内容正文:
专题05 化学反应与能量变化
考点01 化学反应过程中存在热量变化
考点05 原电池的应用和设计
考点02 化学反应中能量变化的原因
考点06 一次电池和二次电池
考点03 人类对能源的利用
考点07 燃料电池及其电极反应式的书写
考点04 原电池及其原理
考点08 电极反应式的书写原则和类型
01化学反应过程中存在热量变化
1.吸热反应和放热反应
(1)①把 热量的化学反应称为放热反应。
②把 热量的化学反应称为吸热反应。
(2)常见的放热反应和吸热反应
放热反应
吸热反应
①所有燃烧反应
②酸碱中和反应
③大多数化合反应
④活泼金属跟水或酸的反应
⑤物质的缓慢氧化
①大多数分解反应
②C+CO2(以C、H2为还原剂的氧化还原反应)
③Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl(固态铵盐与碱的反应)
④NaHCO3与盐酸的反应
2.化学反应中总会伴随着能量变化
通常主要表现为热能的变化,有的 热量,有的 热量。
【易错提醒】关于吸热反应和放热反应的易错点
(1)“三个不一定”。
①需加热才能发生的反应不一定是吸热反应,如碳和氧气的反应;
②放热反应常温下不一定容易发生,如铝热反应;
③吸热反应也不一定需要加热,如Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体的反应。
(2)吸热反应和放热反应都是化学变化。
①NaOH固体溶于水是放热过程,但不是放热反应;
②升华、蒸发等过程是吸热过程,但不是吸热反应。
02化学反应中能量变化的原因
1.化学反应中能量变化的原因
(1)化学反应过程(物质变化)
(2)化学反应中能量变化的原因
化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因。
E1>E2,反应 能量(吸热反应);
E1<E2,反应 能量(放热反应)。
2.化学反应中能量的决定因素
化学反应中能量变化决定于反应物的总能量和生成物总能量的相对大小。
放热反应
吸热反应
化学能转化为热能
热能转化为化学能被生成物“储存”
【归纳总结】放热反应与吸热反应比较
类型
比较
放热反应
吸热反应
定义
释放热量的化学反应
吸收热量的化学反应
形成
原因
反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量
反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量
与化学键
的关系
生成物分子成键时释放的总能量大于反应物分子断键时吸收的总能量
生成物分子成键时释放的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量
图示
【归纳总结】化学反应中能量变化的计算:
(1)用E(反应物)表示反应物的总能量,E(生成物)表示生成物的总能量,ΔQ表示能量变化,则:ΔQ=E(生成物)-E(反应物)。
(2)用Q(吸)表示反应物分子断裂时吸收的总能量,Q(放)表示生成物分子成键时放出的总能量,ΔQ=Q(吸)-Q(放)。
03人类对能源的利用
1.能源使用历史:
早期以树枝杂草为主要能源,现代以 为主要能源。
2.化石燃料利用过程中存在的问题
(1)储量有限,短期内不可再生。
(2)煤和石油产品燃烧排放的 等是大气污染物的主要来源。
3.节能减排的措施
(1)燃料燃烧阶段提高燃料的燃烧效率。
(2)能量利用阶段提高能源的利用率。
(3)开发使用新能源,目前人们比较关注的新能源有 等。
【知识拓展】能源的多角度分类
分类依据
种类
举例
来源
来自太阳辐射的能量
太阳能、煤、石油、天然气、生物质能、风能等
来自地球内部的能量
地热能、核能
来自天体的引力能量
潮汐能
转换
过程
一次能源
太阳能、煤、石油、天然气、生物质能、风能
二次能源
石油制品、煤气、电能
利用
历史
化石燃料
煤、石油、天然气
新能源
太阳能、风能、地热能、海洋能、氢能、生物质能等
性质
可再生能源
太阳能、风能、水能、生物质能
不可再生能源
煤、石油、天然气、核能
04原电池及其原理
1.原电池的概念
原电池是把 能转化为 能的装置;
原电池的反应本质是 反应。
2.原电池的工作原理
(1)铜锌原电池
电极材料
电极名称
电子流向
电极反应式
反应类型
锌
反应
铜
反应
总反应
化