第21讲--化学能和热能
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化学能与热能说课化学能与热能是我们日常生活中常见的能量形式。
化学能是一种储存在化学物质中的能量,而热能则是物体内部粒子的运动所带来的能量。
让我们来了解一下化学能。
化学能是一种储存在化学物质中的能量,它源于原子和分子之间的化学键。
在化学反应中,原子和分子之间的化学键会被打破和重新形成,从而释放或吸收能量。
例如,当我们燃烧木材时,木材中的化学键会被打破,释放出能量,产生热和光。
同样地,当我们吃食物时,我们的身体会将食物中的化学能转化为我们所需要的能量。
化学能广泛应用于我们的日常生活中。
例如,汽车燃料中的化学能被转化为机械能,驱动汽车行驶。
电池中的化学能被转化为电能,为我们的电子设备提供能量。
化学能也被用于生产过程中,例如化学工厂中的化学反应会产生大量的化学能,用于制造各种产品。
接下来,让我们来了解一下热能。
热能是物体内部粒子的运动所带来的能量。
粒子的运动速度越快,热能就越高。
热能的传递是通过热传导、热对流和热辐射等方式进行的。
例如,当我们将一杯热水放置在桌子上,热能会通过热传导从热水传递到桌子上,使桌子变暖。
同样地,当我们站在太阳底下,太阳的热辐射会使我们感到温暖。
热能在我们的日常生活中也是非常重要的。
我们使用暖气设备来加热我们的家庭,使用空调来降低室内温度。
我们使用热水器来加热我们的洗澡水,使用微波炉来加热食物。
热能也被广泛应用于工业生产中,例如发电厂使用燃煤或核能来产生蒸汽,然后通过蒸汽驱动涡轮发电机产生电能。
化学能与热能之间存在着密切的关系。
化学能可以转化为热能,而热能也可以转化为化学能。
例如,在火焰中燃烧的化学反应会产生热能。
同样地,当我们使用电池时,化学能会被转化为电能,电能再被转化为热能。
此外,化学能也可以通过化学反应转化为其他形式的能量,例如光能、电能等。
总结起来,化学能与热能是我们日常生活中常见的能量形式。
化学能储存在化学物质中,可以转化为其他形式的能量,如热能、电能等。
热能是物体内部粒子的运动所带来的能量,通过热传导、热对流和热辐射等方式传递。
高中化学能和热能教案
一、教学目标:
1.了解化学能和热能的概念及其在生活中的应用。
2.掌握化学能和热能的转化关系。
3.能够运用所学知识解决实际问题。
二、教学内容:
1.化学能和热能的概念及区别。
2.化学能和热能的转化方式。
3.化学能和热能在日常生活中的应用。
三、教学重点和难点:
重点:化学能和热能的概念、转化关系和应用。
难点:化学能和热能之间的转化关系的理解。
四、教学方法:
1.讲授相结合,通过教师讲解和学生自主探究相结合,激发学生的学习兴趣。
2.实验学习,通过化学反应实验展示化学能和热能的转化关系。
3.案例讨论,引导学生思考化学能和热能在实际生活中的应用。
五、教学步骤:
1.引入:通过展示一个燃烧火柴的实验,引出化学能和热能的概念。
2.讲解:讲解化学能和热能的定义、特点及转化关系。
3.实验:进行一个化学反应实验,观察热能的释放情况。
4.讨论:与学生讨论化学能和热能在生活中的应用,并分析其中的转化关系。
5.梳理:总结并梳理本节课的重点内容,巩固学生所学知识。
六、教学反馈:
1.作业布置:布置一道有关化学能和热能转化关系的思考题。
2.课后辅导:针对学生的学习情况进行个别辅导,解决学生的问题。
3.课堂问答:回顾本节课所学内容,检查学生的学习情况。
七、教学评价:
通过考查学生的学习情况,检测他们是否掌握了化学能和热能的概念、转化关系和应用。
并及时调整教学方法,提高教学效果。
高中化学能与热能知识点化学学科中,能及热是一种重要的概念。
它们之间密切相关,通过热反应,化学能量可以转化为其他形式的能量。
这对于高中化学学科而言,是不可或缺的知识点。
在本文中,我们将会深入探讨化学能及热能的概念以及其相互关系。
能的概念在化学学科中,能可以被定义为任何能够产生或者执行工作或者运动的能力。
这些能力可以在物理、化学或者生物等层面上存在。
而对于化学层面上的能,则被称为“化学能”。
化学能的概念化学能是指一种和化学反应相关的物理量,用它来度量任何化学反应中所包含的能量。
