高三化学能与电能热能的相互转化
各种能量转换的原理
各种能量转换的原理能量转换是自然界中常见的过程，它涉及到不同形式的能量之间的相互转换。
从化学能转化为热能，再到动能或电能转化为光能，各种能量之间的转换相互交织，构成了宇宙运行的基础。
本文将探讨几种常见的能量转换原理。
一、化学能转换为热能的原理化学能是物质的一种内部能量，当物质发生化学反应时，化学能会被释放出来，形成热能。
这种能量转换的原理可以通过燃烧反应来解释。
例如，当燃料与氧气发生燃烧时，化学键断裂，原子重新排列，释放出大量的热能。
热能可以使物体温度升高，或者用于蒸汽发电，将热能转化为电能。
二、动能转换为电能的原理动能是物体运动时所具有的能量，而电能则是电荷运动所具有的能量。
动能可以通过发电机来转化为电能。
发电机内部的导线在磁场中旋转时，因运动电荷的相互作用，会产生电流，从而将动能转换为电能。
这种能量转换的原理被应用于各种发电设备，如水力发电、风力发电和核能发电。
三、电能转换为光能的原理电能可以转化为光能的现象被称为电-光转换，其中最常见的就是光源的工作原理。
例如，当电流通过电灯泡的丝状灯丝时，灯丝会发热，温度升高，然后发射出可见光。
这是由于电子在碰撞中释放能量，激发光子的原子以光的形式释放出来。
这种能量转换在日常生活中广泛应用，比如电视、激光器和LED显示屏等。
四、热能转换为机械能的原理热能可以通过热机转换为机械能。
热机包括蒸汽机和内燃机等，其工作原理都是利用燃料的热能产生高温高压的蒸汽或燃烧气体，从而推动活塞或涡轮旋转，将热能转化为机械能。
这种能量转换在工业和交通运输领域有着广泛的应用，推动了社会的发展。
五、机械能转换为声能的原理机械能可以通过振动物体来转化为声能。
当一个物体振动时，会产生压缩和稀疏的空气波动，形成声波。
声波通过空气传播，最终被我们的耳朵接收和感知。
这种能量转换的原理被应用于音乐、通讯和声波传感器等领域。
总结起来，各种能量之间的转换是宇宙运行的基础。
化学能转化为热能，动能转化为电能，电能转化为光能，热能转化为机械能，机械能转化为声能，不同形式的能量相互转换，推动着世界的运转。
高中化学 第1课时 化学能与电能的相互转化 新人教版必修2
二、化学能转化为电能 1．化学能通过燃烧转化为电能——火电
(1)能量转化过程： 化学能 燃烧 热能 蒸汽 机械能 发电机 电能 (2)能量转化的关键步骤： 燃烧(氧化还原反应)是化学能转化为电能的关键。
思维拓展 2．火力发电存在哪些不足之处？
答案 火力发电能量转化环节较多，能量利用率 低，存在能源浪费，环境污染严重等问题。
第二节 化学能与电能 第 1 课时 化学能与电能的相互转化
基础梳理
一、能源的分类 1．一次能源：直接从自然界取得 的能源。 2．二次能源：一次能源经过 加工 、转换 得到的能源。
思维拓展 1．请列举常见的一次能源和二次能源。
答案 一次能源：流水、风力、原煤、石油、天然气、 天然铀矿、潮汐等。 二次能源：电力、蒸汽等。
3．类比铜锌原电池的电池反应和电极反应，根据装置图 完成下列问题： (1)实验现象：铜棒________， 锌棒________。 (2)电池反应：CuSO4＋Zn===Cu＋ZnSO4 (3)电极反应： 负极：_______________________________， 正极：_______________________________。 答案 (1)变粗 变细 (3)Zn－2e－===Zn2＋ Cu2＋＋2e－===Cu
课时作业 1．对于原电池的电极名称叙述有错误的是( )
A．发生氧化反应的为负极 B．正极为电子流入的一极 C．比较不活泼的金属为负极 D．电流的方向由正极到负极
解析 原电池中相对活泼的金属为负极，不活泼的为正 极，C 项错误；负极发生氧化反应，正极发生还原反应， A 项正确；原电池工作时，外电路中电子由负极流出，由 正极流入，电流方向与电子流动方向相反极上能产生气
泡的是
化学能与热能的转化
化学能与热能的转化人类的生产和生活离不开能源，而化学能和热能则是常用的能源之一。
化学能指的是物质在化学反应中所拥有的能量，而热能则是物体的温度所带有的能量。
这两种能量之间的相互转化在我们的日常生活中十分普遍，本文将为您详细介绍化学能和热能的转化方式及其应用。
一、化学能转化为热能化学能转化为热能是指在化学反应中放出的热量。
例如将羟基乙酸钠和硫酸反应，就能放出大量热量。
