高考化学 第16讲 化学能与热能
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跟踪检测(十六) 化学能与热能1.(2024·榆树模拟)随着科技进步,新能源汽车越来越普遍。
下列能源组合中,均属于新能源的一组是( )①自然气 ②煤 ③沼气能 ④石油 ⑤太阳能 ⑥生物质能⑦风能 ⑧氢能A .①②③④B .①⑤⑥⑦⑧C .③④⑤⑥⑦⑧D .③⑤⑥⑦⑧解析:选D 自然气、煤、石油都是化石能源,不是新能源,常见的新能源有:沼气能、太阳能、核能、地热能、潮汐能、风能、氢能、生物质能等,所以D 符合。
2.某反应运用催化剂后,其反应过程中能量改变如图。
下列说法错误的是( )A .总反应为放热反应B .运用催化剂后,活化能不变C .反应①是吸热反应,反应②是放热反应D .ΔH =ΔH 1+ΔH 2解析:选B 由题图可知:反应①是吸热反应,反应②是放热反应,总反应是放热反应,且ΔH =ΔH 1+ΔH 2,A 、C 、D 项正确;运用催化剂能降低反应所需的活化能,B 项错误。
3.已知:①H 2(g)+12O 2(g)===H 2O(g) ΔH 1=-241.8 kJ·mol -1 ②H 2(g)+12O 2(g)===H 2O(l) ΔH 2=-285.8 kJ·mol -1 气态分子中的化学键断开1 mol 化学键所需的能量/kJ O —H465 O===O498 A .氢气的燃烧热ΔH =-241.8 kJ·mol -1B .断开1 mol H —H 键须要汲取439.2 kJ 的能量C .相同条件下,1 mol H 2O(g)比1 mol H 2O(l)能量高D .18 g H 2O(l)完全分解生成氢气和氧气,须要汲取285.8 kJ 的能量解析:选A 依据燃烧热的定义可知,反应②放出的热量为氢气的燃烧热,ΔH =ΔH 2=-285.8 kJ·m ol -1,A 项错误;ΔH 1=E (H —H)+12×498 kJ·mol -1-2×465 kJ·mol -1=-241.8 kJ·mol -1,则E (H —H)=439.2 kJ·mol -1,B 项正确;气态水液化时放出热量,故相同条件下,1 mol H 2O(g)比1 mol H 2O(l)能量高,C 项正确;依据反应②可知,H 2O(l)===H 2(g)+12O 2(g) ΔH =+285.8 kJ·mol -1,D 项正确。
化学能与热能、化学能与电能主讲:程为民一周强化一、一周内容概述本周学习了化学能与电能的转化、太阳能、生物质能和氢能的利用,重点介绍了: 原电池的化学原理、电极反应式的书写、电解原理、能量变化的综合利用等。
二、重难点知识剖析(一)原电池的化学原理1、原电池的本质是将化学能转化为电能原电池的正、负极变化的规律为:负极——电子流出的一极,通常是活泼性较强的金属,电极被氧化,电极上发生氧化反应。
如:Zn-2e-=Zn2+正极——电子流入的一极,通常是活泼性较弱的金属或非金属导体,电极上发生还↑原反应。
如:2H++2e-=H2原电池中电子从负极流出,流入正极,与电流方向相反。
2、形成原电池的条件两种不同的金属(或一种为能导电的非金属)以导线相连(或直接接触),插入电解质溶液里,形成闭合回路。
(二)原电池中的反应书写原电池有关反应式时,要遵循原子守恒和电荷守恒原理,弱电解质写成化学式,在正极上的电级反应应按阳离子放电顺序(氧化性强的阳离子先还原)写出反应式,现以Cu— Zn 原电池(右图)为例说明原电池中的反应。
1、电极反应分别在负极和正极进行的氧化和还原反应叫做电极反应。
负极(-) Zn,Zn-2e-=Zn2+(氧化反应)↑(还原反应)正极(+) Cu,2H++2e-=H22、电池反应电极反应的总反应叫做总电池反应式或电池反应式,书写时,将两个电级反应式相加,消去电子,即得原电池的电池反应式。
