高中化学 知识讲解_化学能与热能_提高 知识点考点解析含答案
- 格式:doc
- 大小:236.50 KB
- 文档页数:8
课时教案授课教师日期时间学生年级科目化学课题化学能与热能教学目标了解化学反应中能量转化的原因,能说出常见的能量转化形式;了解化学能与热能的相互转化;了解吸热反应、放热反应、反应热等概念;了解热化学方程式的含义,能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算教学重难点利用盖斯定律的计算教学过程一、化学反应的焓变1.定义:化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以热量(或转换成相应的热量)来表示,称为焓变(ΔH),单位:kJ/mol 或kJ•mol-1在化学反应中,旧键的断裂需要吸收能量,而新键的形成则放出能量。
总能量的变化取决于上述两个过程能量变化的相对大小。
任何一个化学反应中,反应物所具有的总能量与生成物所具有的总能量总不会相等的。
在新物质产生的同时总是伴随着能量的变化。
注意:(1)反应热和键能的关系例如:1molH2和1molCl2反应生成2molHCl的反应热的计算。
1moLH2分子断裂开H—H键需要吸收436kJ的能量;1molCl2分子断裂开Cl—Cl键需要吸收243kJ 的能量,而2molHCl分子形成2molH—Cl键放出431kJ·mol-1×2mol=862kJ的能量,所以,该反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反应热△H===生成物分子形成时释放的总能量—反应物分子断裂时所需要吸收的总能量===862kJ·mol--436 kJ·mol-1-243 kJ·mol—1===183kJ·mol-1由于反应后放出的能量使反应本身的能量降低,故规定△H=反应物的键能总和—生成物的键能总和(2)反应焓变与反应条件的关系焓是科学家们为了便于计算反应热而定义的一个物理量,它的数值与物质具有的能量有关。
对于一定量的纯净物质,在一定的状态(如温度、压强)下,焓有确定的数值。
在同样的条件下,不同的物质具有的能量也不同,焓的数值也就不同;同一物质所处的环境条件(温度、压强)不同,以及物质的聚集状态不同,焓的数值也不同。
第一节化学能与热能一、化学键与化学反应中能量变化的关系1.化学反应的本质是:旧化学键的断裂与新化学键的形成。
2.物质中的原子之间是通过化学键结合的。
3.断开旧化学键需要吸收能量,生成新化学键需要放出能量。
4.任何化学反应都伴随着能量的变化。
5.一个化学反应结果是放出能量还是吸收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。
反应物总能量 > 生产物的总能量 ---化学反应放出能量。
反应物总能量 < 生成物的总能量 ---化学反应吸收热量。
【习题一】与肼(H2NNH2)有关化学反应的能量变化如右题所示,已知断裂1mol化学键所需的能量(kJ):N≡N为942、O=O为500、N-N为154,则断裂1molN-H所需的能量是()A.194 KJ B.391 KJ C.516 KJ D.658 KJ【分析】根据热化学方程式的含义可知:旧键断裂所吸收的能量和新键生成所释放的能量之差即为化学反应焓变的数值,结合图示内容来回答即可.【解答】解:根据图中内容,可以看出N2H4(g)+O2(g)=2N(g)+4H(g)+2O(g),△H3=2752kJ/mol-534kJ/mol=2218kJ/mol,化学反应的焓变等于产物的能量与反应物能量的差值,旧键断裂吸收能量,新键生成释放能量,设断裂1molN-H键所需的能量为K,旧键断裂吸收的能量:154+4K+500=2218,解得K=391。
故选:B。
二、化学能与热能的相互转化1.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,但是形式包含的总能量不变,亦即总能量也是守恒的。
2.化学反应中的能量变化,通常主要表现为热量的变化,吸热或放热。
①所有的燃烧反应②中和反应3.常见的放热反应:③多数化合反应④溶液里的置换反应⑤特别剧烈的反应,如电石和水。
