4.2化学变化中的能量变化2012.2.7
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§4.2化学变化中的能量变化(提纲)一、化学反应中的热效应1、几个基本概念①反应的热效应——(化学反应中普遍伴随着热量变化)人们把反应时所放出或吸收的热量叫做“反应的热效应”。
②放热反应——释放热量的反应叫做“放热反应”。
用+Q表示。
如 2H2+O2—点燃→2H2O +Q是放热反应CH4+2O2—点燃→CO2+ 2H2O +Q也是放热反应③吸热反应——吸收热量的反应叫做“吸热反应”。
用-Q表示。
如 C + CO2—高温→2CO -QCaCO3—锻烧→CaO + CO2-Q2、中和热的测定中和热——酸和碱发生的离子互换反应叫做中和反应,中和反应生成1mol 水所放出的热量,叫做中和热。
二、化学变化中的能量变化1、化学能——这种潜藏在物质内部,只有在化学反应时释放出来的能量,化学家们称它为化学能。
小结:①在放热反应中,生成物的总能量一定低于反应物的总能量。
∴放热反应,反应物释放出能量后转变为生成物。
生成物的总能量低②在吸热反应中生成物的能量总和必定高于反应物的能量总和。
∴吸热反应中,反应物必须吸收外界提供热量才能转变为生成物。
反应物的总能量低结论:放热反应的过程,是储存在物质内部的能量转化为热能等释放出来的过程。
吸热反应的过程是热能等转化为物质内部的能量而被储存起来的过程。
2、反应热——当化学反应过程释放出或吸收的能量表现为热量时,反应物具有的能量和与生成物具有的能量总和的差值,即为反应热。
Q反应热 = ∑Q反应物- ∑Q生成物若Q为正值即为放热反应;若Q为负值即为吸热反应。
3、反应热与生成物稳定性的关系。
①大量事实表明,当物质化合时,放出能量越多,生成物的热稳定性越大。
②∴在化合反应中生成相等物质的量的生成物时,放出或吸收热量的大小是生成物热稳定性的有效标态。
(注意比较时一定要等物质的量)三、热化学方程式1、热化学方程式定义表示化学反应所放出或吸收的热量的化学方程式。
(燃烧热——1mol可燃物充分燃烧生成稳定化合物时的反应热又称燃烧热)。
4.2化学变化中的能量变化★知识要点一、化学反应中的热效应1.知道反应热的概念反应热是指在化学反应过程中放出或吸收的热量,单位为kJ/mol。
二、热化学方程式理解热化学方程式的意义和书写(1)定义:表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式,叫做热化学方程式。
它不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化。
(2)热化学方程式的书写①根据已知条件正确书写相应的化学方程式②要注明反应物和生成物的聚集状态或晶型。
常用s、l和g分别表示固体、液体和气体。
③根据方程式中反应物的系数及相关条件,计算出相关的反应热,在方程式的右端注明热量的数值、单位和符号,放出热量用“+”号,吸收热量用“-”号。
④热化学方程式各物质前的化学计量数只表示物质的量,因此它可以是整数,也可以是分数,所以对同一反应来说,化学计量数不同,其反应热也不同。
三、燃料的充分利用1.燃料:燃料通常包括煤、石油、天然气等,常称为化石燃料,属非再生能源。
2.家庭气体燃料城市居民用气,最先发展的是管道煤气,然后用液化气作为补充,近几年发展起来的则是天然气。
3.燃料的充分利用(1)燃料的充分利用需要考虑两点:一是燃料的充分燃烧;二是热能的充分利用。
(2)燃料充分燃烧的条件:一是燃烧时要有足够多的空气,按反应比例混合;二是燃料与空气要有足够大的接触面积,常见方法有:固体碎化、液体雾化。
4.新能源的开发措施主要有两个方面:(1)调整和优化能源结构,降低燃煤在能源结构中的比例,节约油气资源;(2)加快开发水电、核电和新能源。
其中最有希望的是太阳能、燃料电池、风能和氢能、核能。
四、铜-锌原电池及其原理原电池概念 将化学能转化为电能的装置前提 一个自发的氧化还原反应构成条件 1、有相互用导线连接(或接触)的两电极 2、具有电解质溶液(或熔融态)3、电极与电解质溶液接触构成闭合通路铜锌原电池 反应原理 电极判断 负极 正极 电极反应Zn - 2e → Zn 2+ 2H + + 2e → H 2↑ 本质失去电子 得到电子 发生反应氧化反应 还原反应 电子流向 流出 流入 电流流向流入 流出 电极材料较活泼的金属(Zn ) 较不活泼的金属(Cu )或石墨 反应现象质量减轻(被腐蚀)产生气体五、化学反应的热效应和键能的关系 化学反应的热效应来源于反应过程中断裂旧化学键并形成新化学键时的能量变化。