化学反应与能量变化（化学反应与能量变化教学反思）

今天给各位分享化学反应与能量变化的化学化学知识，其中也会对化学反应与能量变化教学反思进行解释，反应反应反思如果能碰巧解决你现在面临的量能量问题，别忘了关注本站，变化变化现在开始吧！教学

化学反应中的能量变化

化学反应中的能量变化，通常表现为热量的反应反应反思变化。

燃烧热和中和热，量能量是变化变化指完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量和中和反应生成1mol水时的反应热。

在化学中还有盖斯定律，教学化学反应的化学化学反应热只与反应的初始状态有关和终极状态有关，而与反应的反应反应反思途径无关。化学反应的量能量特点是指有新物质生成，新物质和反应物的变化变化总能量是不一样的，各物质所具有的教学能量是不同的。探讨化学反应放热、吸热的本质时都要时刻注意。

化学反应的能量变化

化学反应中的能量变化 1．化学反应中的能量变化 （1）化学反应的2个基本特征 ①物质变化：化学变化是以新物质的生成为标志，任何一个化学变化一定表现出原子重新组合而生成新物质。 ②能量变化：生成的新物质与反应物的能量不同，而反应体系又遵守能量守恒，故任何一个化学变化一定表现出能量的吸收和放出，通常化学反应的能量变化又主要是以热能形式变化（除此之外还可能有电能、光能、声能等）。 （2）放热反应、吸热反应 化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一。化学反应一般以热和功的形式与外界进行能量交换，而主要以热的形式。 不同物质内部能量是不同的，而整个反应过程中能量又是守恒的。反应物和生成物的能量差异常以热量的形式表现出放热和吸热，如果反应物和生成物两者能量相近，则吸、放热不明显。 当反应物的总能量高于生成物的总能量，则放出热量。 当反应物的总能量低于生成物的总能量，则吸收热量。 按反应过程中热量的变化，通常把化学反应分为放热反应、吸热反应。 ①放热反应：有热量放出的化学反应。 原因：反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量。 常见放热反应： 燃烧与缓慢氧化，中和反应。 金属与酸反应制取氢气，生石灰和水反应等。 ②吸热反应：有热量吸收的化学反应。 原因：反应物具有的总能量低于生成物具有的总能量。 常见的吸热反应： C(s)+H2O(g) CO(g)+H2O C+CO2 2CO，Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl的反应。 以及：KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等。 （3）注意问题： 化学反应中的能量变化主要表现为放热和吸热，反应是放热还是吸热主要取决于反应物、生成物所具有的总能量相对大小。放热反应和吸热反应在一定条件下都能发生。反应开始时需加热的反应可能是吸热反应，也可能是放热反应。反应的热量变化与反应发生是否需要加热没有必然联系。 为什么许多反应（如煤的燃烧、H2的燃烧等）在反应时要加热呢？这是因为，在常温下能稳定存在的物质，其自身能量不是很高，加热或光照可提高反应物的能量，使反应物分子运动速率增大，分子间相互碰撞发生反应的机会增大，使反应容易进行。当反应开始后，若反应放出的能量够继续维持或超过开始反应所需要能量，则停止加热时反应继续进行，这就是放热反应；若反应时放出的热量不足以提供继续反应所需要的能量，则要持续不断的加热反应才能进行，这就是吸热反应。 例1．下列说法正确的是（ ） A．