①高温下C还原氧化物②电离、水解4.常见的吸热反应:③大多数分解反应④少数化合2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)=BaCl2+2NH3↑+10H2O【习题二】关于吸热反应的说法正确是()A.C02与CaO化合是放热反应,则CaC03分解是吸热反应B.只有分解反应才是吸热反应C.使用催化剂的反应是吸热反应D.凡需加热的反应一定是吸热反应【分析】A、CO2与CaO化合是放热反应,其逆反应为吸热反应;B、有的化合反应也是吸热反应;C、催化剂只能改变反应速率,和反应的吸放热无关;D、铝热反应需高温条件下发生,却属于放热反应.【解答】解:A、CO2与CaO化合是放热反应,其逆反应为吸热反应,则CaCO3分解生成CO2与CaO是吸热反应,故A正确;B有的化合反应也是吸热反应,如:焦炭和二氧化碳反应生成一氧化碳的反应,故B错误;C、催化剂只能改变反应速率,和反应的吸放热无关,故C错误;D、有的放热反应也需要加热才能发生,故D错误;故选:A。
第一讲化学能与热能【真题速递】1.(2019.全国1卷)水煤气变换[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)]是重要的化工过程,主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。
回答下列问题:(3)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程,如图所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用标注。
可知水煤气变换的ΔH________0(填“大于”“等于”或“小于”),该历程中最大能垒(活化能)E正=_________eV,写出该步骤的化学方程式_______________________。
【答案】(3). 小于2。
02 COOH+H+HO===COOH+2H+OH或H2O===H+OH【解析】(3)根据水煤气变换[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)]并结合水煤气变换的反应历程相对能量可知,CO(g)+H2O(g)的能量(-0。
32eV)高于CO2(g)+H2(g)的能量(—0.83eV),故水煤气变换的ΔH小于0;活化能即反应物状态达到活化状态所需能量,根据变换历程的相对能量可知,最大差值为:其最大能垒(活化能)E正=1。
86—(-0。
16)eV=2。
02eV;该步骤O===COOH+2H+OH;因反应前后的反应物为COOH+H+HO===H+OH。
COOH和1个H未发生改变,也可以表述成H2.(2019.全国2卷)环戊二烯()是重要的有机化工原料,广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。
回答下列问题:(1)已知:(g)= (g)+H2(g)ΔH1=100.3 kJ·mol−1 ①H2(g)+ I2(g)=2HI(g) ΔH2=﹣11.0 kJ·mol−1 ②对于反应:(g)+ I2(g)=(g)+2HI(g)③ΔH3=___________kJ·mol−1。
【答案】(1)。
89.3【解析】(1)根据盖斯定律①—②,可得反应③的ΔH=89。
高中化学能与热能知识点
高中化学中与能与热能相关的知识点包括:
1. 热力学第一定律:能量守恒定律,能量不会从无中生有,也不会消失。
2. 热力学第二定律:热能无法自动从温度较低的物体传输到温度较高的物体。
3. 焓(enthalpy):表示系统的热力学性质,是内能与压力乘以体积的和。
通常用H 表示。
4. 反应焓变(enthalpy change):化学反应过程中发生的热变化。
ΔH为正时表示吸热反应(放热),ΔH为负时表示放热反应(吸热)。
5. 标准生成焓(standard enthalpy of formation):化学物质在标准状态下,由原始元素组成1摩尔该物质释放出的热量。
6. 熵(entropy):表示系统的无序程度,通常用S表示。
熵的增加表示体系的无序性增加。
7. 标准反应焓变(standard enthalpy change):在标准状态下,反应物转化为生成物所发生的焓变化。
8. 活化能(activation energy):反应物发生反应所需要克服的能垒。
9. 热化学方程式:化学方程式中带有ΔH的表示热反应的方程式。
10. 热平衡:指系统中热能的输入与输出达到平衡状态,热能的传递达到一个稳定状态。
以上是高中化学中与能与热能相关的一些知识点,希望对你有帮助。
化学能与热能一、反应热(焓变)1、化学反应中存在的变化:物质和能量能量变化主要体现在热量的变化上。
2、反应热定义:在恒温、恒压下,化学反应过程中吸收或放出的热量称为反应热(焓变)。
3、符号:△H 单位:kJ/mol4、规定:放热:△H<0 吸热: △H>05、测量方法:用量热计通过测量温度变化计算出反应热6、反应中为什么会有能量的变化?宏观:能量(E)守恒作用微观:断键吸热,成键放热从宏观角度去考虑:一个化学反应是吸收能量还是放出能量,取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。
