高三化学反应与能量转化
化学反应的能量变化(化学知识点)
化学反应的能量变化（化学知识点）化学反应的能量变化是指在化学反应过程中，反应物转化为生成物所释放或吸收的能量。
能量变化可以通过热量、光能等形式表现出来。
这种能量变化的研究对于理解化学反应的机理和性质具有重要的意义。
本文将介绍能量的定义、能量变化的特征以及常见的能量变化类型。
一、能量的定义能量是物质所具有的做功的能力，是衡量物体状态的一种物理量。
从宏观角度看，能量可分为动能和势能两种形式。
动能是物体由于运动而具有的能量，势能则是物体由于位置或形态而具有的能量。
在化学反应中，我们主要关注的是化学能，即反应物和生成物之间的能量差。
它决定了反应的放热或吸热性质。
二、能量变化的特征1. 系统与环境：在化学反应中，我们将研究的对象称为系统，而与系统相互作用的周围环境称为环境。
能量变化表现为系统与环境之间的能量交换。
2. 热量：热量是最常见的能量交换形式，指的是通过热传导、对流、辐射等方式传递的能量。
在化学反应中，通常用热量来表示系统与环境之间的能量变化。
3. 热容：热容是指物体吸收或释放单位温度变化时所需的热量。
它可以用来描述物体的热量变化情况。
4. 焓变：焓变是指在常压条件下，化学反应中吸热或放热的能量变化。
它可以通过测量反应物和生成物的温度变化来计算。
三、常见的能量变化类型1. 吸热反应：吸热反应是指化学反应过程中系统从环境中吸收热量的反应。
吸热反应通常导致环境温度下降，使周围物体感到寒冷。
2. 放热反应：放热反应是指化学反应过程中系统向环境释放热量的反应。
放热反应通常导致环境温度升高，使周围物体感到热。
3. 吸热解离反应：吸热解离反应是指在反应过程中，反应物分子从结合态转变为离解态，系统吸收热量的反应。
这种反应常见于溶解反应、氨合成等。
4. 放热结合反应：放热结合反应是指在反应过程中，反应物分子从离解态重新结合为结合态，系统释放热量的反应。
这种反应常见于燃烧反应、酸碱中和等。
四、能量变化的应用1. 热力学分析：通过测定化学反应过程中的能量变化，可以研究反应的热力学性质，比如某些反应的生成焓、反应速率等，对于工业生产和实验室研究非常重要。
高中化学教案：化学反应与能量转化
高中化学教案：化学反应与能量转化1. 引言本教案旨在帮助高中学生理解化学反应与能量转化的基本概念和原理。
通过深入分析不同类型的化学反应及其能量变化，学生将能够更好地掌握化学反应背后的基本原理，并能够运用所学知识解决实际问题。
2. 化学反应的定义和类型2.1 化学反应的定义•了解什么是化学反应，以及它与物理变化的区别。
•掌握如何表示化学反应，包括方程式和符号。
2.2 化学反应的类型•认识不同类型的化学反应，如合成、分解、置换和双替换等。
•分析每种类型反应的特点，并提供相关实例进行说明。
3. 反应热和焓变3.1 热力学基础知识回顾•复习热力学基本概念，如系统、周围、内能等。
•理解温度与热量之间的关系，以及焓变与热量之间的关系。
3.2 反应热和焓变的定义•介绍反应热和焓变的概念。
•解释反应热和焓变与化学反应速率之间的关系。
3.3 焓变的计算方法•讲解如何计算焓变，包括标准反应焓变、燃烧热和溶解热等。
•提供具体实例进行演示和练习。
4. 能量转化在化学反应中的应用4.1 燃烧反应•分析燃烧反应中能量转化的过程和原理。
•讨论不同类型的燃料及其能量释放。
4.2 齐次平衡和动力学控制下的反应速率•探讨齐次平衡与动力学控制下反应速率之间的关系。
•解释温度、浓度、表面积等因素对反应速率的影响，并提供实验案例进行说明。
4.3 化学电池和电化学反应•剖析化学电池中能量转换的机制。
•解释电池中产生电能的过程，并提供相关案例分析。
5. 应用案例分析与实践5.1 能量转化问题求解•提供一些真实应用案例，要求学生根据所学知识解决相关能量转化的问题。
•鼓励学生利用实验和计算方法验证他们的答案。
5.2 设计化学反应实验•激发学生的创造力，鼓励他们设计和进行一个涉及能量转化的化学反应实验。
•提供指导以确保实验的安全和有效性。
总结本教案通过系统地介绍化学反应与能量转化的基本概念及原理，帮助高中学生理解不同类型的化学反应及其能量变化。
丰富的案例分析和实践活动将有助于巩固所学知识，并培养学生解决问题和创新思维能力。
化学反应中的能量转化
化学反应中的能量转化化学反应是指物质之间发生的各种化学变化过程。
在这些反应中，能量的转化是一个十分重要的方面。
本文将探讨化学反应中的能量转化，并分析其原理和应用。
一、能量在化学反应中的转化过程在化学反应中，能量可以以多种形式转化，包括热能、化学能、电能等。
能量的转化过程涉及到反应物的断裂和生成，反应物中的化学键的形成和断裂等。
1. 热能转化化学反应中最常见的能量转化形式之一是热能的转化。
当反应发生时，反应物会吸收或释放热能。
吸热反应是指反应过程需要从外部吸收热量，而放热反应是指反应过程释放热量。
这种热能的转化在很多日常生活中的化学反应中都有明显体现，例如燃烧过程中产生的热能。
2. 化学能转化化学反应中的另一个能量转化形式是化学能的转化。
化学能指的是物质中由于化学键的形成而储存的能量。
在化学反应中，反应物的化学键会断裂，新的化学键会形成。
这个过程涉及到有机物或无机物的分解、合成过程，同时伴随着能量的转化。
3. 电能转化在电化学反应中，电能的转化是十分常见的。
电化学反应是指在化学反应中涉及到电子的转移过程。
在这个过程中，化学反应的能量可以转化为电能，或者电能可以促使化学反应的进行。
这种能量转化在电池、电解和电化学合成等领域得到广泛应用。
二、能量转化的原理能量在化学反应中的转化服从热力学第一定律，即能量守恒定律。
根据该定律，能量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，反应物的能量是由键的形成和断裂所带来的。