需加热方能发生的反应一定是吸热反应 B．放热的反应在常温下一定很易发生 C．反应是吸热还是放热必须看反应物和生成物具有的总能量的相对大小 D．吸热反应在一定条件下也能发生 [解析] 明确基本概念是解决问题的关键。化学反应的能量变化主要表现为放热或吸热。反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小。 放热反应和吸热反应在一定条件下都能发生。反应开始需要加热的反应，可能是吸热反应，也可能是放热反应，放热的反应在常温下不一定容易发生，如煤的燃烧，只有先加热才能使反应进行。 答案：C、D 2．燃料的充分燃烧 （1）能源的划分： 按能源提供的方式，能源可划分为一级能源和二级能源。自然界以现成方式提供的能源称为一级能源；需依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源。化石燃料，包括煤、石油、天然气等，属一级能源，同时也是一次性能源、非再生能源。而风能、水能、柴草、木材等一级能源，同时也是可再生能源；但电能属于二级能源。 （2）燃料充分燃烧的条件： ①燃烧时有足够的空气。（但空气不可过多，否则将带走部分热量，造成浪费） ②燃料和空气要充分接触。（可以改变燃料分散程度，或采用“逆流原理”等。） （3）燃料不充分的危害： ①产生的热量减少，造成资源浪费。 ②产生污染物，造成环境污染（如产生酸雨等）。 （4）煤的充分利用： ①新型煤粉燃烧器（燃烧效率≥95%） ②煤的气化、液化。 ③转化为水煤气或干馏煤气：(C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g))。 例2．煤在炉子里烧的很旺时，续了一块煤就立即封上了，在有氧气的条件下，有时会看到炉火熄灭了，试解释原因？ [解析] 物质燃烧需要具备两个条件： （1）温度达到可燃物的着火点。 （2）与氧气接触。本题中已有氧气，因此应从温度方面考虑。考虑C+O2 CO2放出热量，而CO2+C 2CO吸收热量。当吸收热量多于放出的热量时，体系的温度就会降低，当温度降到C的着火点以下时，炉火就熄灭了。 3．煤炭的综合利用 煤是由无机物和有机物组成的复杂的混合物，在国民经济中占重要地位。煤炭直接燃烧，不仅产生大量烟尘、一氧化碳、含氮的氧化物等大气污染物，而且煤中含有硫元素，燃烧时会生成二氧化硫，是产生酸雨的主要原因。同时因煤中含有大量的有机物，直接燃烧会造成资源的巨大浪费。因此，发展洁净煤技术，减少污染物的排放，提高煤炭利用率，节约能源，成为国际上的重要研究课题。 煤炭的综合利用主要有以下途径。 （1）煤的气化，液化 原理： C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) 用途： 工业制备氢气的一种重要方法。 CO和H2还可以合成液体燃料甲醇（重要的燃料和化工原料） CO+2H2 CH3OH（液体） （2）高温干馏： 把煤隔绝空气加强热，使其分解生成焦炭，煤焦油和焦炉气。焦炭用于冶金，如炼铁、制电石等。 煤焦油进一步处理可得多种化工原料，用于制备染料、农药、医药等。焦炉气可做气体燃料。 （3）加生石灰脱硫： 对于烟煤，如直接燃烧常常加少许生石灰脱硫，以防止SO2污染大气，反应方程式是：CaO+SO2 CaSO3, 2CaSO3+O2 2CaSO4 例3．能源可划分为一级能源和二级能源。自然界以现成方式提供的能源称为一级能源；需依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源。