6专题二化学基本概念-化学反应与能量变化(第六讲)
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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。
《化学教案:化学反应中的能量变化》一、介绍化学反应中的能量变化,是化学教学中一个重要的内容,也是理解化学反应过程的关键。
能量变化在化学反应中起到了至关重要的作用,它决定了反应的进行方向、速率以及反应的最终结果。
本教案将通过介绍能量变化的基本概念、能量变化的表示方式以及不同类型反应中的能量变化来帮助学生深入理解这一概念,为他们打下坚实的化学基础。
二、能量变化的基本概念1.能量的概念:能量是指物体具有的能够产生变化或者做功的能力。
在化学反应中,能量可以从一个物质转移到另一个物质,或者从化学反应中释放出来,从而引发物质间的相互转化。
2.能量变化的原因:化学反应中的能量变化往往与键的形成和断裂有关。
当键形成时,反应物之间的化学键会断裂,释放出能量;当键断裂时,反应物中形成了新的化学键,吸收了能量。
能量变化的原因是化学键的形成和断裂所带来的能量差异。
三、能量变化的表示方式1.焓变(ΔH):焓是描述反应物与产物之间能量差异的物理量,它表示单位量反应物与产物之间的能量差异。
焓的变化称为焓变。
2.热变化:热变化指的是化学反应伴随的能量变化,可以通过热量计等实验设备测定。
当反应释放热量时,称为放热反应;当反应吸收热量时,称为吸热反应。
四、不同类型反应中的能量变化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。
典型的例子是燃烧反应,例如氧化反应。
燃烧过程中,反应物与氧气生成了新的化合物,同时释放出大量热量。
2.吸热反应:吸热反应是指在反应过程中吸收热量的反应。
典型的例子是溶解反应,例如氯化铵溶解于水的过程。
溶解氯化铵需要吸收热量来破坏盐晶的结构,因此是一个吸热反应。
3.放热与吸热反应的应用:放热反应和吸热反应在日常生活中有着广泛的应用。
放热反应可以用于取暖、烹饪等方面,吸热反应可以用于制冷、降温等方面。
例如,火腿煮熟的过程中释放的热量使得火腿变熟,而制冷剂在蒸发过程中吸收周围的热量,从而实现制冷效果。
五、总结化学反应中的能量变化是化学学习中重要的内容,通过本教案的学习,学生可以了解能量的基本概念、能量变化的表示方式以及不同类型反应中的能量变化。
化学中考必备的化学反应与能量变化化学反应与能量变化是化学学科的核心内容之一,也是中学化学考试中的重点和难点。
理解和掌握化学反应与能量变化的规律对于化学学科的学习至关重要。
本文将介绍化学中考必备的化学反应与能量变化的知识点和示例。
一、热力学基础知识热力学是研究物质能量转化和能量守恒规律的科学。
在化学反应中,能量的变化可以通过热力学进行分析。
下面是一些基础的热力学术语和概念:1. 系统与周围:在热力学中,研究对象称为系统,而与系统发生能量交换的一切物质和能量称为周围。
2. 热与功:热力学中的能量可以分为热和功两部分。
热是由于温度差引起的能量传递,而功是由于力的作用引起的能量传递。
3. 焓变:化学反应中能量的变化可以通过焓变(ΔH)来表示。
焓变为正表示吸热反应,为负表示放热反应。
二、放热反应与吸热反应根据化学反应释放或吸收的能量不同,可以将化学反应分为放热反应和吸热反应。
1. 放热反应:放热反应是指在化学反应中释放出能量,使周围温度升高的反应。
典型的放热反应是燃烧反应,例如燃烧中的燃料与氧气反应生成二氧化碳和水,释放出大量的能量。
2. 吸热反应:吸热反应是指在化学反应中吸收周围的能量,使周围温度降低的反应。
典型的吸热反应是物质的融化和蒸发过程,例如水从液态转变为气态时,需要吸收大量的热量。
三、放热反应的实例1. 酸碱中和反应:在酸碱中和反应中,酸和碱反应生成盐和水。
这是一种放热反应,其中释放的能量通常以热量的形式体现出来。
例如,盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水:HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l) + ΔH这个方程式中的ΔH表示反应所释放或吸收的能量。
2. 氧化还原反应:氧化还原反应是指发生电子转移的化学反应。
一般情况下,氧化反应是放热反应,而还原反应是吸热反应。
例如,铁的氧化反应如下:4Fe(s) + 3O2(g) → 2Fe2O3(s) + ΔH四、吸热反应的实例1. 融化反应:融化反应是指物质从固态转变为液态时吸收热量的过程。
《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。