这是因为反应中羟基乙酸钠和硫酸之间所形成的化学键能量降低，化学反应后所形成的化学键能量提升，通过反应所放出的能量就是热能。
化学能转化为热能是一种常见的现象。
在燃烧过程中，有机物和氧气发生反应，也是将化学能转化为热能的过程。
例如火柴点燃的时候，木头中的碳、氢等元素与空气中的氧气发生燃烧反应，放出大量热量，照明上则是使用切合成形、可持续风能转化电能的 LED。
这些发光二极管能够在低功率的驅動下發出強光，並在長時間使用後不會發熱。
二、热能转化为化学能热能转化为化学能的实例比较少，但也不是没有。
例如在日常生活中，煮饭的时候需要用到热能，而食物中的化学能则是在加饭的过程中得到转化并存储在食物中的。
另外，人类使用太阳能的方式中，也存在热能转化为化学能的过程。
我们可以通过光合作用将太阳能转化为植物体内的化学能，植物在这个过程中将光能转化成化学能，并储存在植物体内。
当我们食用植物时，就能将这些化学能转化为人体能量。
三、化学能和热能的应用化学能和热能作为常用的能源，在我们日常生活中有很多应用。
例如在煮茶或煮酒的时候，萎缩干燥的茶叶或果皮会被水蒸气中的热能软化、膨胀，释放出茶香或酒香。
同样，在生产过程中，也需要化学能和热能的应用。
例如在工业生产中，压缩空气的作用过程中就需要使用热能，这样可以降低压缩空气时所需要消耗的能量。
总的来说，化学能和热能的转化是人类生产和生活中不可或缺的一部分。
通过对化学能和热能的充分利用，我们可以更加高效地生产和生活，推动社会进步和发展。
2.2.1化学能与电能(1)化学能与电能的相互转化.pptx
研制出以铝合金、PtFe 合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中( )
①铝合金是正极 ②铝合金是负极 ③海水是电解液 ④铝合金电极发生还原反应
A．②③
B．②④
C．①②
D．①④
4．下列烧杯中盛放的都是稀硫酸，在铜电极上能产生气泡的是( )
5. 如图所示，两电极一为碳棒，一为铁片，若电流表的指针发生偏转，且 a 极上有大量气
2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO2－＋3H2↑ (3)Mg Al (4)AD
学海无涯
(5)不可靠 将 两 种 金 属 作 电 极 连 上 电 流 计 后 插 入 电 解 质 溶 液 ，构成原电池。利用电流 计测定
电流的方向，从而判断电子流动方向，再确定原电池正负极 解析 甲同学依据的化学反应原理是 Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑，乙同学依据的化学反应原理是
7. B [根据电池反应 2Zn＋O ===2ZnO 判断，锌为负极，负极反应为 Zn－2e－===Zn2＋，所以 A 不 2
正确，B 正确；正极发生还原反应，所以 C 不正确；电解液若为强酸，将与锌发生化学反应，而不 是 O2 与锌反应，所以D 不正确。]
(8．2)(21A)l2＋H＋8＋OH2－e－－=6=e=－H==↑=2AlO－2 ＋4H2O 2
2. D [D 是吸热的氧化还原反应，反应过程中吸收能量，不能设计为原电池。] 3. A [分析航标灯的电源结构，活泼金属铝合金作负极，相对不活泼金属 Pt Fe 合金作正极， 电解液是海水；铝合金作负极发生的是氧化反应，故①④错误，②③正确。] 4. A [由题给装置图知，A、B、C 形成原电池，由于金属活动顺序表中 Cu、Ag 排在 H 的后面， 而 Zn 排在H 的前面，故 A 中有气体产生。] 5. C [Fe、C 形 成 的 原 电 池 中 ，负极铁失去电子，变成＋2 价的亚铁离子，由于 a 极上有大量 气泡生成，所以正极(C)电极反应：2H＋＋2e－===H ↑，a 为正极，是碳棒；b 为负极，是铁片；电解
电能的转换电能与其他能源的转化
电能的转换电能与其他能源的转化电能的转换是现代社会中不可或缺的能源转化方式。
在能源转化的过程中，电能与其他能源之间的转化具有重要的作用，为人们提供了便利和发展的机遇。
本文将探讨电能与其他能源的转化方式及其应用领域。
一、电能与化学能的转化电能与化学能的转化是一种常见的能源转化方式。
其中，化学能可以通过电解反应转化为电能，而电能也可以通过化学能的方式得以储存和释放。
在电解反应中，电流通过电解质溶液中，使阳极发生氧化反应、阴极发生还原反应。
通过这种方式，电能被转化为化学能。
常见的电解反应包括水电解和金属电解等。