电池反应式:Zn+2H+=Zn2++H2↑如果把电池中的稀H2SO4换为醋酸溶液,电池反应式为:Zn+2CH3COOH=(CH3COO)2Zn+H2↑(三)原电池的基本类型1、负极参与反应的原电池这是最基本最早的原电池,例Cu—Zn 原电池(伏打电池)。
锌锰电池(干电池):锌皮是负极,中间碳棒是正极,石墨周围填充ZnCl2、NH4Cl和淀粉糊作电解液,填有MnO2吸收正极放出的H2,电池反应式:负极(Zn)Zn-2e-=Zn2+正极(C)2NH4++2e-=2NH3↑+H2↑H2+MnO2=Mn2O3+H2O正极产生的NH3被ZnCl2吸收:Zn2++4NH3=[Zn(NH3)4]2+电池反应式:2Zn+4NH4Cl+2MnO2=[Zn(NH3)4]Cl2+ZnCl2+Mn2O3+H2O2、两极都参加反应的原电池可充电池都是两极都参加反应的原电池。
高三化学一轮复习化学能与热能在高三化学的一轮复习中,“化学能与热能”这一板块是非常重要的基础知识。
它不仅是高考的常考内容,也是理解化学反应本质和应用的关键。
首先,我们来明确一下什么是化学能。
化学能是物质发生化学反应时所释放或吸收的能量。
而热能呢,简单来说就是与温度相关的能量形式。
当化学能发生转化时,常常会以热能的形式表现出来。
化学反应的过程中,能量的变化是必然存在的。
有的反应会释放出能量,比如燃烧反应,燃料燃烧时会放出大量的热,这就是化学能转化为热能的典型例子。
而有的反应则需要吸收能量才能进行,像碳酸钙受热分解为氧化钙和二氧化碳的反应,就需要从外界吸收热量。
我们来深入探讨一下化学反应中能量变化的原因。
从微观角度看,化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成。
断裂旧化学键需要吸收能量,而形成新化学键则会释放能量。
如果吸收的能量大于释放的能量,反应就表现为吸热;反之,如果释放的能量大于吸收的能量,反应就表现为放热。
在判断一个化学反应是吸热还是放热时,我们可以通过反应热来衡量。
反应热是指化学反应在一定温度下进行时,所释放或吸收的热量。
如果反应热为正值,表示反应吸热;如果反应热为负值,表示反应放热。
那么,如何准确地计算反应热呢?这就需要用到盖斯定律。
盖斯定律指出,化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关,而与反应的途径无关。
这意味着,无论一个反应是一步完成还是分几步完成,其反应热都是相同的。
在实际应用中,化学能与热能的相互转化有着广泛的用途。
例如,在工业生产中,利用化学反应释放的热能来进行加热、发电等;在日常生活中,我们使用的暖宝宝,就是利用铁粉氧化这一放热反应来提供热量。
对于高三的同学们来说,掌握好化学能与热能这部分知识,不仅有助于应对考试中的相关题目,更能为后续学习更深入的化学知识打下坚实的基础。
在复习过程中,要注重理解概念,多做一些练习题来加深对知识的理解和应用。
比如,通过做一些关于反应热计算的题目,来提高自己的计算能力和解题技巧。
化学能与热能一、目标与策略明确学习目标及主要的学习方法是提高学习效率的首要条件,要做到心中有数!学习目标:●能从化学键的角度理解化学反应中能量变化的主要原因;●通过实验知道化学反应中能量变化的主要表现形式,能判断吸热反应、放热反应,能说出中和热的涵义;●通过化学能与热能的相互转变,理解“能量守恒定律”,初步建立起科学的能量观,加深对化学在解决能源问题中重要作用的认识;●通过对实验的探究,培养学生对实验的兴趣,锻炼基本的实验技能;●培养学生从能量互变观点分析化学反应的思维习惯。
重点难点:●吸热反应、放热反应、中和热等基本概念;●从化学键本质上理解化学反应中能量的变化,从而建立起科学的能量变化观;●化学能与热能的内在联系及相互转变。