当反应发生时，一些化学键会被断裂，释放出能量；同时，新的化学键会形成，吸收能量。
这样，反应的总能量发生变化，体现为反应物与产物之间的能量差异。
三、能量转化的应用能量转化在化学反应中的应用非常广泛，以下是几个典型的应用示例：1. 燃烧过程燃烧是一种放热反应，是一种能量转化的典型例子。
当物质燃烧时，它与氧气反应，释放出大量热能。
这种能量转化在燃料的燃烧、火灾的发生等过程中得到明显体现。
化学反应中的物质转化和热能变化
化学反应中的物质转化和热能变化化学反应是指物质在一定条件下发生转化的过程。
在化学反应中，物质发生转化的同时，热能也会发生变化。
本文将探讨化学反应中物质转化和热能变化的关系，以及其在日常生活和工业生产中的应用。
一、物质转化化学反应中的物质转化是指反应物通过化学反应，形成新的物质的过程。
在化学反应中，反应物发生化学变化，生成不同的产物。
这种物质转化符合质量守恒定律，即反应物的质量等于产物的质量。
1. 反应物与产物化学反应可以通过反应方程式来描述。
反应方程式由反应物和产物组成，反应物位于反应式的左侧，产物位于反应式的右侧，反应物与产物通过箭头表示反应的方向。
例如，将氢气（H2）与氧气（O2）放在一起，点燃后可以得到水（H2O）。
反应方程式可以写为：2H2(g) + O2(g) → 2H2O(g)在这个反应中，氢气和氧气是反应物，水是产物。
2. 反应的类型化学反应可以根据反应物与产物之间的物质转化方式进行分类。
（1）合成反应：两种或更多的物质反应生成一种新的化合物。
例如，氮气（N2）和氢气（H2）在高温高压下反应生成氨气（NH3）。
（2）分解反应：一种化合物在适当条件下分解成两个或更多的物质。
例如，过氧化氢（H2O2）分解成水和氧气。
（3）置换反应：一种元素与一种化合物中的元素交换位置，形成新的化合物。
例如，钠（Na）和氯气（Cl2）反应生成氯化钠（NaCl）。
（4）氧化还原反应：涉及电子的转移，表现为一种物质失去电子（氧化）而另一种物质获得电子（还原）。
例如，铜（Cu）和硫（S）反应生成铜硫化物（CuS）。
二、热能变化在化学反应中，热能同样发生变化。
化学反应可以伴随吸热（放热）反应，其中吸收（释放）或吸取（释放）热量。
1. 吸热反应吸热反应是指在反应过程中吸收热量的反应。
它是从周围环境吸取热量，使周围环境的温度下降。
吸热反应通常需要提供外部能量才能进行，如加热。
例如，水的蒸发是一个吸热反应。
在蒸发过程中，水从液态转变为气态，吸收了周围环境的热量。
第六章化学反应与能量(知识梳理)
第1节第六章 化学反应与能量【知识梳理】一、化学反应与热能1、化学能与热能转化的实验探究 （1）镁与盐酸反应实验操作实验现象实验结论产生大量气泡、温度计指示温度升高镁与盐酸反应的离子方程式为：Mg ＋2H ＋===Mg 2＋＋H 2↑，该反应放出热量（2）Ba(OH)2·8H 2O 与NH 4Cl 晶体反应实验操作实验现象实验结论a. 有刺激性气味气体产生 b ．用手摸烧杯底部有冰凉感觉 c ．用手拿起烧杯，玻璃片黏结到烧杯的底部d ．烧杯内反应物成糊状化学方程式为：Ba(OH)2·8H 2O+2NH 4Cl=BaCl 2+2NH 3↑+10H 2O ，该反应吸收热量2、化学反应中能量变化的原因（1）宏观解释——反应物与生成物的总能量不同。
宏观解释放热反应示意图吸热反应示意图（2）微观角度——反应物断键吸收的能量与生成物成键释放的能量不同。
微观解释反应物、生成物中化学键的变化关系 能量变化 断裂旧化学键吸收的总能量 ＜形成新化学键释放的总能量 放出能量断裂旧化学键吸收的总能量 ＞形成新化学键释放的总能量吸收能量3、常见的放热反应和吸热反应（五放四吸）化学反应与能量变化（1）放热反应：①燃烧反应①酸碱中和反应①金属和水或酸的反应①大多数化合反应①铝热反应（2）吸热反应：①大多数分解反应①铵盐与碱的反应①CO2或水蒸气与碳的反应①H2或CO还原CuO的反应二、能源1. 能源的分类2.能源的利用(1)当前我国使用最多的能源：化石燃料，即煤、石油、天然气。
(2)化石燃料需亟待解决的问题：(3)解决燃料燃烧存在问题的研究方向①研究化石燃料完全燃烧的条件和减少燃料燃烧产生的热量损耗的技术，研究提高燃料利用率的措施；②防止燃料燃烧造成的环境污染；③通过化学方法把石油、煤等化石燃料转化为清洁燃料；④开发太阳能、风能、地热能、海洋能、氢能、核能、等清洁、高效的新能源。
【典型例题】1．过渡态理论认为：不管是放热反应还是吸热反应，反应物经过渡态变为生成物，都必须要经过一个高能量的过渡态，好比从一个谷地到另一个谷地必须爬山一样。
高中化学第一章化学反应与能量重难点一化学反应中能量转化的原因含解析新人教版选修
重难点一化学反应中能量转化的原因1．有效碰撞理论（1）有效碰撞：使分子间发生反应的碰撞．（2）有效碰撞的条件：①发生碰撞的分子具有较高的能量；②取向正确．（3）活化分子：具有较高能量，能够发生有效碰撞的分子．注意：发生有效碰撞的分子一定是活化分子，但活化分子的碰撞不一定是有效碰撞．（4）活化能：活化分子高出反应物分子平均能量的那部分．2．反应过程描述：3．化学反应能量转化的原因：化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂，形成新的化学键的过程；旧键断裂需要吸收能量，新键形成需要放出能量；而一般化学反应中，旧键的断裂所吸收的总能量与新键形成所放出的总能量是不相等的，而这个差值就是反应中能量的变化，所以化学反应过程中会有能量的变化。