△H=E(生成物总能量)—E(反应物总能量)E生总能量> E反总能量→吸热反应△H>0E反总能量> E生总能量→放热反应△H<0一般,同一物质不同状态时能量高低比较为:E气态>E液态>E固态吸热反应△H > 0 放热反应△H < 0化学反应的过程,可以看成是能量的“贮存”或“释放”的过程从微观角度去考虑:化学反应中,化学键的断裂和形成是反应过程中有能量变化的本质原因。
△H=E(反总键能)—E(生总键能)反应物断键时吸收的能量<生成物成键时释放的能量→放热反应→△H < 0反应物断键时吸收的能量>生成物成键时释放的能量→吸热反应→△H > 0二、常见的反应热——中和热和燃烧热1、中和热:在稀溶液中,酸与碱发生中和反应生成1mol H2O 时的所放出的能量。
2、燃烧热:25℃,101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量。
C →CO2(g)H →H2O(l)三、热化学方程式1、定义:表明反应所放出或吸收热量多少的式子。
2、书写注意事项:①需注明反应的温度和压强(25℃、101kPa可不标)。
需注明△H的“+”与“-”和单位。
②要注明反应物和生成物的聚集状态。
③热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分子个数,只表示物质的量的多少,它可以是整数也可以是分数。
化学高一化学能与热能知识点
化学能与热能知识点1、在任何的化学反应中总伴有能量的变化。
原因:当物质发生化学反应时,断开反应物中的化学键要吸收能量,而形成生成物中的化学键要放出能量。
化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。
一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量,决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。
E反应物总能量gt;E生成物总能量,为放热反应。
E反应物总能量
2、常见的放热反应和吸热反应
常见的放热反应:①所有的燃烧与缓慢氧化。
②酸碱中和反应。
③金属与酸、水反应制氢气。
④大多数化合反应(特殊:C+CO22CO是吸热反应)。
常见的吸热反应:①以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应如:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)。
②铵盐和碱的反应如
Ba(OH)2bull;8H2O+NH4Cl=BaCl2+2NH3uarr;+10H2O
③大多数分解反应如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等。
第二章化学反应与能量第一节化学能与热能本节需掌握知识点1.化学反应吸热还是放热决定于反应物总能量(E1)和生成物总能量(E2)的相对大小。
若E1>E2,则为放热反应;若E1<E2,则为吸热反应。
2.化学反应中,断裂反应物中化学键吸收能量为Q(吸),形成生成物中化学键放出能量为Q(放),则化学反应过程中的能量变为ΔQ=Q(吸)-Q(放),若ΔQ<0,为放热反应,若ΔQ>0,为吸热反应。
3.(1)常见的放热反应:所有燃烧反应,酸碱中和反应,金属与水、酸的反应,绝大多数化合反应。
(2)常见的吸热反应:Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应,以C、H2、CO为还原剂的反应,大多数分解反应。
4.物质具有的能量越低,物质的稳定性越强,即能量越低越稳定。
一化学键与化学反应中能量变化的关系1.化学反应中能量变化的原因——微观角度(1)化学反应的实质原子之间重新组合,是反应物中旧化学键断裂和生成物中新化学键形成的过程。
(2)化学反应中能量变化的原因①变化原因:2.化学反应中能量变化的决定因素——宏观角度(1)物质的能量与反应放出、吸收能量的关系<生成物总能量:反应吸收能量。
(2)结论:化学反应中的能量变化取决于反应物总能量与生成物总能量的相对大小。
(3)图示:2.用Q(吸)表示反应物分子断键时吸收的总能量,Q(放)表示生成物分子成键时放出的总能量。
公式:ΔQ=Q(吸)-Q(放)(1)若ΔQ>0,说明反应物分子断键时吸收的总能量>生成物分子成键时放出的总能量,即反应吸收能量。