初中科学知识点整理化学反应与能量变化初中科学知识点整理:化学反应与能量变化在我们的日常生活中,化学反应无处不在。
从燃烧的蜡烛到食物的消化,从电池的放电到金属的生锈,这些都是化学反应的表现。
而在这些化学反应中,能量的变化是一个非常重要的方面。
接下来,让我们一起深入探讨初中科学中关于化学反应与能量变化的相关知识点。
首先,我们需要明确什么是化学反应。
化学反应是指物质发生化学变化,生成新物质的过程。
在这个过程中,原子会重新组合,形成新的分子。
而能量变化则是伴随化学反应发生的一种现象。
能量有多种形式,比如热能、光能、电能等等。
在化学反应中,能量的变化主要表现为吸热和放热两种情况。
吸热反应是指反应过程中吸收热量的反应,而放热反应则是释放热量的反应。
一个常见的吸热反应是氯化铵和氢氧化钡的反应。
当氯化铵固体和氢氧化钡晶体混合搅拌时,会吸收周围环境的热量,使容器外壁感觉凉凉的。
这个反应在实验室中可以用来感受吸热反应的特点。
与之相反,燃烧反应通常都是放热反应。
比如,木炭在氧气中燃烧,会释放出大量的热能,使周围环境温度升高。
还有生石灰与水的反应,也会放出大量的热,甚至可以将鸡蛋煮熟。
那么,为什么会有吸热和放热的区别呢?这与反应物和生成物的能量高低有关。
如果反应物的总能量低于生成物的总能量,反应就需要吸收能量,是吸热反应;反之,如果反应物的总能量高于生成物的总能量,反应会释放出多余的能量,就是放热反应。
化学反应中的能量变化对于我们的生活有着重要的影响。
例如,在工业生产中,利用放热反应可以提供能量,比如煤的燃烧用于发电、炼钢等。
而吸热反应则在一些特殊的领域发挥作用,比如在制冷方面。
在能源领域,了解化学反应与能量变化的关系至关重要。
传统的化石能源,如煤、石油和天然气,它们的燃烧都是放热反应,为我们的生活和工业生产提供了大量的能量。
但同时,这些能源的使用也带来了环境污染和能源短缺等问题。
因此,科学家们一直在努力寻找新的能源,比如通过化学反应来制取氢气,氢气燃烧只生成水,是一种清洁的能源。
{{化学反应中能量变化的有关概念及计算}}一、有关概念化学反应中的能量变化化学反应中的能量变化,通常表现为热量的变化。
探讨化学反应放热、吸热的本质时,要注意四点:①化学反应的特点是有新物质生成,新物质和反应物的总能量是不同的,这是因为各物质所具有的能量是不同的(化学反应的实质就是旧化学键断裂和新化学键的生成,而旧化学键断裂所吸收的能量与新化学键所释放的能量不同导致发生了能量的变化);②反应中能量守恒实质是生成新化学键所释放的能量大于旧化学键断裂的能量而转化成其他能量的形式释放出来;⑴燃烧热:在101kPa时,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。
⑵中和热:在稀溶液中,酸和碱发生中和反应生成1mol水时的反应热。
(3)反应热,通常是指:当一个化学反应在恒压以及不作非膨胀功的情况下发生后,若使生成物的温度回到反应物的起始温度,这时体系所放出或吸收的热量称为反应热。
符号ΔH ,单位kJ/mol (4)如果反应物所具有的总能量高于生成的总能量,则在反应中会有一部分能量转变为热能的形式释放,这就是放热反应,反之则是吸热反应;(5)盖斯定律换句话说,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,而这可以看出,盖斯定律实际上是“内能和焓是状态函数”这一结论的进一步体现。
利用这一定律可以从已经精确测定的反应热效应来计算难于测量或不能测量的反应的热效应。
尽管盖斯定律出现在热力学第一定律提出前,但亦可通过热力学第一定律推导出。
由于热力学能(U)和焓(H)都是状态函数,所以ΔU和ΔH 只与体系的始、末状态有关而与“历程”无关。
可见,对于恒容或恒压化学反应来说,只要反应物和产物的状态确定了,反应的热效应Qv或Qp也就确定了,反应是否有中间步骤或有无催化剂介入等均对Qv或Qp数值没有影响。
…使用该定律要注意:1、盖斯定律只适用于等温等压或等温等容过程,各步反应的温度应相同;2、热效应与参与反应的各物质的本性、聚集状态、完成反应的物质数量,反应进行的方式、温度、压力等因素均有关,这就要求涉及的各个反应式必须是严格完整的热化学方程式。
专题二化学基本概念
第六讲化学反应中的能量变化
一、考纲说明
了解化学反应中的能量变化,吸热反应、放热反应、反应热、燃烧热、中和热等概念。
二、主要考点
1、化学反应中的能量变化与吸热反应、放热反应的关系
2、热化学反应方程式的概念,正确书写热化学方程式
3、燃烧热、中和热的概念及简单计算
4、化石燃料、新能源的开发,燃料的充分燃烧
三、知识线索
、、一起被称为现代社会发展的三大支柱。
1、化学键与化学反应中能量变化的关系
[讨论]从化学键的断裂与形成的角度出发,解释为什么化学反应中有能量的变化?