【重难点指数】★★【重难点考向一】反应物、生成物能量与反应热的关系【例1】下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是( )A．生成物总能量一定低于反应物总能量B．放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率C．应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变D．同温同压下，H2(g)+Cl2(g)═2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同【答案】C【名师点睛】化学反应中一定伴随着能量变化，反应中既有放热反应，又有吸热反应，取决于反应物和生成物总能量的大小，生成物的总能量低于反应总能量的反应，是放热反应，若是吸热反应则相反，化学反应速率取决于物质的性质和外界反应条件，与反应是吸热还是放热没有必然的联系，反应热只取决于反应物和生成物总能量的大小，与反应条件无关。
【重难点考向二】化学键键能与反应热【例2】化学反应A2+B2═2AB的能量变化如图所示，则下列说法正确的是( )A．该反应是吸热反应B．断裂1molA-A键和1molB-B键能放出xkJ的能量C．断裂2molA-B键需要吸收ykJ的能量D．2molAB的总能量高于1molA2和1molB2的总能量【答案】C【名师点睛】考查学生有关化学反应中的能量变化知识，准确理解能量变化图是解题关键，图像显示反应物的能量高于生成物的能量时，反应是放热反应；化学反应过程中旧键的断裂吸收能量，新键的形成释放能量，此反应放热，说明键断裂吸收的热量小于键形成放出的热量。
高中化学化学反应的能量变化
高中化学化学反应的能量变化化学反应是物质转变的过程，其中涉及能量的吸收或释放。
在化学反应中，能量的变化可以通过热量的吸收或释放来衡量。
热量是物质内部分子的热运动的一种表现形式，它是化学反应的重要能量因素。
本文将探讨化学反应中的能量变化，以及与之相关的热化学方程式和各类化学反应类型的能量变化。
一、热化学方程式热化学方程式描述了化学反应中的能量变化情况。
在热化学方程式中，我们使用ΔH表示反应的焓变，即反应前后系统的能量变化。
例如，当燃烧甲烷（CH4）产生二氧化碳（CO2）和水（H2O）时，热化学方程式可以写为：CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O ΔH = -890.3 kJ/mol这里的ΔH = -890.3 kJ/mol表示每摩尔甲烷燃烧产生的热量为-890.3千焦耳。
负号表示燃烧过程是放热的，即释放能量。
二、吸热反应和放热反应基于ΔH的正负值，我们可以将化学反应分为吸热反应和放热反应。
1. 吸热反应：当化学反应吸收热量时，ΔH为正数。
这意味着反应物吸收了外界的热量，从而使反应产生的产物具有更高的能量。
吸热反应的一个例子是水的蒸发过程：H2O(l) → H2O(g) ΔH = +40.7 kJ/mol这里的ΔH = +40.7 kJ/mol表示每摩尔水蒸发所需的热量为40.7千焦耳。
正号表示蒸发过程是吸热的，即吸收能量。
2. 放热反应：当化学反应释放热量时，ΔH为负数。
这意味着反应物释放了能量，从而使反应产生的产物具有较低的能量。
放热反应的一个例子是燃烧反应：C(s) + O2(g) → CO2(g) ΔH = -393.5 kJ/mol这里的ΔH = -393.5 kJ/mol表示每摩尔氧化碳所释放的热量为393.5千焦耳。
负号表示燃烧过程是放热的，即释放能量。
三、化学反应的能量变化类型除了吸热反应和放热反应，化学反应还具有其他几种能量变化类型：1. 吸附反应：当反应物从溶液或气体中吸附到固体表面时，会释放出能量，这些反应通常是放热的。
《化学反应与能量变化》知识点
《化学反应与能量变化》知识点化学反应是物质间相互作用的过程，这一过程可以使物质的成分和性质发生改变。
每一种化学反应都會涉及到能量变化，能量的产生和消耗，是影响化学反应过程的主要因素之一。
本文将深入探讨化学反应与能量变化的关系。
一、化学反应中的能量变化化学反应中会有所谓的反应热、放热和吸热等反应现象。
热量在化学反应中的作用非常重要，因为它决定着反应的方向和速率。
反应热是指在常压下，化学反应过程中释放或吸收的热量，一般用化学符号ΔH表示。
反应热可以是负数，表示反应释放热量；也可以是正数，表示反应吸收热量。
当化学反应放热时，ΔH是负数，称作放热反应或自发反应；当放热反应很强烈时，会产生爆炸、火花等现象。
反之，当化学反应吸热时，ΔH是正数，称作吸热反应或非自发反应。
吸热反应需要在一定的条件下才能进行，例如加热、分解、电解等。
二、化学反应的热化学计算化学反应的热化学计算是指利用热量平衡原则计算化学反应过程中的各种热量变化量。
在热化学计算中，常用的计算方法有热容法和焓变法。
热容法是指通过测量各个化学物质的热容和温度变化，推导出反应热的计算方法。
它的计算过程虽然简单，但它不太适合于反应系统发生状态变化的情况。
焓变法是热化学计算中的另外一种主要方法。
通过测定反应前后各种化学物质的标准热焓，用热力学第一定律计算合成或分解反应过程中的焓变，推导出反应热的计算方法。
它的计算过程需要一定的复杂化学物质的相关数据，可靠性比较高。
三、热力学法则和能量转化热力学法则是指在化学反应中，物质间能量的转化满足一些基本的规则。
其中比较知名的热力学法则包括热力学第一定律和第二定律。
热力学第一定律是能量守恒的规律，在化学反应中能量始终守恒，既不会减少，也不会增加。
因此，我们在计算反应热的过程中要确保能量的平衡性。
热力学第二定律是指物理过程从高能状态向低能状态不可逆的趋向。
在化学反应过程中，能量的转化同样也是不可逆的，化学反应只能进行到能量平衡的状态。
化学反应与能量转化
化学反应与能量转化化学反应是指由于物质之间的相互作用而引起的物质结构和性质的改变过程。
在化学反应中，能量的转化是一个重要的过程，能量在反应中既能被释放出来，也能被吸收进去。
本文将探讨化学反应与能量转化之间的关系，以及其中涉及到的一些重要概念和重要反应。