(2)若ΔQ<0,说明反应物分子断键时吸收的总能量<生成物分子成键时放出的总能量,即反应放出能量。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)只要有化学键的断裂,化学反应一定吸收能量( )(2)断裂化学键释放出能量而生成新键则吸收能量( )(3)当反应物的总能量大于生成物的总能量时,化学反应吸收能量( )(4)化学反应的过程实际上是一个旧键断裂的过程( )2.下列说法中错误的是()A.化学反应中能量变化通常表现为热量的变化B.化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因C.需要加热才能发生的反应一定是吸收能量D.反应物总能量和生成物总能量的相对大小决定了反应是放出能量还是吸收能量3.下列说法中正确的是()A.物质发生化学反应不一定都伴随有能量变化B.伴有能量变化的物质变化不一定是化学变化C.在一个确定化学反应中,反应物总能量总是低于生成物总能量D.在一个确定化学反应中,反应物总能量总是高于生成物总能量4.下列各图中,表示放热反应的是()二化学能与热能的相互转化1.两条基本的自然规律(1)质量守恒定律:自然界的物质发生转化时,总质量保持不变。
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”这一板块是至关重要的。
它不仅是高考中的高频考点,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。
化学反应的本质就是旧化学键的断裂和新化学键的形成,而在这个过程中必然伴随着能量的变化。
当反应物的总能量高于生成物的总能量时,化学反应会放出能量,表现为放热反应。
比如常见的燃烧反应,像碳在氧气中燃烧生成二氧化碳,就是一个典型的放热反应。
在这个反应中,碳和氧气之间的化学键断裂,形成二氧化碳分子中的化学键,释放出大量的热能。
相反,当反应物的总能量低于生成物的总能量时,化学反应需要吸收能量,这就是吸热反应。
比如碳酸钙在高温下分解为氧化钙和二氧化碳,这个反应就需要从外界吸收热量,才能使反应进行下去。
那么,如何判断一个反应是吸热还是放热呢?这就需要我们了解一些常见的反应类型和规律。
一般来说,燃烧、中和、金属与酸的反应等大多是放热反应;而大多数分解反应、以碳、氢气、一氧化碳为还原剂的氧化还原反应等通常是吸热反应。
但这并不是绝对的,还需要具体分析反应的热化学方程式。
热化学方程式是表示化学反应与热效应关系的化学方程式。
它不仅要表明反应物和生成物,还要注明反应的焓变(ΔH)。
焓变是一个非常重要的概念,它表示化学反应中能量的变化。
当ΔH 为负值时,反应为放热;当ΔH 为正值时,反应为吸热。
在书写热化学方程式时,需要注意以下几点:要标明物质的状态,因为同一物质在不同状态下的能量是不同的;ΔH 的单位是 kJ/mol,要注意与普通化学方程式中物质的量的对应关系;并且ΔH 的数值要与方程式的计量系数成正比。
接下来,我们再说说能源。
能源与化学能和热能的关系十分密切。
随着社会的发展,能源问题越来越受到关注。
传统的化石能源,如煤、石油、天然气等,在燃烧过程中会释放出大量的化学能,但同时也带来了环境污染等问题。
化学能与热能【学习目标】1、初步理解物质的化学变化、化学键变化和能量变化之间的关系,掌握物质的化学变化和能量变化的实质;2、了解放热反应、吸热反应的含义,了解化学反应在提供热能方面的重要作用;3、认识提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料的重要性,培养节约能源及保护环境意识。
【要点梳理】要点一、化学键与化学反应中能量变化的关系1、化学反应的实质化学反应的过程就是反应物分子中的原子重新组合成生成物分子的过程,也就是反应物分子中化学键断裂和生成物分子中化学键形成的过程。
2、化学反应中能量变化的原因(1)断开化学键吸收能量例:1molH2中含有1molH—H键,常温常压下断开1molH—H键,需要吸收436kJ的热量。
(2)形成化学键放出能量由2molH原子生成1molH2,有1molH—H键生成,生成过程中向外界释放436kJ的热量。
要点诠释:形成1molH—H键释放的能量与断开1molH—H键吸收的能量相等。
(3)化学键与化学反应中能量变化的关系当E1>E2,反应吸收热量;当E1<E2,反应放出热量。
要点诠释:任何化学反应都要经历旧化学键断裂和新化学键形成的过程,因此,任何化学反应都伴随着能量的变化。
在化学反应中,从反应物分子改变为生成物分子,各原子内部并没有多少变化,但原子间的结合方式发生了改变。
在这个过程中,反应物分子中的化学键部分或全部遭到破坏,生成物分子中的新化学键形成了,在破坏旧化学键时,需要能量来克服原子间的相互作用,在形成新化学键时,由于原子间的相互作用而放出能量。
因此说化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。