学习策略:●采用实验探究法。
学习任何知识的最佳途径是由自己去探索发现,所以,在课堂上通过认真实验,仔细观察,自己分析铜锌原电池的特点,归纳出原电池的构成条件,积极主动参与学习。
二、学习与应用(一)质量守恒定律:化学反应前后物质发生转化,但是保持不变。
(二)能量守恒定律:能量有各种不同的形式,它能,或者,转化的途径和能量形式可以不同,但在转化和传递过程中,保持不变。
(三)生活中常见的放热反应有(举例两个):吸热反应有:(举例两个)知识点一:化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因H-H+ Cl-Cl=2H-Cl旧键断裂与新键生成:吸收436kJ吸收242kJ释放431kJ×2反应过程中:吸收能量<放出能量“凡事预则立,不预则废”。
科学地预习才能使我们上课听讲更有目的性和针对性。
我们要在预习的基础上,认真听讲,做到眼睛看、耳朵听、心里想、手上记。
知识要点——预习和课堂学习反应前后能量变化表现为:热量化学反应的本质是的断裂和的形成。
化学键是的相互作用,断开反应物中的化学键需要能量,形成生成物中的化学键要能量。
氢气和氯气反应的本质是在一定条件下,氢气分子和氯气分子中的H-H键和Cl-Cl键,氢原子和氯原子通过形成H-Cl键而结合成HCl 分子。
化学能与热能课标要求1.认识物质具有能量,认识吸热反应与放热反应,了解化学反应体系能量改变与化学键的断裂和形成有关。
2.能基于化学键解释某些化学反应的热效应。
3.认识化学能可以与热能、电能等其他形式能量之间相互转化,能量的转化遵循能量守恒定律。
知道内能是体系内物质的各种能量的总和,受温度、压强、物质的聚集状态的影响。
课标要求4.认识化学能与热能的相互转化,恒温恒压条件下化学反应的反应热可以用焓变表示,了解盖斯定律及其简单应用。
5.能辨识化学反应中的能量转化形式,能解释化学反应中能量变化的本质。
6.能进行反应焓变的简单计算,能用热化学方程式表示反应中的能量变化,能运用反应焓变合理选择和利用化学反应。
核心考点核心命题角度考题取样命题情境素养能力化学反应中能量变化的有关概念 结合能量变化图像判断吸热反应和放热反应2016海南,11学习探索归纳与论证结合反应历程考查化学反应能量变化(新角度)2020天津,10学术探索归纳与论证热化学方程式结合物质的燃烧热或物质的能量书写热化学方程式(新角度)2020全国卷Ⅰ,28(1)学习探索理解与辨析盖斯定律的应用及反应热的计算和大小比较根据键能计算反应热2015新课标全国卷Ⅱ,27(1)生活实践归纳与论证根据盖斯定律计算反应热(热点角度)2019全国卷Ⅲ,28(2)学习探索归纳与论证高考怎么考高考中常结合基本概念考查热化学方程式的书写和反应热的计算等,体现高考命题的基础性;也会结合最新科研成果中的反应历程等考查反应过程中的能量变化,体现高考命题的创新性。
预计2022年高考中,有关反应热的考查内容将不断拓宽,对热化学方程式的书写及盖斯定律的应用要求会有所提高,另外试题很可能涉及能源问题,引导考生形成与环境和谐共处、合理利用自然资源的观念。
考点1 化学反应中能量变化的有关概念考点帮·必备知识通关考法帮·解题能力提升考法1 化学反应中的能量变化考点2 热化学方程式考点帮·必备知识通关考法帮·解题能力提升考法2 热化学方程式的正误判断与书写考点3 盖斯定律的应用及反应热的计算和大小比较考点帮·必备知识通关考法帮·解题能力提升考法3 反应热的计算考法4 反应热的大小比较11.反应热、焓变(1)反应热:在等温条件下,在化学反应过程中吸收或放出的热量称为反应热。
化学能与热能知识点化学能与热能,这可是个超级有趣的话题!咱们从日常生活说起,您有没有注意过,冬天的时候,我们会用暖宝宝来取暖。