1. 能量与化学反应在任何化学反应中，都会涉及到能量的转化。
根据热力学定律，能量在反应中从一个物质转移到另一个物质，但总能量数值不变。
化学反应中常见的能量转化形式包括热能、光能、电能等。
例如，燃烧反应是一种重要的能量转化过程，燃料中的化学能被转化为热能和光能。
2. 内能与焓内能是物质分子在其它宏观性质相等的情况下所具有的所有能量形式的总和。
在化学反应中，内能的改变会导致能量的转化。
焓是内能和物质的体积、压力之间的关系，可以表示为H = U + PV，其中H表示焓，U表示内能，P表示压力，V表示体积。
化学反应过程中焓的改变可以用于定量描述反应过程中能量的转化情况。
3. 放热反应与吸热反应根据化学反应释放或吸收的能量情况，可以将化学反应分为放热反应和吸热反应。
放热反应是指反应过程中释放能量的反应，温度会升高，常见的例子包括燃烧反应。
吸热反应则是指反应过程中吸收能量的反应，温度会降低，常见的例子包括很多化学合成反应。
4. 能量转化的应用化学反应与能量转化在许多实际应用中起着重要作用。
例如，化学电池利用了化学反应将化学能转化为电能，从而提供电力供应。
太阳能电池则是利用光能与化学反应将其转化为电能，以实现可再生能源利用。
此外，能量转化还在生物体内发挥重要作用，生物体的新陈代谢过程依赖于化学反应与能量的转化。
5. 反应焓变与反应速率反应焓变指的是反应过程中焓的变化量，正值表示反应放热，负值表示反应吸热。
反应焓变与反应速率之间存在一定的关系。
一般来说，放热反应的反应速率要快于吸热反应，因为放热反应会产生热量，促进反应的进行。
总结：化学反应与能量转化密不可分，无论是放热反应还是吸热反应，能量的转化都是必然的。
化学反应的能量转化与利用实例
化学反应的能量转化与利用实例化学反应是物质发生变化的过程，不仅会产生物质的转化，还会伴随着能量的转化与利用。
本文将介绍几个能量转化与利用的实例，展示化学反应在我们日常生活中的应用。
一、能量转化与利用实例1. 火药爆炸火药是一种含有可燃物质和氧化剂的混合物。
当点燃火药时，其中的可燃物质与氧化剂发生剧烈的化学反应，产生大量的高温和高压气体。
这些气体的急剧膨胀给周围环境带来巨大的冲击力，形成爆炸。
火药爆炸过程中能量从化学能转化为热能、声能和动能，这种能量的转化与利用在军事、烟花和炸药等领域得到广泛应用。
2. 燃料燃烧燃料在氧气的存在下燃烧时，其化学能转化为热能。
例如，汽油在发动机中燃烧时会释放出大量的热能，该热能被发动机转化为机械能，推动汽车行驶。
同样，燃气、煤炭等燃料在使用过程中也会利用其化学能转化为可利用的热能，用于供暖、烹饪等方面。
3. 化学电池化学电池是利用化学反应中的能量转化为电能的装置。
常见的化学电池有干电池、锂电池等。
干电池由正极、负极和电解质组成，当正极和负极之间形成电解质的离子输运时，化学反应会产生电子流动，形成电能。
这种能量转化与利用的实例广泛应用于计算机、手机、电动车等设备中。
4. 光合作用光合作用是植物通过吸收光能将二氧化碳和水转化为有机物和氧气的过程。
在这一过程中，光能被光合色素吸收后，化学反应将其转化为化学能，并最终以有机物的形式储存下来。
这些有机物可以被植物自身利用以提供生长和代谢所需的能量，也可以作为食物来源供其他生物利用。
光合作用是地球上能量转化与利用的重要方式，也是维持生态平衡的重要环节。
5. 燃料电池燃料电池是一种将燃料中的化学能通过与氧气反应转化为电能的装置。
燃料电池可以使用氢气、甲烷等作为燃料，在电极两侧的化学反应中，燃料被氧化剂氧气接受电子，产生电流。
这些电流可以被用于供电，如汽车燃料电池可以将氢气燃料转换为电能，驱动电动车。
二、结语化学反应的能量转化与利用在我们的生活中处处存在，上述实例仅仅是其中的一部分。
第二章 化学反应与能量变化(知识点总结)
第二章 化学反应与能量变化 班级 姓名 第一节 化学能与热能1、化学反应的本质：旧化学键的断裂，新化学键的生成过程。
化学键的断裂需要吸收能量，化学键的形成会释放能量。
任何化学反应都会伴随着能量的变化。
①放出能量的反应：反应物的总能量 ＞ 生成物的总能量②吸收能量的反应：反应物的总能量 ＜ 生成物的总能量2、能量守恒定律：一种形式的能量可以转化为另一种形式的能量，转化的途径和能量形式可以不同，但是体系包含的总能量不变。
化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化，即吸热或者放热。
3、常见的放热反应：①所有的燃烧反应；②酸碱中和反应；③活泼金属与酸（或水）的反应；④绝大多数的化合反应；⑤自然氧化（如食物腐败）。
常见的的吸热反应：①铵盐和碱的反应；②绝大多数的分解反应。
第二节 化学能与电能1、一次能源：直接从自然界取得的能源。
如流水、风力、原煤、石油、天然气、天然铀矿。
二次能源：一次能源经过加工，转换得到的能源。
如电力、蒸汽等。
2、原电池：将化学能转化为电能的装置。
右图是铜锌原电池的装置图。
①锌片（负极反应）：22Zn e Zn -+-=，发生氧化反应；铜片（正极反应）：222H e H +-+=↑，发生还原反应。
总反应：Zn+2H +＝Zn 2++H 2↑②该装置中，电子由锌片出发，通过导线到铜片，电流由铜片出发，经过导线到锌片。
③该装置中的能量变化：化学能转化为电能。
④由活泼性不同的两种金属组成的原电池中，一般比较活泼的金属作原电池的负极（发生氧化反应），相对较不活泼的金属作原电池的正极（发生还原反应，正极电极本身不反应！）。
⑤构成原电池的四个条件：1、自发的氧化还原反应；2、活泼性不同的两个电极（导体）；3、有电解质溶液；4、形成闭合回路。
第三节 化学反应速率和限度1、化学反应速率：通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量（均取正值）来表示。