3、决定化学反应中能量变化的因素及反应能量变化的判定化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量,决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。
如下图所示:反应物的总能量<生成物的总能量,反应吸收能量(图1);反应物的总能量>生成物的总能量,反应放出能量(图2)。
要点二、化学能与热能的相互转化1、两条基本的自然定律(1)质量守恒定律:自然界的物质可以发生相互转化,但是总质量保持不变。
(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。
要点诠释:a.质量与能量也是相互联系的(质量和能量也可以相互转化),故统称为质能守恒定律。
b.所有化学反应中反应物和生成物的总能量都不相同,即所有的化学反应都有一定能量变化(即热效应)。
2、化学反应中的能量变化,通常主要表现为热量变化——吸热或放热。
(1)定义:放热反应:有能量放出的化学反应。
吸热反应:有能量吸收的化学反应。
要点诠释:有热量放出未必是放热反应,吸收能量也未必是吸热反应,因为放热反应和吸热反应必须是化学变化。
(2)吸热反应、放热反应的判定如图,E1>E2,新化学键的形成所释放的能量小于破坏旧化学键所吸收的能量,该反应就是吸热反应;E1<E2,新化学键的形成所释放的能量大于破坏旧化学键所吸收的能量,该反应就是放热反应。
如反应物断键吸收的能量<生成物成键释放的能量,说明该反应为放热反应。
即遵循能量守恒定律,反应物的总能量=生成物总能量+热量(放热反应),反应物总能量=生成物总能量-热量(吸热反应)。
要点诠释:①物质本身所具有的能量越低,说明其结构越稳定,热稳定性强,断裂其化学键所吸收的能量就越高,而形成其化学键所释放的能量也越多。
②反应的条件与反应的热效应没有必然的联系,每一个反应都有特定的条件,需要点燃或加热的反应不一定是吸热反应。
例如燃烧都是放热反应,但是要达到着火点。
要点三、常见的放热反应和吸热反应1、常见的放热反应:①所有的燃烧反应;②大多数的化合反应(注:CO2+C2CO为吸热反应);③酸碱中和反应;④金属与酸或水的反应;⑤缓慢的氧化反应;⑥其他,如:CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O;CaO+H2O=Ca(OH)2;2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;2Al+ Fe2O32Fe+Al2O3(铝热反应)2、常见的吸热反应:①大多数的分解反应;②以下几个反应是吸热反应:Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl==2NH3↑+BaCl2+10H2O;CO2+C2CO;C+H2O(g)CO+H2;3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2要点诠释:(1)常见的热效应如浓硫酸溶于水、NaOH溶于水、Ca(OH)2溶于水,虽伴随着能量的放出,但并不是放热反应;铵盐溶于水虽需要吸收能量,也不是吸热反应。
(2)对于可逆反应,若正反应为放热反应,则逆反应必为吸热反应。
【高清课堂:化学能与热能—化学能与热能的相互转化及利用ID: 370198#实验3 酸与碱的中和反应】要点四、中和热的测定1、概念:酸和碱发生中和反应生成1mol水时所释放的热量称为中和热。
要点诠释:(1)必须是酸和碱的稀溶液,因为浓酸溶液和浓碱溶液在相互稀释时会放热;(2)强酸和强碱的稀溶液反应才能保证H+(aq)+OH-(aq)==H2O(l)中和热均为57.3 kJ·mol-1,而弱酸或弱碱在中和反应中由于电离吸收热量,其中和热小于57.3 kJ·mol-1;(3)以生成1 mol水为基准2、中和热的测定:【实验用品】大烧杯(500mL)、小烧杯(100mL)、温度计,量筒(50mL)两个、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板(中心有两个小孔)、环形玻璃搅拌棒。
0.50mol·L-1盐酸、0.55mol·L-1NaOH溶液。
【实验步骤】①在大烧杯底部垫泡沫塑料(或纸条)。
使放入的小烧杯口与大烧杯口相平。
然后再在大、小烧杯之间填满塑料(或纸条),大烧杯上用泡沫塑料板(也可用硬纸板)作盖板,在板中间开两个小孔,正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过,以达到保温、隔热、减少实验过程中热量损失的目的(如图所示),该实验也可以在保温杯中进行。