水电解可以将水分解为氢气和氧气，从而获得一定量的化学能。
金属电解则是通过电流作用下将金属离子还原成金属实体。
另外，化学电池也是电能与化学能转化的方式之一。
化学电池利用可逆或不可逆的化学反应来储存和释放电能。
常见的化学电池包括干电池、燃料电池和锂离子电池等。
这些电池在应用中具有广泛的用途，为人们的生活带来便利。
二、电能与热能的转化电能与热能的转化是一种常见的能源转化方式，也是很多设备和机械的基础能源转化原理。
一方面，电能可以通过电阻产生热能。
当电流通过电阻时，电阻会产生电阻热，将电能转化为热能。
这一原理被广泛应用于电炉、暖风机和热水器等设备中。
另一方面，热能也可以通过热电效应转化为电能。
热电效应指的是在两个不同温度之间形成的热电偶，通过热电效应可以将热能转化为电能。
这一原理被应用于热电发电和温差发电等技术中。
三、电能与光能的转化电能与光能的转化是一种常见的能源转化方式，主要应用于光电与光热领域。
在光电领域，电能可以通过光伏效应转化为光能。
光伏效应指的是当光照射到半导体中时，激发电子产生电动势。
这一原理被应用于太阳能电池板等设备中，将太阳能转化为电能。
在光热领域，电能可以通过电弧焊和激光等技术转化为光能。
电弧焊利用电能产生高温电弧，将电能转化为光能用于焊接。
激光则是通过电能激发激光器发出的聚焦光束，实现光能转化和利用。
电化学实验电能与化学变化的相互转化
电化学实验电能与化学变化的相互转化电化学是研究电能与化学变化相互转化的学科，通过在电解池中施加电势，使电子在外部电路中流动，从而促使溶液中的化学反应发生。
在这个过程中，电能被转化为化学能，或者相反，化学能转化为电能。
本文将探讨电化学实验中电能与化学变化的相互转化机制及其应用。
1. 电能转化为化学能在电化学实验中，当外界电源施加电势差时，电流经过电解池，在电解质溶液中引起氧化还原反应。
这个过程中，外界做功将电子输送到阴极，使阴离子在阴极还原，同时阳离子在阳极发生氧化，从而实现电荷传递。
在氧化还原反应中，电能转化为化学能。
以电化学还原铜离子的实验为例，当施加足够大的电势差时，铜离子在阴极接受电子，从而被还原成铜金属。
此时，电能转化为化学能，因为金属铜在电解质溶液中起到电极的作用。
在这个过程中，电势差越大，电流越大，转化的电能也就越多。
2. 化学变化转化为电能除了将电能转化为化学能外，电化学实验还可以将化学变化转化为电能。
这种情况下，电解质溶液中的反应产物为外部电路中的电子提供动力，使电流得以在电路中流动，产生电能。
以电化学腐蚀实验为例，铁在氧气和水的存在下发生氧化反应，形成铁离子和氧化铁。
当两个具有不同电位的铁电极浸入电解质溶液中，溶液中的铁离子将会从一个电极释放，在另一个电极还原成铁。
这个过程中，发生的化学反应提供了电子的流动，形成了电势差，将化学能转化为电能。
3. 应用举例电化学实验电能与化学变化的相互转化在许多实际应用中发挥了重要作用，以下是几个典型例子：3.1 电池电池通过将化学能转化为电能，为我们的生活和工作提供了方便。
一次性电池或可充电电池中的化学反应提供了电子流动所需的能量，使得电池能够供电。
3.2 电解电化学实验中的电解过程被广泛应用于重要的工业制备过程。
例如，通过电解氯化钠溶液可以得到氯气和氢气，这是制备许多化学物质的重要步骤。
3.3 荧光材料荧光材料的制备过程中，电能可以转化为化学反应所需的能量。
化学必修2第二章第二节化学能与电能
镍－镉碱性蓄电池 P38
新一代可充电的绿色 电池——锂离子电池 特点：高能电池，电 压高，质量轻，贮存 时间长等。 用途：电脑、手表、 心脏起搏器等。
氢氧燃料 电池
新型燃料电池
燃料电池不是把还原剂、 氧化剂物质全部贮藏在电 池内，而是在工作时，不 断从外界输入，同时将电 极反应产物不断排出电池
二、发展中的化学电 源
普通锌锰电池 碱性电池
镍 镉 电 池 小型高性能燃料电池 锂离子电池 镍氢电池
上图是锌－锰干电池
干电池
2、充电电池
铅蓄电池结构 充电电池又称二次电池，它在放 电时所进行的氧化还原反应，在 充电时又逆向进行，使生成物恢 复原状，如此充放电可循环进行， 至一定周期后终止。 汽车用蓄电池 （1）铅蓄电池
锂电池 干电池 叠层电池 纽扣电池 各类电池
减少污染
节约资源
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202X
第二章化学反 应与能量
第二节 化学能与电能
授课教师：
一、化学能转化为电能