这种能可以是化学键中储存的势能、化学反应中吸放出的能量、或者是电子、原子或者分子的平动、转动、振动能量等。
在化学中,通常使用焓变(ΔH)来表示化学反应所涉及到的能量变化。
热能的概念热能指的是物质的温度和热量的总和,它的大小取决于物质的种类、质量、温度、压力和相对湿度等因素。
在化学反应中,热能可以被看作是一种表现形式,因为在化学反应中,化学能一定会受到热的影响并发生变化。
能与热的转化在化学反应过程中,能可以被转化为热。
这种能量的转化可以包括但不限于热能、电能、光能、或是其他类型的能。
在热能转化中,通常使用焓变(ΔH)来表示能量的变化。
焓的定义焓是热力学中的一个基本物理量,它被定义为在恒温、恒压下的系统的总能量。
在热化学反应中,通过计算解放或消耗的焓变量,可以了解反应的热效应和反应速率等信息,以进一步了解反应的特性。
焓变的计算在化学反应中,焓变可以通过物质的热能变化以及物质内部的重组来计算。
例如在化学反应中,如果反应产生了热量,则焓变数值为负数,反之则为正数。
在计算出化学反应的焓变后,我们就可以了解这个反应的特性和热效应,以帮助我们更好地理解化学反应的机制。
结束语总之,在高中化学学科中,能及热是很重要的知识点。
了解化学能及热能的概念以及如何计算它们之间的转化,能够帮助学生更好地深入了解化学反应的过程与机制,同时也能够为之后的学习和研究奠定基础。
高一化学能与热能知识点在高一学习化学的过程中,能与热能是我们需要掌握的重要知识点之一。
本文将从能的概念、能的分类以及热能的转化等方面进行详细论述,帮助同学们更好地理解和掌握这一知识点。
一、能的概念能是物质所具有的使物体发生变化或者产生做功的性质。
在自然界中,存在着多种形式的能,如机械能、电能、化学能、热能等。
通过对这些不同形式的能的研究和利用,我们可以更好地了解和驾驭自然规律。
二、能的分类能可以分为两大类:动能和势能。
动能是物体由于运动而具有的能量,它与物体的质量和速度相关。
例如,一个运动中的汽车具有较大的动能,当车速增加时动能也会增加。
势能是物体由于位置或状态而具有的能量,包括重力势能、弹性势能和化学能等。
例如,物体在高处具有较大的重力势能,如同一物体从高处下滑时,其重力势能将转换为动能。
三、热能的转化热能是一种能量形式,是物质内部微观粒子的热运动引起的。
热能可以通过传导、传热和辐射等方式进行转化。
其中,传导是指通过物质中的原子或分子间的碰撞传递热能,传热是指通过物质内部的热量流动传递热能,而辐射则是指通过电磁波的辐射传递热能。
热能的转化通常伴随着能量的损失,这是由于摩擦、阻力等因素的影响。
在能量转化过程中,通常会有一部分能量转化为其他形式的能,如机械能、电能等。
在实际应用中,我们可以通过合理地利用热能转化,实现能量的高效利用。
四、化学能与热能的关系化学能是一种特殊形式的势能,是物质内部化学键的能量所具有的。
当化学反应发生时,化学键的能量发生改变,从而引起热能的转化。
化学反应有放热反应和吸热反应两种类型。
放热反应是指在反应过程中释放出热能,使周围的温度升高。
例如,燃烧是一种常见的放热反应,燃料在与氧气反应时会释放出大量的热能。
吸热反应则是指在反应过程中吸收周围的热能,使温度下降。
例如,溶解一些物质时需要吸收周围的热量,这是一种吸热反应。
化学能和热能之间存在着密切的联系,化学能的转化可以导致热能的转化,而热能的转化又可以引起其他形式能的转化。
高一化学能和热能知识点化学能和热能是化学学科中的重要知识点,它们对于我们理解和解释化学反应过程中能量转化的规律具有重要意义。
本文将从化学能和热能的定义、特征、转化过程以及相关应用等方面进行论述。
一、化学能的定义化学能是指物质在化学反应中由于粒子结构、化学键的破坏和形成而具有的能量。
化学能是一种势能,它包含了化学结构和原子间势能之和。
化学能常常用化学键的内聚能来表示。
二、热能的定义热能是物质内部原子、分子的动能和势能之和,是物体因内外部热量传递而具有的能量。
热能是一种动能,它是物质微观粒子运动的结果。
三、化学能与热能的区别化学能是物质系统在化学反应中的势能能量,它与化学组成和化学反应过程密切相关;而热能是物质的内部粒子(原子、分子等)运动的动能和势能,它与温度和物体的热平衡状态相关。
化学能和热能是两种不同的能量形式,但它们可以相互转化。