浓度常以mol/L 为单位，时间常以min 或s 为单位。
高中化学鲁科版2019必修二化学反应与能量转化
C 生成物总能量E2
(1)若E1＞E2，则反应体系总能量___降__低___(填“升高”或“降低”)，该反应为 __放__热__(填“吸热”或“放热”)反应，原因是_反__应__物__的__部__分__内__能__通__过__化__学__反__应_ _转__化__为__热__能__释__放__给__环__境____。 (2)若E1＜E2，则反应体系总能量__升__高___(填“升高”或“降低”)，该反应为 _吸__热___(填“吸热”或“放热”)，原因是__反__应__物__从__环__境__中__吸__收__能__量____。
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化学反应中能量变化的本质及转化形式
HUA XUE FAN YING ZHONG NENG LIANG BIAN HUA DE BEN ZHI JI ZHUAN HUA XING SHI
02
知识梳理 1.化学反应中能量转化的原因 (1)从化学键的角度——微观角度
E1＜E2，反应 释放 能量(放热反应)，释放能量： E2－E1； E1＞E2，反应 吸收 能量(吸热反应)，吸收能量： E1－E2 。
解析 Ca(OH)2在水中的溶解度随着温度的升高而降低。
12345
(3)写出有关反应的离子方程式：__M__g_＋__2_H_＋__=_=_=_M__g_2_＋_＋__H_2_↑____。
12345
(4)由实验推知，MgSO4和H2的总能量___小__于___(填“大于”“小于”或“等 于”)镁条和硫酸的总能量。
内容索引
NEIRONGSUOYIN
一、化学反应中能量变化 二、化学反应中能量变化的本质及转化形式
化学反应中能量变化
HUA XUE FAN YING ZHONG NENG LIANG BIAO HUA
化学反应和能量变化化学过程中的能量转化
化学反应和能量变化化学过程中的能量转化化学反应和能量变化化学反应是物质之间发生变化的过程，而在这个过程中，能量也会发生变化。
化学反应中的能量变化包括吸热反应和放热反应，这些变化对于我们生活中的许多过程和现象都有着重要的影响。
一、化学反应中的能量转化在化学反应中，物质之间的键能会发生变化，从而导致能量的变化。
当化学物质的键能增加时，反应会吸收能量，称为吸热反应。
相反，当化学物质的键能减少时，反应会释放出能量，称为放热反应。
例如，燃烧是一种常见的化学反应，它释放出大量的能量。
当物质与氧气反应时，化学键断裂，新的化学键形成，同时释放出能量。
这种能量的释放使得燃烧过程会产生火焰、热量和光线。
二、化学反应中的吸热反应吸热反应是指在化学反应中吸收能量的过程。
吸热反应需要外界输入能量才能发生。
吸热反应的例子包括溶解物质、融化物质和气化物质等。
当物质溶解时，溶剂分子与溶质分子之间的化学键断裂，新的溶剂-溶质化学键形成。
在这个过程中，溶解过程需要吸收周围环境的能量，使得周围环境温度下降。
类似地，当物质融化时，固体物质的化学键断裂，形成液体，该过程也需要吸收周围环境的热量。
而气化过程中，液体或固体物质的化学键断裂，形成气体，同样需要吸收外界的能量。
三、化学反应中的放热反应放热反应是指在化学反应中释放能量的过程。
放热反应会使得周围环境温度上升。
放热反应的例子包括燃烧、酸碱中和反应和一些分解反应等。
如前所述，燃烧是一种放热反应，当燃料与氧气反应时，会释放出大量的能量。
酸碱中和反应是指酸和碱反应形成盐和水的过程。
这种反应通常也是放热反应，因为在反应过程中，产生的化学键比反应物中的化学键更强，从而释放出能量。
此外，一些分解反应也是放热反应。
在分解反应中，化学键断裂，产生的产物比反应物更加稳定，因此会释放出能量。
四、能量转化的应用化学反应中能量的转化对我们生活中的许多过程和现象都有着重要的影响。
以下是一些能量转化的应用。
1. 发电：利用化学反应的能量转化可以产生电能。
高三化学第一轮复习化学反应与能量的变化课件
式正确的是
( )。
A．C(s)＋12O2(g)===CO(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1
C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
D.12C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 400 kJ·mol－1
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(4)反应物和产物的聚集状态不同，反应热数值以及符号 都可能不同。因此，必须注明物质的聚集状态(s、l、g)才 能完整地体现出热化学方程式的意义。热化学方程式中不 用“↑”和“↓”，不用“―→”而用“===”表示。 (5)热化学方程式是表示反应已完成的数量。由于ΔH与反 应物的物质的量有关，所以热化学方程式中各物质的化学 计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也 要加倍。当反应向逆反应方向进行时，其反应热与正反应 的反应热数值相等，符号相反。
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四、盖斯定律 1．内容 不管化学反应是一步完成还是分几步完成，其反应热是_相__同_ 的。 即：化学反应的反应热只与反应体系的 始态和终态有关，而 与反应的途径 无关。 2．意义 间接计算某些反应的反应热。
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是