2001年我国发电量构成 图
火力发电厂能量转化：
化学能→热能→机械能→电能。
能否将化学能直接转化 为电能呢？
【实验2-4】
请将实验现象记录在课 本P38表中： Cu片有气泡产生 锌片溶解 电流表指针偏转 结论： 有电流产生
铜片
锌片
电流 表
现象
1、将化学能转变为 电能的装置叫原电池 原电池的电极 正极：发生氧化反应 负极：发生还原反应
2.Zn－Cu－H2SO4原电池的工作原理：
电极反应式：
Zn片： Zn －2e- = Zn2+ （氧化反应） Cu片：2H++2e- = H2 ↑ （还原反应）
化学能的转化
化学能的转化化学能的转化是指化学反应中发生的能量变化。
在化学反应过程中，化学能可以从一个物质转化为另一种能量形式，比如热能、机械能、电能等。
这种能量转化不仅影响着化学反应的进行，也在日常生活中发挥着重要的作用。
本文将从化学能的转化原理、常见的化学能转化反应和应用举例等方面进行讨论。
首先，化学能转化的原理是能量守恒定律。
根据能量守恒原理，能量不会被创造或消灭，只会从一种形式转化为另一种形式。
在化学反应中，反应物中所含的化学能会转化为反应过程中产生或吸收的其他形式的能量。
这种能量转化遵循热力学第一定律，也就是能量守恒定律。
常见的化学能转化反应有燃烧反应、光合作用和电化学反应等。
在燃烧反应中，物质与氧气发生化学反应，产生大量的热能。
例如，燃烧木材时，木材中的化学能转化为热能，使我们感受到火的热量。
在光合作用中，植物光合作用产生的化学能可以转化为植物生长所需的能量。
而在电化学反应中，化学能可以通过电池等装置转化为电能。
比如，电池中发生的化学反应将化学能转化为电能，我们可以利用电能驱动各种设备。
化学能转化在日常生活中也有许多应用。
例如，燃料电池就是一种将化学能转化为电能的装置。
它通过氢和氧气的化学反应，产生电能，同时产生的副产物是水。
燃料电池具有高能量转化效率和无公害排放的特点，因此在航天、交通工具和家用电力等领域得到广泛应用。
另一个应用是化学能转化在食物消化过程中的作用。
在人体消化食物的过程中，食物中的化学能被转化为酶的化学能，然后再转化为细胞可以利用的化学能。
这个过程提供了人体所需的能量。
化学能转化还用于制备工业产品。
例如，化学反应可以使原料转化为最终产品，同时释放出大量的热能，用来提供工艺过程所需的热源。
化学工业中的多种反应都利用了化学能转化的原理。
另外，化学能转化还用于储能和能量转移等方面。
电池、储能设备等都是利用了化学反应将化学能转化为可储存和可传递的能量。
综上所述，化学能的转化在化学反应中起着重要的作用，并在生活中发挥着巨大的作用。
化学能与电能的相互转化
稀硫酸
电子
电流
Zn
H2
负极
Cu 正极
原电池工作原理示意图
1．原电池：将化学能转化为电能的装置。 2．原电池的工作原理
构成最简单的原电池需要哪些要件？
e-
1、电 极 ？ 2、溶 液 ？
H2SO4
G
e-
e-
负极
正极
Zn
Cu
eeZZnn2+2+Zn2+H2eH-e2-HH22
开仔动Fra bibliotek实验探究中
细
脑 筋
观 察
想 探究目的1: 形成原电池对电极有什么要求？ 发
到 别 人
现 探究目的2: 形成原电池对溶液有什么要求? 别
人 不
想 不 到
注：由于电极往往有杂质，而电流计又非常 灵敏，所以，如果是非常微弱的电流，我们 可视为没有电流产生！
能 发 现
的
的
有一位富翁要建造一艘豪华的游艇，他不
惜重金让造船师用昂贵、漂亮、对海水有 很强的抗腐蚀性的镍铜合金将船底包起来 。由于镍铜合金的机械性能不够大，游艇 的许多零件还是得用特种钢来制造。然而 就在这艘豪华游艇出海航行后的几天，船 底已经是千疮百孔，过早的结束了生命， 你知道这是为什么吗？应如何解决呢？
第二节 化学能与电能
一、化学能与电能的相互转 化
（一）火力发电
化学能→热能→机械能→电能
（二）化学能直接转化为电能 的原理和装置
要使化学反应释放的能量不经过热能，直 接转化为电能，所要解决的首要问题是什 么？
那种类型的化学反应能产生电流？
氧化剂和还原剂直接接触进行反应时，化 学能转化为热能，再经过一系列能量转换 环节才能转化为电能。为什么没有形成电 流，怎样使它直接产生电流呢？
化学的热力学热能与化学能的转换
化学的热力学热能与化学能的转换热力学是研究热能与其他形式能量之间相互转换和传递关系的科学。
在化学反应中，热能与化学能之间的转换是热力学的重要研究内容之一。