四、化学能和热能的转化关系在化学反应中,化学能可以转化为热能,也可以从热能中获得化学能。
化学反应过程中放出的或吸收的热量,即反应的焓变,反映了化学能和热能的转化关系。
当化学反应释放热量时,反应物的化学能转化为产物的热能,并使温度升高;反之,当化学反应吸收热量时,热能转化为化学能,并使温度降低。
五、化学能和热能在生活中的应用化学能和热能在生活中有广泛的应用。
例如,燃料的燃烧过程是化学能转化为热能的典型实例,它提供了我们日常生活中所需的热能。
同时,热能也用于加热、热能转换和发电等方面。
化学能在生活中也有重要应用,例如食物的消化过程是化学能转化为热能和机械能的过程,化学电池和储能装置利用化学能进行能量的储存和释放。
六、化学能和热能的重要性和意义化学能和热能是能量守恒定律的具体体现,对于研究化学反应的能量变化和反应机制具有重要意义。
理解化学能和热能的转化规律,对于正确理解化学反应过程、探索新的反应途径和能源转化方式具有重要的指导作用。
综上所述,化学能和热能是化学学科中的重要知识点,对于我们理解和解释化学反应过程中能量转化的规律具有重要意义。
化学反应与能量(主备人马海林)【课标要求】1.知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。
2.通过生产生活中的实例了解化学能与热能的相互转化。
3.举例说明化学能与电能的转化关系及其应用。
4.认识提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型电池的重要性。
【考纲要求】1.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。
2.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。
3.了解热化学方程式的含义。
4.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。
了解化学在解决能源危机中的重要作用。
5.了解焓变与反应热的含义。
了解△H=H(反应产物)—H(反应物)表达式的含义。
6.理解盖斯定律,并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。
【高考题重点考查内容】1.热化学方程式的书写。
2.用盖斯定律计算反应热ΔH,根据ΔH计算热量。
3.ΔH的大小比较。
【近五年新课标卷】1.[2014·新课标全国卷Ⅰ] 已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ。
在含少量I-的溶液中,H2O2分解的机理为H2O2+I-―→H2O+IO-慢H2O2+IO-―→H2O+O2+I-快下列有关该反应的说法正确的是 ( ) A.反应速率与I-浓度有关B.IO-也是该反应的催化剂C.反应活化能等于98 kJ·mol-1 D.v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)2.[2014·新课标全国卷Ⅱ] 室温下,将1 mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低,热效应为ΔH1,将1 mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高,热效应为ΔH2;CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l),热效应为ΔH3,则下列判断正确的是()A.ΔH2>ΔH3B.ΔH1<ΔH3 C.ΔH1+ΔH3=ΔH2 D.ΔH1+ΔH2>ΔH33.[2014·新课标全国卷Ⅰ] 乙醇是重要的有机化工原料,可由乙烯气相直接水合法生产或间接水合法生产。
回答下列问题:(2)已知:甲醇的脱水反应2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH1=-23.9 kJ·mol-1甲醇制烯烃的反应2CH3OH(g)===C2H4(g)+2H2O(g) ΔH2=-29.1 kJ·mol-1乙醇的异构化反应C2H5OH(g)===CH3OCH3(g) ΔH3=+50.7 kJ·mol-1则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)+H2O(g)===C2H5OH(g)的ΔH________kJ·mol-1。