( )。
A．铝片与稀盐酸反应
B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 C．灼热的炭与水蒸气的反应
D．甲烷(CH4)在O2中的燃烧反应 解析 铝片与稀盐酸之间的置换反应、甲烷(CH4)在 O2中的燃烧反应既是氧化还原反应，又是放热反应； 灼热的炭与水蒸气发生的氧化还原反应是吸热反应；
高中基础化学能量转换教案
高中基础化学能量转换教案教学目标：1. 理解能量在化学反应中的转化过程。
2. 掌握化学反应中的能量变化计算方法。
3. 探究化学反应中热能的转化规律。
教学重点：1. 能量在化学反应中的转换过程。
2. 化学反应中的能量变化计算方法。
教学难点：1. 热量单位换算与计算。
2. 化学反应中的能量转化规律。
教学准备：1. 实验器材：燃烧炉、热量计、试管等。
2. 实验材料：氢气、氧气等。
3. 教学媒体：投影仪、实验视频等。
教学步骤：一、导入（5分钟）1. 引出化学反应中的能量转换现象。
2. 提出本节课的学习目标。
二、理论学习（15分钟）1. 讲解能量在化学反应中的转化过程。
2. 解释化学反应中的能量变化计算方法。
三、实验操作（25分钟）1. 分组进行燃烧实验，观察燃烧过程中的能量变化。
2. 利用热量计测定燃烧释放的热量，进行热量单位换算与计算。
四、讨论与总结（10分钟）1. 分享实验结果，讨论化学反应中热能的转化规律。
2. 总结本节课的重点内容，梳理能量转换的关键知识点。
五、作业布置（5分钟）1. 布置相关习题，巩固学生对能量转换的理解。
2. 鼓励学生在家中进行简单的实验，观察能量转换的现象。
教学反思：本节课主要围绕能量在化学反应中的转换展开，通过实验操作和讨论，加深学生对能量转换规律的理解。
在教学过程中，要注重引导学生发现问题、探索规律，培养他们的实验操作能力和思维能力。
同时，要鼓励学生积极参与讨论，共同探讨能量转换的相关知识，提高学习效果。
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。
化学反应中的能量转化与活化能变化
化学反应中的能量转化与活化能变化在化学反应中，能量的转化是一个基本的概念。
能量是指物质在进行化学变化时所具有的能力，它可以以不同的形式存在，包括热能、化学能、电能等。
化学反应是指由反应物经过一系列的化学变化转化为产物的过程。
能量在化学反应中的转化是由两个方面的变化所导致的：反应物的化学键的断裂和生成，并且伴随着能量的吸收和释放。
这个过程中涉及到一个重要的概念，即活化能。
活化能是指反应物必须克服的能垒才能发生化学反应。
它是化学反应发生的必要条件，也成为反应物进行反应所需的最低能量。
在化学反应中，反应物的化学键需要断裂，新的化学键需要形成。
当反应物中的原子之间的键被断裂时，需要吸收一定数量的能量，这被称为吸热反应或者吸能反应。
例如，当燃料燃烧时，燃料中的化学键断裂，吸收热量，然后生成新的化学键，释放热量。
另一方面，当新的化学键形成时，会释放出一定数量的能量，被称为放热反应或放能反应。
放热反应是指在反应过程中释放出能量。
例如，当氧化剂和还原剂反应时，产生了新的化学键，释放出热量。
能量转化的过程可以用能量图表示出来。
能量图是一种表示化学反应过程中能量变化的图表，横轴表示反应进度，纵轴表示反应物和产物的能量。
在能量图中，反应物的能量被表示为起点，产物的能量被表示为终点。
反应物到产物的能量变化可以通过能量图上的曲线来表示。
曲线的高度表示能量的变化大小，曲线的形状表示反应的速率和过程。
在能量图中，反应物到过渡态的能量差表示着活化能的大小。
活化能越高，反应越难发生。
活化能的大小取决于反应物的性质和反应条件。
活化能的变化可以通过改变反应条件来达到。
例如，通过提高反应温度或使用催化剂，可以降低活化能，加速反应速率。
催化剂是一种能够降低反应活化能并加速反应速率的物质，它通过提供反应路径上的一个更低的能量垒来实现的。
催化剂不参与反应物的转化，因此在反应结束后可以被再生使用。
总的来说，化学反应中的能量转化和活化能变化是一个复杂的过程。
氧化还原反应与能量转化
氧化还原反应与能量转化氧化还原反应（简称氧化反应或还原反应）是化学反应中最常见、最重要的反应类型之一。
它通常涉及元素或化合物中电子的转移，与能量转化密切相关。
本文将探讨氧化还原反应对能量的转化以及在生活中的应用。
一、氧化还原反应的基本概念氧化还原反应是指物质中电子的转移过程。
其中，氧化是指物质失去电子，还原是指物质获得电子。
在反应中，物质不仅发生了电子的转移，同时也发生了能量的转化。
二、氧化还原反应与能量的转化在氧化还原反应中，能量的转化是离不开的。
一方面，氧化还原反应可以释放能量；另一方面，外加能量也可以促使氧化还原反应发生。
1. 能量的释放在某些氧化还原反应中，物质可以释放能量，如燃烧反应。
以燃烧木材为例，其中木材中的有机物发生氧化反应，生成二氧化碳和水，同时释放出大量的热能。
这种燃烧反应是一种能量转化的过程，将木材中的化学能转化为热能。
2. 能量的吸收除了能量的释放，氧化还原反应也可以通过外界能量的输入来发生。
这些反应的基本原理是提供足够的能量激发反应物，使其发生氧化或还原反应。
例如，电池就是利用外界电能将氧化还原反应推动的常见装置之一。
在电池中，正极和负极发生氧化还原反应，产生电子流，从而驱动电子的转移，完成能量的转化。
三、氧化还原反应的应用氧化还原反应在生活中有许多重要应用，以下为一些典型示例：1. 电池和电解槽电池是氧化还原反应的重要应用之一。
无论是一次性电池还是可充电电池，都利用了氧化还原反应的原理来提供电能。
例如，锂离子电池中锂在正极发生氧化反应，氧在负极发生还原反应，通过电子流完成电能的转化。
电解槽则是利用氧化还原反应进行电解的装置。
在电解过程中，外加电能推动正极和负极的氧化还原反应，从而将化合物分解成原子或离子。