本文将探讨化学反应中热能与化学能的转换原理及其在实际应用中的意义。
一、热力学基本概念热力学是物质热现象与能量转移规律的研究。
在热力学中，能量的转移和转换是一个核心问题。
根据能量形式的不同，可以将能量分为热能、化学能、机械能等。
在化学反应中，主要涉及到热能与化学能之间的转换。
二、热力学方程与焓变热力学中的方程主要有能量守恒定律、熵增原理等。
在化学反应中，焓变是一个重要的物理量。
焓是过程中系统的能量与外界的压力、体积等因素的综合体现。
化学方程式可以表示为：C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O在这个方程中，葡萄糖与氧气发生反应生成二氧化碳和水，产生热能。
焓变就是在化学反应过程中吸热还是放热的一个指标。
在这个方程中，焓变可以表示为：ΔH = Q其中，ΔH表示焓变，Q表示热能的变化。
三、内能与焓的关系在热力学中，内能是物质的一个重要性质，是系统与外界交换能量的能力。
热力学第一定律表明，内能的变化等于系统对外做的功与系统吸收的热量之和。
在化学反应中，系统的内能与焓有一定的关系。
根据热力学第一定律，内能的变化等于吸热或放热与对外做功之和。
对于恒压条件下的化学反应，焓变可以表示为：ΔH = ΔU + PΔV其中，ΔU表示内能的变化，P表示恒定的压强，ΔV表示体积的变化。
当压强恒定时，ΔH就等于ΔU。
四、化学能的应用化学能是物质之间能量转换的一种形式。
在现实生活中，化学能的转化广泛应用于许多领域。
例如，汽车的燃料是通过化学反应释放能量来推动汽车运行的。
火药爆炸产生的能量也是化学能转化为热能的典型例子。
此外，化学能的应用还涵盖了能源领域。
例如化学电池就是利用化学能转换为电能的装置，广泛应用于移动通讯、电子产品等领域。
五、热力学研究的意义热力学的研究对于认识物质的性质和相互关系具有重要的科学意义。
各种形式的能量之间相互转化的实例
各种形式的能量之间相互转化的实例能量在物理学中定义为物体所具有的使其产生变化的能力。
能量可以以不同的形式存在，例如机械能、热能、电能、化学能等等。
这些不同形式的能量在现实生活中可以相互转换。
以下是一些能量之间相互转化的实例：1.机械能和热能之间的转化：当一个物体被加热时，其分子运动加快，由此增加了其热能。
同时，分子的运动也会引起物体的位移，从而改变其机械能。
2.机械能和电能之间的转化：水力发电是一个很好的例子。
水流下坡时可以使涡轮旋转，旋转的动能通过发电机转变为电能。
3.电能和热能之间的转化：当电流通过一个导体时，导体会受到电阻而发热。
这种电能转化为热能的过程在电炉、电热器等电器中得到了应用。
4.热能和化学能之间的转化：化学反应可以释放热能。
例如，燃烧是一种化学反应，燃烧过程中存储在化学键中的能量被释放出来，产生热能。
5.电能和光能之间的转化：光源（如灯泡）通过加热电丝来产生光。
电能转化为热能，再转化为光能。
6.机械能和声能之间的转化：当一个物体振动时，其机械能转化为声能。
例如，敲击乐器时，敲击棒撞击乐器表面产生振动，其机械能转化为声音能量。
7.势能和动能之间的转化：在一个摆锤系统中，当摆锤下落时，其势能转化为动能；而当摆锤上升时，动能被转化为势能。
8.化学能和电能之间的转化：电池是将化学能转化为电能的典型例子。
化学反应在电池内发生，产生电子流动，最终转化为电能供给电路。
9.核能和热能之间的转化：核反应可以释放出巨大的能量，这些能量可以通过冷却剂等途径转化为热能，用于产生蒸汽驱动涡轮和发电机。
总之，能量之间的相互转化贯穿于我们的日常生活和科学研究的方方面面。
人类通过理解和利用这些能量转化的原理，为我们的生活带来了便利，并推动了科学技术的发展。
高中化学人教版必修二《第二章化学反应与能量第2节化学能与电能第1课时原电池-化学能转化为电能》课件
Cu-Zn原电池 Zn片上Zn溶解，Zn 失电子，发 生 氧化反应。 可表示为：
Zn： Zn－2e=Zn2+
Cu片上产生气泡，H+ 得电子，发生 还原 反应。 可表示为：
Cu：2H++2e=H2↑
定义2：在原电池中，电子流出的一极叫负极， 负极发生氧化反应；电子流入的一极叫正极， 正极发生还原反应。
[实验现象]：铜片上有气泡产生，锌片不断溶解，电流表的指 针发生偏转。
[实验结论]：导线中有电流通过。
实验结论:
1.该装置实现了将__化__学__能转化为_电____能。 2.该装置的化学反应本质是:_氧__化__还_原__反__应_____.