氢气是一种高效而没有污染的二级能源，它可以由自然界中大量存在的水来制取： 2H2O(1) 2H2(g)+O2(g) 该反应要吸收大量的热。 根据上述内容回答下列问题： （1）下列叙述正确的是（ ） A．电能是二级能源 B．水力是二级能源 C．天然气是一级能源 D．水煤气是一级能源 （2）关于用水制取二级能源氢气，以下研究方向不正确的是（ ） ①构成水的氢和氧都是可以燃烧的物质，因此可研究在水不分解的情况下，使氢气成为二级能源； ②设法将太阳光聚焦，产生高温，使水分解产生氢气； ③寻找高效催化剂，使水分解产生氢气，同时释放能量； ④寻找特殊催化剂，用于开发廉价能源，以分解水制取氢气。 A．① B．②③ C．②④ D．①③ [解析] 能源问题是当今化学界研究的热点问题，这方面的考查题目也成为热点。 （1） 由题给信息可知：水力、天然气是一级能源。电能是依靠煤燃烧的热能或水风能、核能等转化而制得能源；水煤气是CO和H2的混合气，它是由焦炭和水蒸气在高温下反应生成。故电能和水煤气均是二级能源。 答案：AC （2） 水本身并不能燃烧，水分解后生成的H2才可以燃烧放出热量，而水的分解是吸热反应，在发生吸热反应时，反应物需要吸收能量才能转化为生成物。 答案：D 说明： 化学变化中的能量变化，虽然内容浅显，但由于能源问题已成为社会热点问题，因此，有关化学变化中的能量转换方面试题是高考命题的焦点。又由于这部分知识与生活、生产、科研，与物理学中的“热”，与生物学中的“能量传递”密切相关，有关能量的学科间综合将成为理科综合命题的结合点。 例4．航天飞机用铝粉与高氯酸铵（NH4ClO4）的混合物为固体燃料，点燃时，铝粉氧化放热引发高氯酸铵反应，其方程式可表示为：2NH4ClO4=N2↑+4H2O+Cl2↑+2O2↑+热量，下列对此反应叙述错误的是（ ） A．上述反应属于分解反应 B．上述反应瞬间产生的大量高温气体推动航天飞机飞行 C．反应从能量变化上说，主要是化学能转变为热能和功能 D．在反应中高氯酸铵只起氧化剂作用 [解析] 本题把化学反应中的能量变化与化学反应基本概念（分解反应，氧化还原反应）以及物理学中的动能联系起来，有一定的综合性。 具体分析： 2NH4ClO4=N2↑+4H2O+Cl2↑+2O2↑+热量这个反应，它是分解反应，同时产生的大量高温气体是推动航天飞机飞行的动力。从能量变化的角度分析，主要是化学能转变为热能和动能。至于高氯酸铵在反应中的作用，由于Cl元素的化合价由 →，N元素的化合价从 →，O元素的化合价从 → ，故NH4ClO4在反应中既是氧化剂，又是还原剂。 答案：D 〔学科内综合〕 化学反应一定伴有2个变化，①物质的变化，②能量的变化。因此，化学变化中的能量变化，贯穿于整个高中化学教学的全过程。 例5．一定量的无水酒精（C2H5OH）完全燃烧时放出的热量Q，它所生成的CO2用过量的饱和石灰水完全吸收可得100gCaCO3沉淀，则完全燃烧46g无水酒精时放出的热量是（ ） A．0.5Q B．Q C．2Q D．5Q [解析] 此题的两个化学反应为： C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O， CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O， 由反应可知有以下关系式 C2H5OH→2CO2→2CaCO3， 如设生成100gCaCO3沉淀需酒精xg 则 C2H5OH ～ 2CaCO3 46 200 x 100 46∶200=x∶100 解得x=23g。 即：生成100gCaCO3沉淀需燃烧23g酒精，放出的热量为Q，则燃烧46g无水酒精时，放出的热量应为2Q。