2. 燃烧和腐蚀燃烧过程是氧化还原反应的一种典型应用。
例如，火焰中的可燃物质与氧气发生氧化反应，释放出大量的热和光能。
腐蚀也是氧化反应的一种应用。
金属腐蚀是指金属与氧气或其他氧化剂发生氧化反应，从而导致金属表面的损坏。
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化学反应与能量转化一、单项选择1．已知：H2(g)＋F2(g)===2HF(g)ΔH＝－270 kJ· mol－1，下列说法不正确的是() A．44.8 L氟化氢气体分解成22.4 L的氢气和22.4 L的氟气吸收270 kJ热量B．1 mol氢气与1 mol氟气反应生成2 mol液态氟化氢放出的热量大于270 kJC．相同条件下，1 mol氢气与1 mol氟气的能量总和高于2 mol氟化氢气体的能量D．2 mol H—F键的键能比1 mol H—H键和1 mol F—F键的键能之和大270 kJ2．下列有关热化学方程式的叙述正确的是()A．已知C(石墨，s)===C(金刚石，s)ΔH>0，则金刚石比石墨稳定B．已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6 kJ/mol，则H2的燃烧热为285.8 kJ/mol C．已知2C(s)＋O2(g)===2CO(g)ΔH＝－221.0 kJ/mol，则C(碳)的燃烧热为110.5 kJ/mol D．已知2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)＋2H2O(l)ΔH＝－114.6 kJ/mol，则该反应的中和热为114.6 kJ/mol3．X、Y、Z都是金属，把X投入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出，X与Y组成原电池时，Y为电池的负极，X、Y、Z三种金属的活泼性顺序为()A．X>Y>Z B．X>Z>Y C．Y>X>Z D．Y>Z>X4．下面是几种常见的化学电源示意图，有关说法不正确的是()A．上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池B．干电池在长时间使用后，锌筒被破坏C．铅蓄电池工作过程中，每通过2 mol电子，负极质量减轻207 gD．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源5．(2013·鄂州质检)模拟铁的电化学防护的实验装置如图所示，下列说法错误的是() A．若X为碳棒，开关K置于A处可减缓铁的腐蚀B．若X为锌棒，开关K置于B处时，铁电极上发生的反应为2H＋＋2e－===H2↑C．若X为锌棒，开关K置于A处或B处均可减缓铁的腐蚀D．若X为碳棒，开关K置于A处时，铁电极上发生的反应为2H＋＋2e－===H2↑6．综合如图判断，下列说法正确的是()A．装置Ⅰ和装置Ⅱ中负极反应均是Fe－2e－===Fe2＋B．装置Ⅰ和装置Ⅱ中正极反应均是O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．装置Ⅰ和装置Ⅱ中盐桥中的阳离子均向右侧烧杯移动D．放电过程中，装置Ⅰ左侧烧杯和装置Ⅱ右侧烧杯中溶液的pH均增大7．某同学为了使反应2HCl＋2Ag===2AgCl＋H2↑能进行，设计了如图所示的四个实验，你认为可行的方案是()8．现将氯化铝溶液蒸干灼烧并熔融后用铂电极进行电解，下列有关电极产物的判断正确的是( )A ．阴极产物是氢气B ．阳极产物是氧气C ．阴极产物是铝和氧气D ．阳极产物只有氯气9．用惰性电极进行下列电解，有关说法正确的是( )①电解稀H 2SO 4 ②电解AgNO 3溶液 ③电解KOH 溶液 ④电解NaCl 溶液A ．电解进行一段时间后四份溶液的pH 均增大B ．反应②中电解一段时间后，向溶液中加入适量的Ag 2O 固体可使溶液恢复电解前的情况C ．反应③中阳极消耗OH －，故溶液浓度变小D ．反应④中阴、阳两极上产物的物质的量之比为2∶110．如下图所示，X 、Y 分别是直流电源的两极，通电后发现a 极板质量增加，b 极板处有无色、无味气体放出。
符合这一情况的是附表中的()11.某同学用下图所示装置进行铜的电解精炼实验(粗铜中有锌、铁、镍、银等杂质，部分导线未画出)，下列说法正确的是()A ．a 应与c 相连接，b 应与d 相连接B ．电解一段时间，b 与d 两极析出物质的物质的量相等C ．电解一段时间，b 极附近溶液的pH 降低D ．电解过程中，Y 装置中Cu 2＋的浓度始终不变12．(2013·惠州质检)关于如图所示各装置的叙述中，正确的是( )A ．装置①是原电池，总反应是：Cu ＋2Fe 3＋===Cu 2＋＋2Fe 2＋B ．装置①中，铁作负极，电极反应式为：Fe 3＋＋e －===Fe 2＋C ．装置②通电一段时间后石墨Ⅱ电极附近溶液红褐色加深D ．若用装置③精炼铜，则d 极为粗铜，c 极为纯铜，电解质溶液为CuSO 4溶液13．1 L极产物可能存在的溶解现象)，下列说法正确的是( )A ．电解后溶液的pH ＝0B ．a ＝3C ．阳极生成1.5 mol Cl 2D ．阴极析出的金属是铜与铝14．甲图为一种新型污水处理装置，该装置可利用一种微生物将有机废水的化学能直接转化为电能。
乙图是一种家用环保型消毒液发生器，用惰性电极电解饱和食盐水。
下列说法中不正确的是()A．装置乙的a极要与装置甲的X极连接B．装置乙中b极的电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑C．若有机废水中主要含有葡萄糖，则装置甲中M极发生的电极反应为C6H12O6＋6H2O －24e－===6CO2↑＋24H＋D．N电极发生还原反应，当N电极消耗5.6 L(标况下)气体时，则有2N A个H＋通过离子交换膜二、非选题15．(10分)科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。