2. 原电池
定义1：使化学能转化为电能的的装置，叫做原 电池。
例1.如图装置中，明显有电流产生的是( C )
解析：A项中酒精不是电解质溶液，不能构成原电池；B项中的两电极材料 与电解质溶液不能发生自发的氧化还原反应，因而也不能构成原电池；D项 中的装置没有构成闭合回路，不能构成原电池；只有C选项中的装置符合原 电池的构成条件。
例2.［2019·河南省实验中学高一检测］关于原电池及其电极名称的下列 叙述中正确的是（ C ） a. 原电池的正极和负极必须是两种活动性不同的 属 b. 正极上发生还原反应，一定产生气体 c. 电子流出的一极为负极 d. 阴离子在电解质溶液中向正极移动 解析：a错，构成原电池正极和负极的必须是两种活动性不同的电极，可 以是两种不同 属，也可以是一种 属、一种非 属。b错，原电池中正极上 发生还原反应，但不一定产生气体。c对，原电池中电子流出的一极为负 极，电子由负极流向正极。d错，原电池放电时，电解质溶液中阴离子向 负极移动。
高一化学能源的利用知识点
高一化学能源的利用知识点能源在我们的生活中扮演着至关重要的角色。
为了满足人类对能源的需求，我们需要了解并有效地利用不同类型的能源。
本文将介绍高一化学中与能源相关的知识点，包括化学能的转化、化学反应与能量变化以及无机化合物在能源转换中的应用。
一、化学能的转化化学能是一种能够转化成其他形式能量的能源。
在能量转化的过程中，化学能可以被转化为热能、电能、光能等。
下面是一些常见的化学能转化情况：1. 燃烧反应：例如燃烧木材、煤炭或石油时，化学能被转化为热能和光能。
2. 酸碱中和反应：在酸碱中和反应中，化学能可以转化为热能。
3. 电化学反应：在电池中，化学能被转化为电能。
4. 光化学反应：光合作用是一种重要的光化学反应，太阳能被转化为化学能。
二、化学反应与能量变化化学反应中能量的变化是通过研究热效应（焓变）来描述的。
热效应是指在常压下，化学反应中吸热或放热的过程。
常见的热效应包括焓变、反应焓和燃烧热。
1. 焓变：化学反应发生时，反应物转变为生成物，其间吸热或放热的过程称为焓变。
焓变可以表示为ΔH，正值表示放热反应，负值表示吸热反应。
2. 反应焓：反应焓是指单位物质参与反应时的焓变。
在化学反应中，反应焓可以用来计算反应物与生成物之间的能量差异。
3. 燃烧热：燃烧热是指单位物质完全燃烧放出的焓变。
通过测量燃烧反应的焓变，可以确定燃料的热能。
三、无机化合物在能源转换中的应用无机化合物在能源转换中起着重要的作用。
以下是一些典型的无机化合物在能源领域的应用：1. 硝酸铵：硝酸铵（NH4NO3）是一种常用的氧化剂，可用于火箭推进剂和炸药。
在燃烧过程中，硝酸铵中的化学能被转化为热能和气体的膨胀能。
2. 氢氧化钠：氢氧化钠（NaOH）是一种常用的碱性物质，可用于提取铝等金属。
在铝的提取过程中，氢氧化钠与铝反应，释放出大量的热能。
3. 二氧化硫：二氧化硫（SO2）是一种常见的废气，但它也可以被用作脱硫剂。
二氧化硫与煤炭中的硫化物反应，形成硫酸，从而将有害的气体转化为有用的化学物质。
常见的能量转化形式
常见的能量转化形式
一、机械能转化
1、动能转机械能：当物体因受到另一物体作用而产生的动能被转换成机械能时，就发生动能转机械能的过程。
例如机械逆变器，可以将电能转换成机械能。
2、机械能转换：当机械能被转换成另一种形式的能量时，就发生机械能转换的过程。
例如发动机、空气压缩机等，可以将机械能转换成其他形式的能量。
二、热能转化
1、电能转换热能：当电能被转换成热能时，就发生电能转热能的过程。
最常见的例子就是电热元件、电阻等，可以将电能转换成热能。
2、热能转换：当热能被转换成另一种形式的能量时，就发生热能转换的过程。
例如冷冻机、气体膨胀机等，可以将热能转换成其他形式的能量。
三、化学能转换
1、电能转化化学能：当电能被转换成化学能时，就发生电能转化学能的过程。
最常见的例子就是电池技术，可以将电能转换成化学能。
2、化学能转换：当化学能被转换成另一种形式的能量时，就发生化学能转换的过程。
例如发动机、步进电机等，可以将化学能转换成其他形式的能量。
四、光能转换
1、电能转换光能：当电能被转换成光能时，就发生电能转光能的过程。
最常见的例子就是灯泡、白光灯等，可以将电能转换成光能。
电能与化学能之间的转换过程
电能与化学能之间的转换过程引言电能和化学能是我们日常生活中常见的能量形式。
电能可以通过电流进行利用，而化学能则储存在化学物质中。
本文将探讨电能与化学能之间的转换过程，并介绍几种常见的转换方式。
电能和化学能的定义电能是指由电荷运动带来的能量，它可以通过电流的流动进行释放。
化学能是指储存在化学物质中的能量，它可以通过化学反应进行释放。
电能和化学能都属于一种形式能，可以相互转换。
1. 电解电解是将电能转化为化学能的一种常见方式。
电解通过在电解质溶液中加入电流，使得溶解在溶液中的化学物质发生化学反应。
在电解过程中，正极吸收电子，负极释放电子，导致溶液中的化学物质发生电离和析出。
这个过程中，电能被转化为化学能，储存在生成的产物中。
2. 电池电池是将化学能转化为电能的装置，也可以实现电能向化学能的转换。
电池由两个电极和电解质组成。
电极由不同的材料制成，形成正极和负极。
电解质可以是液体、凝胶或固体。
当电池接通外部电路时，电解质中的化学物质发生氧化还原反应，电子从负极流经外部电路到正极，形成电流。
这个过程中，化学能被转换为电能。
1. 燃烧燃烧是将化学能转化为热能和电能的过程。
当有机物或其他可燃物与氧气发生化学反应时，会产生大量的热能。
这个热能可以用来蒸汽发电、驱动发动机等。
同时，在某些情况下，燃烧还可以直接产生电能。
例如，燃料电池是一种将燃料内部的化学能转换为电能的设备。
在燃烧过程中，发生氧化还原反应，电子从负极流经外部电路到正极，形成电流。