化学反应与能量变化有哪些知识点?

一、化学反应与能量的变化

反应热焓变

(1)反应热：化学反应在一定条件下反应时所释放或吸收的热量。

(2)焓变：在恒压条件下进行的化学反应的热效应即为焓变。

(3)符号：ΔH,单位：kJ/mol或kJ·molˉ1。

(4)ΔH=生成物总能量-反应物总能量=反应物键能总和-生成物键能总和

(5)当ΔH为“-”或ΔH0时，为放热反应

当ΔH为“+”或ΔH0时，为吸热反应

热化学方程式

热化学方程式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。

H2(g)+?O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ/mol

表示在25℃,101kPa，1molH2与?molO2反应生成液态水时放出的热量是285.8kJ。

注意事项：(1)热化学方程式各物质前的化学计量数只表示物质的量，不表示分子数，因此，它可以是整数，也可以是小数或分数。(2)反应物和产物的`聚集状态不同，反应热数值以及符号都可能不同，因此，书写热化学方程式时必须注明物质的聚集状态。热化学方程式中不用“↑”和“↓”

中和热定义：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1molH2O，这时的反应热叫做中和热。

二、燃烧热

(1)概念：25℃,101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。

(2)单位：kJ/mol

三、反应热的计算

(1)盖斯定律内容：不管化学反应是一步完成或是分几步完成，其反应热是相同的。或者说，化学反应的的反应热只与体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。

反应热的计算常见方法：

(1)利用键能计算反应热：通常人们把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能，键能通常用E表示，单位为kJ/mol或kJ·mol-1。方法：ΔH=∑E(反应物)-∑E(生成物)，即ΔH等于反应物的键能总和与生成物的键能总和之差。如反应H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)ΔH=E(H—H)+E(Cl—Cl)-2E(H—Cl)。

(2)由反应物、生成物的总能量计算反应热：ΔH=生成物总能量-反应物总能量。

(3)根据盖斯定律计算：

反应热与反应物的物质的量成正比。化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关，而与反应的途径无关.即如果一个反应可以分步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的。例如：由图可得ΔH=ΔH1+ΔH2，

四、化学反应与能量变化方程式

⑴△H只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边，用“;”隔开。若为放热反应，△H为“-”;若为吸热反应，△H为“+”。△H的单位为kJ/mol。

⑵反应热△H与测定条件(如温度、压强等)有关。所以书写热化学反应方程式的时候，应该注意标明△H的测定条件。

⑶必须标注物质的聚集状态(s(固体)、l(液体)、g(气体)才能完整的书写出热化学反应方程式的意义。方程式中不用“↑”、“↓”、“→”这些符号，而用"="来表示。

化学反应与能量变化

1、化学反应的实质、特征和规律：实质：反应物化学键的断裂和生成物化学键的形成。特征：既有新物质生成又有能量的变化。遵循的规律：质量守恒和能量守恒。2、化学反应过程中的能量形式：常以热能、电能、光能等形式表现出来。化学反应中的能量变化，通常表现为热量的变化。探讨化学反应放热、吸热的本质时，要注意四点：①化学反应的特点是有新物质生成，新物质和反应物的总能量是不同的，这是因为各物质所具有的能量是不同的（化学反应的实质就是旧化学键断裂和新化学键的生成，而旧化学键断裂所吸收的能量与新化学键所释放的能量不同导致发生了能量的变化）；②反应中能量守恒实质是生成新化学键所释放的能量大于旧化学键断裂的能量而转化成其他能量的形式释放出来；③如果反应物所具有的总能量高于生成的总能量，则在反应中会有一部分能量转变为热能的形式释放，这就是放热反应，反之则是吸热反应；④可用图像来表示。

化学反应与能量的知识点

一、 化学反应及能量变化

1、化学反应的实质、特征和规律

实质：反应物化学键的断裂和生成物化学键的形成

特征：既有新物质生成又有能量的变化

遵循的规律：质量守恒和能量守恒

2、化学反应过程中的能量形式：常以热能、电能、光能等形式表现出来

二、反应热与焓变

1、反应热定义：在化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同温度时，所吸收或放出的热量成为化学反应的反应热。

2、焓变定义：在恒温、恒压条件下的反应热叫反应的焓变，符号是△H，单位常用KJ/mol。

3、产生原因：化学键断裂—吸热 化学键形成—放热

4、计算方法：△H=生成物的总能量-反应物的总能量=反应物的键能总和-生成物的键能总和

5、放热反应和吸热反应

化学反应都伴随着能量的变化，通常表现为热量变化。据此，可将化学反应分为放热反应和吸热反应。

(2)反应是否需要加热，只是引发反应的条件，与反应是放热还是吸热并无直接关系。许多放热反应也需要加热引发反应，也有部分吸热反应不需加热，在常温时就可以进行。中和热