与间接水合法相比,气相直接水合法的优点是____________________________________。
4.[2014·新课标全国卷Ⅱ] 在容积为1.00 L的容器中,通入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g)2NO2(g),随温度升高,混合气体的颜色变深。
回答下列问题:(1)反应的ΔH________0(填“大于”或“小于”)5.[2013新课标Ⅰ]P1206.(2013·新课标卷Ⅱ·12)在1200℃时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应H2S(g)+ 32O2(g)=SO2(g)+H2O(g) △H1 2H2S(g)+SO2(g)= S2(g)+2H2O(g) △H2H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(g) △H3 2S(g) =S2(g) △H4则△H4的正确表达式为()A.△H4=2/3(△H1+△H2-3△H3) B.△H4= 2/3(3△H3-△H1-△H2)C.△H4=32(△H1+△H2+3△H3) D.△H4=32(△H1-△H2-3△H3)7.[2012新课标] 工业上利用天然气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制备CO,已知CH4、H2和CO的燃烧热(ΔH)分别为-890.3 kJ·mol-1、-285.8 kJ·mol-1和-283.0 kJ·mol-1,则生成1 m3(标准状况)CO所需热量为________;8.[2012·大纲版] P1209.[2011新课标]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△H 分别为-285.8kJ·mol-1、-283.0kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1。
请回答下列问题:(1)用太阳能分解10mol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_____________;10.[2010新课标]已知:HCN(aq)与NaOH(aq)反应的△H=-12.1kJ•mol-1;HCl(aq)与NaOH (aq)中和反应的△H=-55.6kJ•mol-1.则HCN在水溶液中电离的△H等于()A.+43.5kJ•mol-1 B.-43.5 kJ•mol-1C.-67.7 kJ•mol-1D.+67.7kJ•mol-1 【全国其他省市高考情况】2014年1.[2014·重庆卷] 已知:C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=a kJ·mol-12C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-220 kJ·mol-1。
H—H、OO和OH键的键能分别为436 kJ·mol-1、496 kJ·mol-1和462 kJ·mol-1,则a为()A.-332 B.-118 C.+350 D.+1302.[2014·浙江卷] 下列说法不正确的是 ( ) A.光催化还原水制氢比电解水制氢更节能环保、更经济B.氨氮废水(含NH+4及NH3)可用化学氧化法或电化学氧化法处理C.某种化学检测技术具有极高的灵敏度,可检测到单个细胞(V≈10-12L)内的数个目标分子,据此可推算该检测技术能测量细胞内浓度约为10-12~10-11mol·L-1的目标分子D.向汽油中添加甲醇后,该混合燃料的热值不变3. [2014·安徽卷] 臭氧是理想的烟气脱硝试剂,其脱硝反应为2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g),若反应在恒容密闭容器中进行,下列由该反应相关图像作出的判断正确的是( )A.图1升高温度,平衡常数减小B.图20~3 s内,反应速率为v(NO2)=0.2 mol·L-1C.图3t1时仅加入催化剂,平衡正向移动D.图4达平衡时,仅改变x,则x为c(O2) 4.[2014·海南卷] 某反应过程能量变化如图所示,下列说法正确的是()A.反应过程a有催化剂参与B .该反应为放热反应,热效应等于ΔHC .改变催化剂,可改变该反应的活化能D .有催化剂条件下,反应的活化能等于E 1+E 25.[2014·海南卷] 标准状态下,气态分子断开1 mol 化学键的焓变称为键焓。