2. 化学电池化学电池是将化学能转换为电能的装置。
化学电池由两个半电池组成，每个半电池都有一个电极和电解质。
在化学电池中，两个半电池通过一个可导电的物质连接起来，形成电池的反应。
在电解质中发生氧化还原反应，电子从负极流经外部电路到正极，形成电流。
这个过程中，化学能被转换为电能。
结论电能与化学能之间的转换是一种能量转化的过程。
通过电解和电池，电能可以转化为化学能；而通过燃烧和化学电池，化学能可以转化为电能。
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高三化学能与电能热能的相互转化1．(2012·哈尔滨模拟)已知化学反应A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示，判断下列叙述中正确的是 ( )。
A．每生成2分子AB吸收b kJ热量B．该反应热ΔH＝＋(a－b)kJ·mol－1C．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量D．断裂1 mol A—A和1 mol B—B键，放出a kJ能量2．向足量H2SO4溶液中加入100 mL 0.4 mol·L－1 Ba(OH)2溶液，放出的热量是5.12 kJ。
如果向足量Ba(OH)2溶液中加入100 mL 0.4 mol·L－1盐酸时，放出的热量为2.2 kJ。
则Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应的热化学方程式为 ( )。
A．Ba2＋(aq)＋SO2－4(aq)===BaSO4(s) ΔH＝－2.92 kJ·mol－1B．Ba2＋(aq)＋SO2－4(aq)===BaSO4(s) ΔH＝－18 kJ·mol－1C．Ba2＋(aq)＋SO2－4(aq)===BaSO4(s) ΔH＝－73 kJ·mol－1D．Ba2＋(aq)＋SO2－4(aq)===BaSO4(s) ΔH＝－0.72 kJ·m ol－13．(2013·广元模拟)已知热化学方程式：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH＝－Q kJ·mol －1(Q＞0)。
下列说法正确的是A．相同条件下，2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)所具有的能量小于2 mol SO3(g) 所具有的能量B．将2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)置于一密闭容器中充分反应后，放出热量为Q kJC．增大压强或升高温度，该反应过程放出更多的热量D．如将一定量SO2(g)和O2(g)置于某密闭容器中充分反应后放热Q kJ，则此过程中有2 mol SO2(g)被氧化4．(2012·试题调研)已知1 mol白磷(s)转化为1 mol红磷，放出18.39 kJ热量，又知：4P(白，s)＋5O2(g)===2P2O5(s) ΔH1 4P(红，s)＋5O2(g)===2P2O5(s) ΔH1则ΔH1和ΔH2的关系正确的是( )A．ΔH1＝ΔH2B．ΔH1>ΔH2C ．ΔH 1<ΔH 2D ．无法确定5．1 mol CH 4气体完全燃烧放出的热量为802 kJ ，但当不完全燃烧生成CO 和H 2O 时，放出的热量为519 kJ 。
如果1 mol CH 4与一定量O 2燃烧生成CO 、CO 2、H 2O ，并放出731.25 kJ 的热量，则一定量O 2的质量为( )A ．40 gB ．56 gC ．60 gD ．无法计算6．1 mol CH 4气体完全燃烧放出的热量为802 kJ ，但当不完全燃烧生成CO 和H 2O 时，放出的热量为519 kJ 。
如果1 mol CH 4与一定量O 2燃烧生成CO 、CO 2、H 2O ，并放出731.25 kJ 的热量，则一定量O 2的质量为( )A ．40 gB ．56 gC ．60 gD ．无法计算7．已知H —H 键键能(断裂时吸收或生成时释放的能量)为436 kJ·mol －1，H —N 键键能为391kJ·mol －1，根据热化学方程式：N 2(g)＋3H 2(g) 2NH 3(g) ΔH ＝－92.4 kJ·mol －1。
则NN 键的键能是( )A ．431 kJ·mol －1B ．946 kJ·mol －1C ．649 kJ·mol －1D ．896 kJ·mol －18.白磷的化学式为P 4，分子的空间构型是正四面体(如图)。
白磷在空气中燃烧生成十氧化四磷(P 4O 10)，在十氧化四磷分子里只存在P —O 和P===O 两种共价键。
已知几种共价键的键能：P —O 360 kJ·mol －1；P===O 585 kJ·mol －1；P —P 198 kJ·mol －1；O===O 498 kJ·mol －1。
请问：在P 4(s)＋5O 2(g)===P 4O 10(s )中，ΔH ＝______________。
9．下列过程一定释放出能量的是( )A ．化合反应B ．分解反应C ．分子拆成原子D ．原子组成分子10．下列说法正确的是( )A ．反应热就是反应中放出的能量B ．在101 kPa 时，1 mol 碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热C ．由C(石墨)―→C(金刚石) ΔH ＝1.9 kJ·mol －1可知，金刚石比石墨稳定D ．等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多11.已知H 2(g)＋12O 2(g)===H 2O(g)反应过程中能量变化如图，问：a 、b 、c 分别代表什么意义？该反应是放热反应还是吸热反应，ΔH 大于零还是小于零？12．下表中的数据是破坏1 mol物质中的化学键所消耗的能量(kJ)：根据上述数据回答(1)～(5)题。
