内容正文:
6.2.2 化学反应中的能量变化
【学习目标】
1.了解化学反应中能量变化的实质,从能量变化的角度发展对化学反应的认识。
2.学会用键能估算化学反应的反应热。
3.认识提高能量的燃烧效率、开发高能清洁能源的重要性。
【基础知识梳理】
一、化学反应中能量变化
1.化学反应的能量变化与物质内部能量的关系
(1)从物质内部能量分析化学反应过程:
化学反应的过程可看作“储存”在物质内部的能量(_______能)转化为热能、电能或光能等形式释放出来,或者是热能、电能或光能等转化为物质内部的能量(_______能)被“储存”起来的过程。
(2)化学反应的能量变化与物质内部能量的关系
图Ⅰ中反应物的总能量_______生成物的总能量,反应_______能量;图Ⅱ中反应物的总能量_______生成物的总能量,反应_______能量。
2.从化学键角度分析化学反应中的能量变化
物质发生化学反应时,断开化学键时需要_______能量,形成化学键时需要_______能量。
化学反应中的能量变化如图所示:
①若E1>E2,表示断开化学键所吸收的能量大于形成化学键所放出的能量,反应过程_______能量。
②若E1<E2,表示断开化学键所吸收的能量小于形成化学键所放出的能量,反应过程_______能量。
二、利用键能估算化学反应中的能量变化
1.共价键的键能
(1)共价键的键能:
共价键的键能是指________________________________________________________,共价键的键能越大,共价键越_______。
(2)共价键键能的意义:
如:H-H的键能为436.4kJ·mol-1,则H2(g)=2H(g),ΔH=_______kJ·mol-1。
2.利用键能估算化学反应的反应热
ΔH=__________________________________________
三、燃料燃烧释放的能量
1.燃料的热值
热值是指一定条件下______________的可燃物______________所放出的热。
热值的单位是_______。
常见的燃料中,热值最大的是_______,其次是_______,较小的是______________。
2.化石燃料燃烧对环境的影响
(1)煤等化石燃料燃烧常伴随着__________________________________________等有害物质的排放,其中,______________还能导致酸雨。
(2)解决化石燃料对环境影响的方法
一是减少作为燃料的______________的开采;二是利用化学方法将化石燃料转化为清洁燃料;三是开发优质的新能源。
四、氢燃料的应用前景
1.氢燃料的优点
(1)氢气的_______高。
(2)氢气的燃烧产物只有_______,是一种_______能源。
2.氢燃料面临的问题和解决方法
(1)_______和_______是氢燃料大规模使用面临的课题。
(2)将太阳能转化为电能,再将水催化电解获得氢气,最关键的高效、廉价、绿色的_______技术已有突破性进展。
(3)贮氢合金是解决氢气贮存问题的新的方向。贮氢合金在一定条件下吸收氢气形成______________。
五、太阳能及其应用
1.太阳能的转化
(1)植物体内的叶绿素等物质将水、二氧化碳转化为_______,进而生成_______、_______,其本质是发生了______________转化。
植物的光合作用:___________________________________
(2)动物摄入体内的_______、_______能水解转化为_______,_______氧化生成二氧化碳和水,释放出_______,供给生命活动的需要。
淀粉、纤维素水解:__________________________________________
C6H12O6 (s)+6O2(g)===6H2O(l)+6CO2(g) ΔH=-2806kJ·mol-1
2.人类直接利用太阳能的方式
(1)光—热转换
基本原理:利用太阳辐射能加热物体获得_______。
(2)光—电转换
①光—热—电转换:利用太阳能集热器发电,太阳能集热器吸收的热能使水转化为_______,再驱动汽轮机发电。
②光—电直接转换:利用光电效应,将太阳能_______转化为电能。光—电转换的基本装置是__________。
【课堂检测】
1.有关化学反应中能量变化的说法正确的是( )
A.任何反应都会吸收或放出热量
B.化学反应中一定会有化学键的断裂和生成
C.根据能量守恒定律,反应物的总能量与生成物的总能量一定相等
D.反应物的总键能大于生成物的总键能,该反应为放热反应
2.下列措施可以提高燃料燃烧效率的