化。
四、活化能化学反应发生时,反应物要克服一定的能垒才能达到反应状态。
这个能垒被称为活化能。
活化能是一种能量差异,反应物必须具备足够的能量才能克服这个能垒并达到活化状态,进而发生化学反应。
活化能的高低决定了反应的速率,越低则反应速率越快。
五、影响物质能量变化的因素化学反应中物质能量变化的大小与多个因素密切相关。
以下是几个常见的影响因素:1. 反应物的物理性质和化学性质:不同物质之间的能量变化具有差异。
例如,单质之间的反应往往伴随着能量的释放,而元素间的化合反应通常需要吸收能量。
2. 反应条件:例如温度、压力和溶液浓度等因素对反应物质的能量变化具有重要影响。
温度的变化可以改变反应物分子的平均动能和活化能,从而改变反应的能量变化。
2.2.1 化学反应中能量变化的本质及转化形式
第2节化学反应与能量转化第1课时化学反应中能量变化的本质及转化形式核心素养发展重点学业要求丰富对化学变化的认识角度,认识化学反应中能量变化。
1.了解化学反应中存在能量变化以及化学反应的实质。
2.知道常见的放热反应和吸热反应。
3.了解化学反应中能量变化的实质。
学生自主学习一化学反应中的能量变化的实验探究1.实验探究——化学反应中的能量变化2.结论:任何化学反应都伴随着能量变化,有的反应释放能量,有的反应吸收能量。
二化学反应中的能量变化的实质及原因分析1.化学反应的实质化学反应是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。
2.化学反应中能量变化的实质在化学反应过程中,旧化学键的断裂需要吸收一定的能量;新化学键的形成需要释放一定的能量,二者不相等。
3.化学反应中放出或吸收能量的原因若形成新化学键所释放的总能量大于破坏旧化学键所吸收的总能量,就会有一定的能量以热能、电能或光能等形式释放出来能量;如果形成新化学键所释放的能量小于破坏旧化学键所吸收的能量,则需要吸收能量。
4.化学反应中能量转化的形式化学反应的过程可以看作是“储存”在物质内部的能量(化学能)转化为热能、电能或光能等释放出来,或是热能、电能或光能等物质外部的能量转化为物质内部的能量(化学能)被“储存”起来的过程。
一个确定的化学反应发生时是吸收能量还是释放能量,取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。
课堂互动探究 一、化学反应中的能量变化1.放热反应一定容易发生,吸热反应一定难以发生吗?提示:放热反应不一定容易发生,如合成氨的反应;吸热反应不一定难以发生,如Ca(OH)2与NH 4Cl 的反应。
2.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应吗? 提示:不一定。
如木炭的燃烧。
1.概念放热反应:放出热量的化学反应; 吸热反应:吸收热量的化学反应。
2.常见的放热反应(1)所有的燃烧反应,如木炭、H 2、CH 4等在氧气中的燃烧,H 2在Cl 2中的燃烧。
(2)酸碱中和反应,如H ++OH -===H 2O 。
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第二章剖析物质变化中的能量变化
2.2 化学反应中的能量变化
执教:李靖
年级:高一
一、教学目标
知识与技能
1、知道化学反应中释放能量的多种形式,理解放热反应和吸热反应的概念;
2、了解热化学方程式的意义;
3、从燃料的充分燃烧和热能的充分利用两个角度了解节能的一般方法。
过程与方法
通过对几个实验的观察及思考,引导学生了解化学反应中的能量变化的形式之一(热能),训练学生由感性认识到理性认识的思维过程;通过能量的充分利用的学习,使学生体验理论对实践的指导作用。
情感、态度和价值观
在人类对能源的需求量越来越大的今天,节约能源和开发利用新能源具有重要的意义,在利用能源的同时要增强节能及环保的意识。
二、教学分析
1、学情分析
本节是第二章第二节《化学反应中的能量变化》。
可以讲是高中化学理论联系实际的又一篇章。
本节教学中介绍的理论知识,主要用于联系实际。
使学生在感性认识中对知识深化和总结,同时提高自身的素养。
2、重点、难点化学反应中的能量变化,吸热反应和放热反应。
化学反应中的能量变化的观点的建立及能量的“储存”和“释放”。
3、教学策略和方法
以探究式学习为主。
用“音乐贺卡”、“镁带燃烧”引入课题→化学反应中的能量变化→学生实验验证和探讨→确定吸热反应和放热反应的概念→认识热化学反应方程式→讨论燃料充分燃烧的条件和保护环境→新能源的开发展望→自身做好节能减排的措施→布置思考题。
三、教学过程
[引入新课]介绍“音乐贺卡”、“镁带燃烧”
问:“音乐贺卡”的使用过程是否有能量变化?