化学键的和是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因。
断开化学键要能量,而形成化学键则要能量,一个化学反应是吸收能量还是释放能量则取决于。
当反应物的总能量(填高或低)于生成物的总能量时,反应的最后结果就为吸收能量;反之,当反应物的总能量(填高或低)于生成物的总能量时,反应的最后结果就为放出能量。
2、常见的吸热反应和放热反应
化学反应中的能量变化,通常主要表现为的变化——或。
在放热反应中,反应物的总能量生成物质总能量。
在吸热反应中,反应物的总能量生成物质总能量。
[讨论]
(1)举例说明常见的吸热反应和放热反应各有哪些?
(2)、化学反应中物质的化学能除了转变为热能,还可以转变为电能,那么请问:什么样的化学反应中的化学能才能转变为电能呢?又是如何转化的?
3、热化学方程式书写
(1)、△H只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边,并用“;”隔开,若为放热反应,△H为”—”;若为吸热反应,△H为“+”。
△H的单位一般为KJ/mol。
(2)反应热△H与测定条件(温度、压强等)有关,因此书写热化学方程式时应注明△H 的测定条件;绝大多数△H是在25℃。
1.01x105Pa下测定的,此时可不注明温度和压强。
(3)热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量,并不表示物质的分子或原子数;因此化学计量数可以是整数,也可以是分数。
(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△H与反应完成时物质的物质的量有关,所以方程式中化学式前面的化学计量数必须与△H相对应,如果化学计量数加倍,则也要加倍,当反应向逆向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反。
4、盖斯定律
化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和
终态(各生成物)有关,而反应的途径无关,即如果一
个反应可以分步进行,则各分步反应的反应热之和与
该反应一步完成时的反应热是相同的,如右图所示。
5、燃烧热和中和热的比较
(1)燃烧热定义:____________________________________________________________ 燃烧热标准:____________________________________________________________ (2)中和热定义:____________________________________________________________ 中和热标准:_____________________________________________________________ 6、中和热测定
(1)测定方法:______________________________________________________________
(2)注意事项:______________________________________________________________
四、例题分析
例1、已知反应A+B=C+D为放热反应,对该反应的下列说法中正确的是()
A、A的能量一定高于C
B、A和B的总能量一定高于C和D的总能量
C、B的能量一定高于D
D、该反应为放热反应,故不必加热就一定能发生
例2、下列说法正确的是()
A、需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B、任何放热反应在常温条件下一定能发生反应
C、反应物和生成物所具有的总能量决定了反应结果是放热还是吸热
D、吸热反应在一定条件下也能发生反应
例3、在氢气与氯气反应生成氯化氢气体的反应中,若断裂1mol H - H键要吸收436KJ 的能量,断裂1mol Cl- Cl键要吸收243KJ的能量,断裂1molH—Cl键要吸收432KJ的能量,则在氯气中充分燃烧1mol H2的能量变化是。
例4、CO、CH4均为常见的可燃性气体。
(1)等体积的CO和CH4在相同条件下分别完全燃烧,转移的电子数之比是
(2)已知在101kPa时,CO的燃烧热为283kJ/mol。
相同条件下,若2 molCH4完全燃烧生成液态水,所放出的热量为1 mol CO完全燃烧放出热量的6.30倍,CH4完全燃烧反应的热化学方程式是。
(3)120℃、101kPa下,a m L由CO、CH4组成的混合气体在b mLO2中完全燃烧后,恢复到原温度和压强。
①若混合气体与O2恰好完全反应,产生bmL CO2,则混合气体中CH4的体积分数为(保留2倍小数)。
②若燃烧后气体体积缩小了a/4mL,则a与b 关系的数学表示式是。