已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热ΔH 分别为－285.8 kJ·mol－1、－283.0 kJ·mol－1和－726.5 kJ·mol－1。
请回答下列问题：(1)用太阳能分解10 mol水消耗的能量是____ __kJ；(2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_______________________________________________________________________。
16.(1)已知16 g固体硫完全燃烧时放出148.4 kJ的热量，该反应的热化学方程式是________________________________________________________________________。
(2如图是某温度下，N2与H2反应过程中能量变化的曲线图。
该反应的热化学方程式为：________________________________________________________________________。
（4）a、b两条曲线产生区别的原因很可能是____________ _______________。
17．(10分)由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。
(1)装置甲中负极的电极反应式是_____________________________________________。
(2)装置乙中正极的电极反应式是_________________________ ___________。
(3)装置丙中溶液的pH________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)四种金属活泼性由强到弱的顺序是_________________________________________。
18．(16分)(2012·海南高考)新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH 4和O 2，电解质为KOH 溶液。
某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液电解实验，如图所示。
回答下列问题：(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为______ ____________、_______________ ___；(2)闭合K 开关后，a 、b 电极上均有气体产生，其中b 电极上得到的是________，电解氯化钠溶液的总反应方程式为____________________________________________________；(3)若每个电池甲烷通入量为1 L(标准状况)，且反应完全，则理论上通过电解池的电量为________(法拉第常数F ＝9.65×104 C·mol －1，列式计算)，最多能产生的氯气体积为________L(标准状况)。
19．(15分)(2013·铁岭质检)第三代混合动力车，可以用电动机、内燃机或二者结合推动车辆。
汽车上坡或加速时，电动机提供推动力，降低汽油的消耗；在刹车或下坡时，电池处于充电状态。
(1)混合动力车目前一般使用镍氢电池，该电池中镍的化合物为正极，储氢金属(以M 表示)为负极，碱液(主要为KOH)为电解质溶液。
镍氢电池充放电原理示意如图，其总反应式为H 2＋2NiOOH 放电充电2Ni(OH)2。
根据所给信息判断，混合动力车上坡或加速时，乙电极周围溶液的pH_____ ___(填“增大”“减小”或“不变”)，该电极的电极反应式为______________________________。
(2)Cu 2O 是一种半导体材料，可通过如图所示的电解装置制取，电解总反应式为2Cu ＋H 2O=====电解Cu 2O ＋H 2↑，阴极的电极反应式是_________ ___________。
用镍氢电池作为电源进行电解，当电池中有 1 mol H 2被消耗时，Cu 2O 的理论产量为______________g 。
(3)远洋轮船的钢铁船体在海水中易发生电化学腐蚀中的________腐蚀。
为防止这种腐蚀，通常把船体与浸在海水里的Zn 块相连，或与像铅酸蓄电池这样的直流电源的________极(填“正”或“负”)相连。
参考答案ABCCB DCBBA BCAD15．解析： (1)分解10 mol 水消耗的能量在数值上等于10 mol H 2(g)完全燃烧时所放出的热量：10 mol ×285.8 kJ·mol －1＝2 858 kJ 。
(2)根据CO(g)、CH 3OH(l)燃烧热的热化学方程式，再由盖斯定律可写出甲醇不完全燃烧的热化学方程式。
答案： (1)2 858(2)CH 3OH(l)＋O 2(g)===CO(g)＋2H 2O(l)ΔH ＝－443.5 kJ·mol －116．解析：(2)b 反应中使用催化剂，可以降低反应的活化能，但反应的热效应不会改变。
答案： (1)①CO(g)＋H 2O(g)===CO 2(g)＋H 2(g) ΔH ＝－41 kJ/mol ②B(2)S(s)＋O 2(g)===SO 2(g) ΔH ＝－296.8 kJ/mol(3)N2(g)＋3H 2(g) 2NH 3(g) ΔH ＝－92 kJ/mola 不使用催化剂，b 使用了催化剂17．解析： 甲、乙、丙均为原电池装置。