(1)下列物质本身具有的能量最低的是( )A．H2 B．Cl2 C．Br2 D．I2(2)下列氢化物中，最稳定的是( )A．HCl B．HBr C．HI(3)X2＋H2===2HX(X代表Cl、Br、I)的反应是吸热反应还是放热反应？答：____________________。
(4)相同条件下，X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应，当消耗等物质的量的氢气时，放出或吸收的热量最多的是__________。
(5)若无上表中的数据，你能正确回答出问题(4)吗？答：________，你的根据是_______________________________________________________________________________________________________________________。
13.(2012·北京理综，12)人工光合作用能够借助太阳能，用CO2和H2O制备化学原料。
如图是通过人工光合作用制备HCOOH的原理示意图，下列说法不正确的是A．该过程是将太阳能转化为化学能的过程B．催化剂a表面发生氧化反应，有O2产生C．催化剂a附近酸性减弱，催化剂b附近酸性增强D．催化剂b表面的反应是CO2＋2H＋＋2e－===HCOOH14．(2012·昆明高二期中)由盖斯定律结合下述反应方程式，回答问题：(1)已知：①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝ΔH1；②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝ΔH2；③TiO2(g)＋2Cl2(g)===TiCl4(s)＋O2(g) ΔH＝ΔH3；则TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(s)＋2CO(g)的ΔH＝________。
(列出关于ΔH1、ΔH2、ΔH3的表达式)(2)已知Na2CO3·10H2O(s)===Na2CO3(s)＋10H2O(g) ΔH3＝＋532.36 kJ/molNa2CO3·10H2O(s)===Na2CO3·H2O(s)＋9H2O(g)ΔH4＝＋473.63 kJ/mol写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式：_______________________________________________________________________________答案：(1)2ΔH 1－ΔH 2＋ΔH 3(2)Na 2CO 3·H 2O(s)===Na 2CO 3(s)＋H 2O(g)ΔH ＝＋58.73 kJ/mol15．(2012·经典习题选萃)2SO 2(g)＋O 2(g)===2SO 3(g)反应过程的能量变化如图所示。
已知1 mol SO 2(g)氧化为1 mol SO 3(g)的ΔH ＝－99 kJ·mol －1请回答下列问题：(1)图中A 、C 分别表示：______、______；(2)图中ΔH ＝______kJ·mol －1；(3)已知单质硫的燃烧热为296 kJ·mol －1，计算由S(s)生成 3 mol SO 3(g)的ΔH _________________________________________________________________________________________________________________________________________(要求计算过程)。
答案：(1)反应物能量 生成物能量(2)－198(3)S(s)＋O 2(g)===SO 2(g) ΔH 1＝－296 kJ·mol －1①SO 2(g)＋12O 2(g)===SO 3(g) ΔH 2＝－99 kJ/mol －1② ①×3＋②×3得 3S(s)＋92O 2(g)===3SO 3(g) ΔH ＝(ΔH 1＋ΔH 2)×3＝－1 185 kJ·mol －116．(2012·试题调研)20年来，对以氢气作为未来的动力燃料氢能源的研究获得了迅速发展，像电一样，氢是一种需要依靠其他能源如石油、煤、原子能等的能量来制取的所谓“二级能源”，而存在于自然界的可以提供现成形式能量的能源称为一级能源，如煤、石油、太阳能和原子能等。
(1)为了有效发展民用氢能源，首先必须制得廉价的氢气，下列可供开发又较经济且资源可持续利用的制氢气的方法是( )A ．电解水B ．锌和稀硫酸反应C ．光解海水D ．以石油、天然气为原料(2)氢气燃烧时耗氧量小，发热量大。
已知碳和氢气燃烧的热化学方程式为：C(s)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH ＝－393.5 kJ·mol －1H 2(g)＋12O 2(g)===H 2O(l) ΔH ＝－285.8 kJ·mol －1 试通过计算说明等质量的氢气和碳燃烧时产生热量的比是___________。
(3)氢能源有可能实现能源的贮存，也有可能实现经济、高效的输送。
研究表明过渡金属型氢化物(又称间充氢化物)，在这类氢化物中，氢原子填充在金属的晶格间隙之间，其组成不固定，通常是非化学计量的，如：LaH 2.76、TiH 1.73、CeH 2.69、ZrH 1.98、PrH 2.85、TaH 0.78。
已知标准状况下，1体积的钯粉大约可吸收896体积的氢气(钯粉的密度为10.64 g·cm －3，相对原子质量为106.4)，试写出钯(Pd)的氢化物的化学式______________。