内容正文:
第六章 化学反应与能量
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人教版2019 必修第二册
考点一:化学反应与热能
知识复习
一.化学能与热能的相互转化
1.化学反应 伴随有能量的变化,
化学反应中能量变化主要表现为 的变化,吸热或放热。
一定
热量
化石燃料燃烧会放出大量的热,除了燃烧,其它化学反应也伴随着放热或吸热现象。
2.化学能与热能的实验探究
实验操作 现象及结论
镁与稀盐酸反应 现象 有__________产生,
用温度计测量,水银柱上升
离子方程式
结论 活泼金属与酸的反应为:
气泡
Mg+2H+===Mg2++H2↑
放热
【实验6-1】
实验操作 现象及结论
氢氧化钡晶体与氯化铵反应 现象 闻到__________气味,
烧杯壁__________;
玻璃片和烧杯底黏在一起,混合物呈糊状。
化学方程式
结论 该反应为__________反应
刺激性
发凉
Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl==BaCl2+10H2O+2NH3↑
吸热
【实验6-2】
3.放热反应和吸热反应
化学上把释放热量的化学反应称为放热反应,
吸收热量的化学反应称为吸热反应。
(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;
③酸碱中和反应; ④金属与酸或水反应置换出氢气;
⑤缓慢的氧化反应。
(2)常见的吸热反应:
①大多数的分解反应; ②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应;
③盐类的水解 ④以C、CO、H2为还原剂一些高温反应:
【注意】
①放热反应和吸热反应必须是化学变化;
②有热量放出未必是放热反应;
③反应条件与热量变化没有必然的关系,既需要点燃或加热的反应不一定是吸热反应。
二.化学反应中能量变化的原因
1.化学键与化学反应中能量变化的关系
(1)化学键与能量的关系
化学反应的本质是反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成。
化学键是物质内部微粒之间强烈的相互作用,断开反应物中的化学键需要 能量,形成生成物中的化学键要 能量。
微观角度
吸收
释放
问题:吸收的能量和释放的能量是否相等,会有什么影响?
(2)化学反应中能量变化的原因
(3)键能
标况下,将1mol气态分子AB断裂成理想气态原子所吸收的能量,单位(KJ·mol-1)
(1)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,取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。
可表示为:
宏观角度
2.化学反应中能量变化的决定因素
(2)化学反应中的能量变化通常表现为 的变化,
吸热或者放热。
吸热反应和放热反应与反应物和生成物总能量的关系如下:
吸热反应:反应物的总能量 生成物的总能量
放热反应:反应物的总能量 生成物的总能量
热量
小于
大于
注意:任何一个化学反应均伴随能量的变化。
(3)以能量为纵坐标,画出吸热反应和放热反应的简单示意图
放热反应 吸热反应
反应物的总能量大于生成物的总能量
反应物的总能量小于生成物的总能量
三.人类利用能源的三个阶段
2.化石燃料利用过程中亟待解决的两方面问题
(1)一是其短期内不可再生,储量有限;
(2)二是煤和石油产品燃烧排放的粉尘、SO2、NOx、CO等是大气污染物的主要来源。
3.在燃料利用过程中,节能的主要环节:
(1)燃料燃烧阶段——提高燃料的燃烧效率;
(2)能量利用阶段——有效提高能量利用率。
4.新能源
(1)特点:资源丰富、可以再生,对环境无污染。
(2)人们比较关注的新能源:太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能等。
考点二:化学反应与电能
知识复习
一.化学能与电能的相互转化
(一).火力发电的能量转化关系
化学能 热能 机械能 电能
化学变化
物理变化
物理变化
【火力发电原理及过程】
要想使氧化还原反应释放的能量直接转变为电能,就要设计一种装置,使 反应和 反应分别在两个不同的区域进行,并使其间的 转移,在一定条件下形成 。为了使用方便,还需要把可产生的 以 的形式储存起来。
就是这样的一种装置。这种装置可以将
体系的能量储存起来,类似于水库的蓄存水能。
氧化
还原
电子
电流
电能
化学能
化学电源
氧化还原反应
理论基础
(二).原电池原理
【实验探究】实