已知H —H 、H —O 和O===O 键的键焓ΔH 分别为436 kJ ·mol -1、463 kJ ·mol -1和495kJ ·mol -1。
下列热化学方程式正确的是 ( )A .H 2O(g)===H 2+12O 2(g) ΔH =-485 kJ ·mol -1 B .H 2O(g)===H 2(g)+12O 2(g) ΔH =+485 kJ ·mol -1 C .2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(g) ΔH =+485 kJ ·mol -1D .2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(g) ΔH =-485 kJ ·mol -16.[2014·江苏] 已知:C(s)+O 2(g)===CO 2(g) ΔH 1 CO 2(g)+C(s)===2CO(g) ΔH 22CO(g)+O 2(g)===2CO 2(g) ΔH 34Fe(s)+3O 2(g)===2Fe 2O 3(s) ΔH 4 3CO(g)+Fe 2O 3(s)===3CO 2(g)+2Fe(s) ΔH 5下列关于上述反应焓变的判断正确的是 ( )A .ΔH 1>0,ΔH 3<0B .ΔH 2>0,ΔH 4>0C .ΔH 1=ΔH 2+ΔH 3D .ΔH 3=ΔH 4+ΔH 57.[2014·全国卷大纲] 化合物AX 3和单质X 2在一定条件下反应可生成化合物AX 5。
回答下列问题:(1)已知AX 3的熔点和沸点分别为-93.6 ℃和76 ℃,AX 5的熔点为167 ℃。
室温时AX 3与气体X 2反应生成1 mol AX 5,放出热量123.8 kJ 。
该反应的热化学方程式为____________________________________________。
8.[2014·天津卷] (4)晶体硅(熔点1410 ℃)是良好的半导体材料。
由粗硅制纯硅过程如下:Si(粗)――→Cl 2460 ℃SiCl 4――→蒸馏SiCl 4(纯)――→H 21100 ℃Si(纯)写出SiCl 4的电子式:________________;在上述由SiCl 4制纯硅的反应中,测得每生成1.12kg 纯硅需吸收a kJ 热量,写出该反应的热化学方程式:________________________________9.[2014·安徽卷] CuCl(s)与O 2反应生成CuCl 2(s)和一种黑色固体。
在25 ℃、101 kPa 下,已知该反应每消耗1 mol CuCl(s),放热44.4 kJ ,该反应的热化学方程式是10.[2014·福建卷] 一定条件下,在水溶液中1 molCl -、ClO -x (x =1,2,3, 4)的能量(kJ)相对大小如右图所示。
①D 是________(填离子符号)。
②B →A +C 反应的热化学方程式为(用离子符号表示)11. [2014·四川卷](3)已知:25 ℃、101 kPa 时,Mn(s)+O 2(g)===MnO 2(s) ΔH =-520 kJ/molS(s)+O 2(g)===SO 2(g) ΔH =-297 kJ/molMn(s)+S(s)+2O 2(g)===MnSO 4(s) ΔH =-1065 kJ/molSO 2与MnO 2反应生成无水MnSO 4的热化方程式是12.[2014·广东卷] 用CaSO4代替O2与燃料CO反应,既可提高燃烧效率,又能得到高纯CO2,是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术。