这小小的暖宝宝,其实就藏着化学能与热能转化的秘密呢。
咱们先来讲讲什么是化学能。
简单来说,化学能就是物质在发生化学反应时所蕴含的能量。
就像煤、石油、天然气这些能源,它们之所以能为我们提供能量,就是因为在燃烧的时候,里面的化学物质发生了反应,把化学能变成了热能。
再来说说化学反应中的吸热和放热。
有的反应会吸收热量,让周围环境的温度降低,比如氯化铵和氢氧化钡的反应。
而有的反应则会放出大量的热,像燃烧反应,那热度可是相当高的。
给您举个例子,咱们做饭用的天然气燃烧,这就是一个典型的放热反应。
天然气中的甲烷和氧气发生反应,产生二氧化碳和水,同时释放出大量的热能,让咱们的锅热起来,能把饭菜做熟。
还有啊,生石灰与水的反应您也一定见过。
把生石灰丢进水里,水会变得滚烫,这就是因为这个反应放出了热量。
在工业生产中,化学能与热能的转化更是至关重要。
比如说钢铁厂,要把铁矿石炼成钢铁,就需要高温,这就需要通过化学反应来提供足够的热能。
回到咱们的生活中,您想想自热火锅。
只要往里面加点水,不一会儿就能吃上热气腾腾的火锅,这也是利用了化学能转化为热能的原理。
化学能与热能的转化,不仅在生活中随处可见,在我们身体里也在时刻发生着。
我们吃进去的食物,在体内经过一系列的化学反应,产生能量,让我们有力气学习、工作、玩耍。
总之,化学能与热能的转化无处不在,它们就像一对形影不离的好伙伴,影响着我们生活的方方面面。
希望您以后能多多留意身边的这些现象,感受化学的奇妙之处!就像我们最初提到的暖宝宝,每次用它的时候,都能想起化学能与热能的有趣知识。
《化学能与热能》教案(优秀4篇)《化学能与热能》教案篇一一、教学目标1.了解化学能与热能的相互转化;了解吸热反应、放热反应以及化学反应在提供热量上的重要作用;2.通过讨论交流,加强分析、综合的思维能力;3.体验科学探究的乐趣,树立节约能源的意识。
二、教学重难点【重点】化学能与热能的相互转化。
【难点】通过测定反应中的温度变化,理解化学能与热能的相互转化。
三、教学过程环节一:导入新课【提出问题】展示“自热饭盒”的图片,观察一下自热饭盒与普通饭盒有什么不同之处?【学生回答】有一个“加热包”。
【教师引导】这个小小的加热包就是利用了化学反应来提供热能。
其实在我们生活中经常会利用化学反应来提供能量,那今天就让我们共同来学习《化学能与热能》这节课的内容。
环节二:新课讲授【教师提问】回忆之前所做的化学实验,想一想化学反应中能量变化的主要表现形式是什么呢?【学生回答】化学反应中能量变化的主要表现形式:热量变化,即吸热或放热。
【教师引导】能否根据反应过程中的热量变化可将化学反应进行分类?【学生回答】根据反应过程中的热量变化可将化学反应分为放热反应和吸热反应。
【教师总结】放热反应即指反应过程中放出热量的反应,吸热反应即指反应过程中吸收热量的反应。
【过渡】接下来我们用实验的方式感受一下吸热反应和放热反应。
实验1:【演示实验】在一支试管中加入2~3mL 6mol/L的盐酸,再插入用砂纸打磨光的铝条,观察现象,并用温度计测量溶液温度的变化。
【学生思考】为什么要用砂纸打磨铝片?(因为铝片表面有氧化膜,打磨铝片能够除去表面的氧化膜。
)【描述现象】有气泡产生,温度计的示数上升,这是因为酸遇活泼金属反应生成氢气和盐,反应放热。
实验2:【演示实验】如图所示【小组讨论】为什么要将八水合氢氧化钡晶体磨成粉末?为什么混合后要立即用玻璃棒搅拌?反应后有什么气体产生?(磨成粉末、玻璃棒快速搅拌混合物是为了使反应迅速反应完全;有刺激性气味的气体产生,该气体能使湿润的紫色石蕊试纸变蓝说明有NH3生成) 【描述现象,得出结论】1.将晶体混合后立即用玻璃棒快速搅拌混合物有刺激性气味的气体产生,该气体能使湿润的紫色石蕊试纸变蓝说明有NH3生成。