问题一、化学反应中能量是怎样变化的?
[实验1]在一个含2厘米左右的镁带的试管中,加入2毫升左右的盐酸。
用温度计
测定反应前后的温度并观察实验现象。
请学生注意①操作方法;②仔细观察实验现象;③实验现象描述
[实验2] 用两只50mL量筒分别量取2mol/L盐酸和2mol/L氢氧化钠溶液各50mL,测定这两种溶液的温度后,将两种溶液倒入同一个烧杯里,用玻璃棒轻轻搅动,测量该溶液的温度。
观察混合前后温度有何变化。
回答:。
探究:为什么镁带与盐酸反应以及盐酸与氢氧化钠反应都会放出热量呢?
由实验推知,Mg和盐酸溶液的总能量_______MgCl2和氢气的总能量;盐酸溶液和氢氧化钠溶液的总能量氯化钠溶液和水的总能量。
(“>”“<”或“=”)[实验3]在一个小烧杯里,加入约10 g NH4Cl晶体,然后再加入约20 g 已研磨成粉末的氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O],并立即用玻璃棒迅速搅拌,使二者充分反应,成糊状即可。
Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl→BaCl2+2NH3↑+10H2O 由实验推知,Ba(OH)2•8H2O固体和NH4Cl固体的总能量_______ BaCl2溶液、氨气和H2O的总能量。
问题二、如何用化学反应方程式表示化学反应放出或吸收的热量呢?
(一)、化学反应能量变化示意图
(二)、热化学方程式
炭的燃烧可以表示如下:
C(s)+ O2(g) → CO2(g)+393.5kJ
讲:像这种表示化学反应放出或吸收热量的化学方程式,叫做热化学方程式。
探究:热化学方程式的特点。
点燃
2H2+O2(g) →2H2O
已知如下热化学方程式:①H2(g)+1/2O2(g) → H2O(l)+285.8kJ
②H2(g)+1/2O2(g) → H2O(g)+241.8kJ
问:热化学方程式与一般的化学方程式有哪些不同呢?
板书:热化学方程式的特点
[过渡] 经过前面的学习我们知道,人类研究化学反应主要是①利用化学反应制取新物质;②利用化学反应中释放出的热量。
问题三、现代人怎样利用化学反应中释放出的能量?
三、燃料的充分利用和新能源展望
讲:人类所需要的能量,绝大部分是通过化学反应产生的。
主要是煤、石油和天然气等化石燃料及它们的制品燃烧所产生的。
[视频]我国“节能减排”严峻形式。
下面我们一起来讨论几个问题。
(1)燃料充分燃烧条件?
空气不足:①浪费资源;②产生大量一氧化碳污染空气,危害人体健康。
空气过量:过量空气会带走部分热量,浪费能源。
增大接触面:改变燃料的状态。
如固体燃料粉碎、将液体燃料以雾状喷出、固体燃料液化等。
(2)热能怎样充分利用?
(3)大量使用化石燃料的危害?
大量使用化石燃料危害:
①能引起温室效应;②会造成化石燃料蕴藏量的枯竭;③煤燃烧排放二氧化硫,导致酸雨;④煤燃烧会产生大量的烟尘。
总之,一方面,我们应该将化石燃料液化、汽化,且实行煤气净化脱硫,以提高煤燃料的热利用率。
另一方面,我认为人类应该用更积极的态度去开发新能源。
如氢能、太阳能、燃料电池等等。
(4)如何从我们自身做好“节能减排”?
学生讨论:
课堂小结:
思考题、
我国跨世纪的宏伟工程和西部大开发的标志性工程——西气东输工程取得重大成果,长达4200多公里的西气东输工程已全线建成,塔里木的天然气可以直供上海等长江三角洲能源紧缺的东部地区。
民用燃料经历了煤球、液化石油气、管道煤气、天然气的时代变迁。
据悉:管道煤气价格为:1.05元/字(一个字为一立方米)
天然气价格为:2.1元/字
问题1:对于一个家庭来说,用天然气取代管道煤气是否将使支出增加吗?设计方案证明你的观点。
方案一:
方案二:
问题2:如何把一套以管道煤气为燃料的炉具改成以天然气为燃料的炉具。
回答:。
科技小论文:结合你的生活实际,提出有效节能的合理化建议或措施。