②用一个量筒量取50mL 0.50mol·L-1盐酸,倒入小烧杯中,并用温度计测量盐酸的温度,记录数据。
然后把温度计上的酸用水冲洗干净。
③用另一个量筒量取50mL 0.55mol·L-1NaOH溶液,并用温度计测量NaOH溶液的温度,记录数据。
④把套有盖板的温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中,并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯(注意不要洒到外面),盖好盖板。
用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液,并准确读取混合溶液的最高温度,记为终止温度,记入下表。
⑤重复实验两次,取测量所得数据的平均值作为计算依据。
⑥根据实验数据计算中和热(具体计算不要求)。
【注意点】要精确地测定反应中的能量变化,一是要注重“量的问题”,如①反应物的浓度和体积取定值;②测量反应前后的温度值;③做平行实验取平均值。
二是要最大限度地减小实验误差,要做到:①所用装置要尽可能做到保温、隔热。
②所用药品溶液浓度的配制必须准确,且浓度尽可能的要小。
③为保证盐酸完全被氢氧化钠中和,须使氢氧化钠溶液的浓度稍大于盐酸的浓度。
④温度计刻度要小点,读数要尽可能准确,且估读至小数点后两位。
⑤水银球部位一定要完全浸没在溶液中,且要稳定一段时间后再读数,以提高测量的精度。
⑥两次读数的时间间隔要短,这样才能读到最高温度,即最终温度。
⑦实验操作时动作要快,以尽量减少热量的损失。
要点诠释:(1)容易误认为中和热是指1mol酸和1mol碱参加反应放出的热量,没有从本质上理解概念。
中和热是反应热的一种,前提条件是“1mol”。
1mol不是指1mol酸和1mol碱参加反应,而是指生成1mol水时的反应热,与酸碱的用量无关。
(2)实验中所需要的酸和碱的用量并不是恰好完全反应,其目的是为了保证0.5mol·L-1的盐酸完全被NaOH 中和,采用0.55mol·L-1NaOH溶液,使碱液稍稍过量。
要点五、能源及其分类凡是能够提供某种形式能量的物质或是物质的运动,统称为能源。
它是人类取得能量的来源,包括已开采出来的可供使用的自然资源和经过加工或转移的能量的来源,尚未开采出的能量资源不列入能源的范畴,只能是能源资源。
能源的分类方法有多种:1、一次能源与二次能源从自然界直接取得的天然能源叫一次能源,如原煤、原油、流过水坝的水等;一次能源经过加工转换后获得的能源称为二次能源,如各种石油制品、蒸气、煤气、电力、氢能等。
2、常规能源与新能源在一定历史时期和科学技术水平下,已被人们广泛使用的能源称为常规能源,如煤、石油、天然气、水能等;随着科技的不断发展,才开始被人类采用先进的方法加以利用的古老能源以及新发现的利用先进技术所获得的能源都是新能源,如核能、风能、太阳能、海洋能等。
3、可再生能源与非再生能源可连续再生、永久利用的一次能源称为可再生能源,如水力、风能等;经过亿万年形成的、短期内无法恢复的能源,称为非再生能源,如石油、煤、天然气等。
人类利用能源的三个阶段是:柴草时期、化石能源时期和多能源结构时期。
新能源是指以新技术为基础,系统开发利用的能源,包括太阳能、生物质能、风能、海洋能、地热能等。
其中最引人注目的是太阳能的利用。
植物的光合作用是大自然“利用”太阳能极为成功的范例。
在人工利用太阳能方面,例如模拟生物体储存太阳能、利用太阳能电池把太阳能直接转化为电能、利用太阳能直接分解水,使太阳能转化为氢能等方面的研究,都取得了一些可喜的成绩。
氢能是人类最理想的能源,氢能主要用作高能燃料,广泛应用于飞机、汽车、燃料电池等其他需要热能或其他形式的能量的设备中。
新能源中一种无限的可再生性的能源是生物质能。
它是自然界中各种绿色植物通过光合作用,将太阳能转换为化学能而固定下来的,储存在植物体内的一种自然资源能。
【典型例题】类型一:化学键与化学反应中能量变化的关系例1、下列对化学反应的认识错误的是()A.会引起化学键的变化B.会产生新的物质C.必然引起物质状态的变化D.必然伴随着能量的变化【答案】C【解析】化学反应的本质是化学键的断裂和形成,表现为有新物质生成,而化学变化中的反应物和生成物的状态在反应前后可能相同,也可能不相同,故C项错。
反应物与生成物的能量不同,故化学反应必然伴随着能量的变化。
【总结升华】本题考查化学反应的实质和物质本身具有的化学能,可以从这两个角度分析。
举一反三:【变式1】下列说法正确的是()A.物质发生化学反应都伴随着能量变化B.伴有能量变化的物质变化都是化学变化C.在一个确定的化学反应体系中,反应物的总能量与生成物的总能量一定不同D.在一个确定的化学反应体系中,反应物的总能量总是高于生成物的总能量【答案】AC【解析】本题考查对化学反应中能量变化的理解与应用。