(1)定义：稀溶液中，酸和碱发生中和反应生成1mol水时的反应热

三、化学电池：

化学电池，是一种能将化学能直接转变成电能的装置，它通过化学反应，消耗某种化学物质，输出电能。它包括一次电池、二次电池和燃料电池等几大类。

不同种类的电池：

(一)一次电池

一次电池的活性物质(发生氧化还原反应的物质)消耗到一定程度，就不能使用了。一次电池中电解质溶液制成胶状，不流动，也叫干电池。常用的有普通的锌锰干电池、碱性锌锰电池、锌汞电池、镁锰干电池等。

常见的一次电池：

(1)普通锌锰干电池

的周围是细密的石墨和去极化剂MnO2的混合物，在混合物周围再装入以NH4Cl溶液浸润ZnCl2，NH4Cl和淀粉或其他填充物(制成糊状物)。为了避免水的蒸发，干电池用蜡封好。干电池在使用时的电极反应为

—负极： Zn —2e=Zn2+

—正极： 2NH4+ + 2e + 2MnO2 = 2NH3 +Mn2O3+ H2O

总反应： Zn + 2MnO2 + 2NH4+ = Mn2O3+ 2NH3 + Zn2++H2O

(2)碱性锌锰干电池

——负极： Zn + 2OH—2e=Zn(OH)2

—— 正极：2MnO2 + 2H2O +2e=2MnOOH + 2OH

总反应：Zn +2MnO2 + 2H2O=2MnOOH +Zn(OH)2

(3)银一锌电池

电子手表、液晶显示的计算器或一个小型的助听器等所需电流是微安或毫安级的，它们所用的电池体积很小，有“纽扣”电池之称。它们的电极材料是Ag2O和Zn，所以叫银一锌电池。电极反应和电池反应是：

-—负极： Zn+2OH—2e=Zn(OH)2

—- 正极：Ag2O+H2O+2e=2Ag+2OH

总反应： Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag

利用上述化学反应也可以制作大电流的电池，它具有质量轻、体积小等优点。这类电池已用于宇航、火箭、潜艇等方面。

(4)锂-二氧化锰非水电解质电池

以锂为负极的.非水电解质电池有几十种，其中性能最好、最有发展前途的是锂一二氧化锰非水电解质电池，这种电池以片状金属及为负极，电解活性MnO2作正极，高氯酸及溶于碳酸丙烯酯和二甲氧基乙烷的混合有机溶剂作为电解质溶液，以聚丙烯为隔膜，电极反应为：

-+负极反应：Li—e=Li

+-正极反应：MnO2+Li+e=LiMnO2

总反应：Li+MnO2=LiMnO2

该种电池的电动势为2.69V，重量轻、体积小、电压高、比能量大，充电1000次后仍能维持其能力的90%，贮存性能好，已广泛用于电子计算机、手机、无线电设备等。

(5)铝-空气-海水电池

1991年，我国首例以铝——空气——海水为材料组成的新型电池用作航海标志灯。该电池以取之不尽的海水为电解质，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。

工作原理：

3+-负极：4Al—12e==4Al

--正极：3O2+6H2O+12 e==12OH

总反应：4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)3

特点：这种海水电池的能量比“干电池”高20—50倍。(6)高能电池—锂电池

该电池是20世纪70年代研制出的一种高能电池。由于锂的相对原子质量很小，所以比

容量(单位质量电极材料所能转换的电量)特别大，使用寿命长，适用于动物体内(如心脏起搏器)。因锂的化学性质很活泼，所以其电解质溶液应为非水溶剂。

如作心脏起搏搏器的锂—碘电池的电极反应式为：负极：2Li-2e- ==2Li+ 正极：I2+2e-==2 I- 总反应式为：2Li+I2==2LiI

锂电池

(二)二次电池

二次电池又称充电电池或蓄电池，放电后可以再充电使活性物质获得再生。这类电池可以多次重复使用。

(1)铅蓄电池是最常见的二次电池，它由两组栅状极板交替排列而成，正极板上覆盖有PbO2，负极板上覆盖有Pb，电介质是H2SO4 .

铅蓄电池放电的电极反应如下：

-- 负极：Pb(s)+SO42(aq)-2e=PbSO4(s)(氧化反应)

+- 正极：PbO2(s)+SO42-(aq)十4H(aq)+2e=PbSO4(s)+2H2O (l)(还原反应)

总反应：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)十2H2O (l)

铅蓄电池充电的反应是上述反应的逆过程：

-- 阴极：PbSO4(s)+2e=Pb(s)+SO42(aq)(还原反应)

--+ 阳极：PbSO4(s)+2H2O (l) -2e=PbO2(s)+SO42(aq)十4H(aq)(氧化反应)

总反应：2PbSO4(s)十2H2O (l) =Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)

可以把上述反应写成一个可逆反应方程式：

Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)十2H2O (l)

(2)碱性镍—镉电池：该电池以Cd和NiO(OH)作电极材料，NaOH作电解质溶液。

负极：Cd+2OH--2e- = Cd(OH)2

正极：2NiO(OH)+2H2O+2e-=2Ni(OH)2+2OH-

总反应式为：Cd+2NiO(OH)+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2

从上述两种蓄电池的总反应式可看出，铅蓄电池在放电时除消耗电极材料外，同时还消耗电解质硫酸，使溶液中的自由移动的离子浓度减小，内阻增大，导电能力降低。而镍—镉电池在放电时只消耗水，电解质溶液中自由移动的离子浓度不会有明显变化，内阻几乎不变，导电能力几乎没有变化。

(3)氢镍可充电池：该电池是近年来开发出来的一种新型可充电池，可连续充、放电500次，可以取代会产生镉污染的镍—镉电池。

负极：H2+2OH--2e-=2H2O

正极：2NiO(OH)+2H2O+2e-=2Ni(OH)2+2OH-

总反应式为：H2+2NiO(OH)=2Ni(OH)2

(三)燃料电池

又称连续电池：一般以天然燃料或其它可燃物质如H2、CH4等作为负极反应物质，以O2作为正极反应物质而形成的。燃料电池体积小、质量轻、功率大，是正在研究的新型电池之一。

(1)氢氧燃料电池主要用于航天领域，是一种高效低污染的新型电池，一般用金属铂(是一种惰性电极，并具有催化活性)或活性炭作电极，用40%的KOH溶液作电解质溶液。其电极反应式为：负极：2H2+4OH--4e-=4H2O正极：O2+2H2O+4e-=4OH- 总反应式为：2H2+O2=2H2O

(2)甲烷燃料电池用金属铂作电极，用KOH溶液作电解质溶液。

负极：CH4+10OH--8e-= CO3 2- +7H2O

正极：2O2+4H2O+8e- = 8OH-

总反应式为：CH4+2O2+2KOH = K2CO3+3H2O

(3)甲醇燃料电池是最近摩托罗拉公司发明的一种由甲醇和氧气以及强碱作为电解质溶液的新型手机电池，电量是现有镍氢电池或锂电池的10倍。

负极：2CH4O+16OH--12e- = 2CO3 2- +12H2O

正极：3O2+6H2O+12e- =12OH-

总反应式为：2CH4O+3O2+4OH- =2CO3 2- +6H2O

(4)固体氧化物燃料电池该电池是美国西屋公司研制开发的，它以固体氧化锆—氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许O2-在其间通过。

负极：2H2+2O2-4e- = 2H2O

正极：O2+4e- = 2O2-

总反应式为：2H2+O2 = 2H2O

(5)熔融盐燃料电池：

该电池用Li2CO3和的Na2CO3熔融盐混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气为阴极助燃气，制得在6500C下工作的燃料电池。熔融盐燃料电池具有高的发电效率。

负极：2CO+2CO3 2- -4e- = 4CO2

正极：O2+ 2CO2+4e- = 2CO3 2-

总反应式为：2CO+O2 = 2CO 2

化学反应与能量变化的介绍就聊到这里吧，感谢你花时间阅读本站内容，更多关于化学反应与能量变化教学反思、化学反应与能量变化的信息别忘了在本站进行查找喔。

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