化學中的能量變化范文

前言：我們精心挑選了數篇優質化學中的能量變化文章，供您閱讀參考。期待這些文章能為您帶來啟發，助您在寫作的道路上更上一層樓。

第1篇

一、熱化學方程式的書寫

書寫熱化學方程式除了要遵循書寫化學方程式的要求外，還應注意幾個方面。

（1）反應熱與反應物和生成物所呈現的聚集狀態有關，在熱化學方程式中必須標明各物質的狀態（g、l、s、aq）；

（2）反應熱與反應溫度和壓強有關，中學所用ΔH一般是指101KPa和25℃因此不特別指明。但需注明ΔH的“+”與“-”，放在方程式的右邊，“+”表示吸熱，“-”表示放熱。

（3）ΔH的單位kJ?mol-1是指熱化學方程式中化學計量數在計量反應熱時是以“mol”為單位的，并不一定是指1mol物質。所以熱化學方程式中各物質化學式前的計量數可用整數或分數表示，且ΔH與化學計量數成比例。同一反應，化學計量數不同，ΔH也不同。

（4）當反應向逆向進行時，其反應熱與正反應的反應熱數值相等，符號相反。

（5）書寫燃燒熱的熱化學方程式，應以燃燒1mol物質為標準來配平其他物質的化學計量數。

例（2004年全國理綜Ⅱ）：已知

（1）H（g）+1/2O（g）=HO（g） ΔH=akJ?mol

（2）2H（g）+O（g）=2HO（g） ΔH=bkJ?mol

（3）H（g）+1/2O（g）=HO（l） ΔH=ckJ?mol

（4）2H（g）+O（g）=2HO（l） ΔH=dkJ?mol

下列關系式中正確的是（ ）

A.a＜c＜0 B.b＞d＞0 C.2a=b＜0 D.2c=d＞0

解析由熱化學方程式中的ΔH與化學方程式中各物質前面的化學計量數有關，以及物質燃燒時都放熱得：ΔH=2ΔH＜0，ΔH=2ΔH＜0；又氣態水變為液態水這一過程要放熱，則c＜a＜0，d＜b＜0。綜上所述答案為：C。

二、化學反應中能量與化學鍵的關系

反應中的熱效應等于反應物的鍵能之和減去生成物的鍵能之和。當結果小于零時為放熱反應。當結果大于零時為吸熱反應。

例：化學鍵的鍵能是原子間形成化學鍵（或其逆過程）時釋放（或吸收）的能量。以下是部分共價鍵鍵能數據H-S 364KJ/mol，S—S 266KJ/mol，S==O 522KJ/mol，H—O 464KJ/mol。

（1）試根據這些數據計算下面這個反應的反應熱：2HS（g）+SO（g）=3S（g）+2HO（g）反應產物中的S實為S，實際分子是一個8元環狀分子（如圖），則反應熱為?解析：因為S分子中有8個S原子，由圖可知共有8個共價鍵。每個S就有1個S—S共價鍵。則該反應的反應熱為：

4×364KJ/mol＋2×522KJ/mol-3×266KJ/mol-4×464KJ/mol=-154KJ/mol.

三、可逆反應的反應熱

例已知一定溫度和壓強下，N（g）和H（g）反應生成2mol NH（g），放出92.4KJ熱量。在同溫同壓下向密閉容器中通入1molN和3molH，達平衡時放出熱量為QKJ；向另一體積相同的容器中通入0.5molN和1.5moLH，相同溫度下達到平衡時放出熱量為QKJ。則下列敘述正確的是（ ）

A.2Q＞Q=92.4KJ B.2Q=Q=92.4KJ

C.2Q＜Q＜92.4KJ D.2Q=Q＜92.4KJ

解析：92.4KJ為1molN（g）與3molH（g）恰好完全反應生成2molNH（g）時所放出的熱量。而在實際反應中由于存在平衡狀態，反應物不可能完全轉化，因此Q＜92.4KJ。當溫度不變，相同的密閉容器中，起始反應物物質的量減半（相當于減壓）時，由平衡移動原理可知，平衡向逆反應方向移動，有2Q＜Q。故答案為C。

四、蓋斯定律的應用

例（2012理綜新課標高考）：工業上利用天然氣（主要成分CH）與CO進行高溫重整制備CO，已知CH、H、CO的燃燒熱（ΔH）分別為-890.4KJ/mol、-285.8KJ/mol、-283.0KJ/mol，則生成1m（標準狀況）CO所需能量為 。

解析：①CH（g）+2O（g）=HO（l）+CO（g） ΔH=-890.4kJ?mol

②H（g）+1/2O（g）=HO（l） ΔH=-285.8kJ?mol

③CO（g）+1/2O（g）=CO（g） ΔH=-283.0kJ?mol

①-2×②-2×③得：

第2篇

[關鍵詞]化學變化；能量守恒；新課標Ⅱ卷；學科素養

[中圖分類號]G633.8 [文獻標識碼]A [文章編號]1674-6058（2017）05-0077-02

基礎化學教育以提高學生的科學素養為根本宗旨。而課改已從科學素養逐漸進人“核心素養時代”。化學變化和能量守恒則是高中化學學習中的基本思維方法之一。物質與物質之間之所以能夠相互轉化是因為過程中發生了化學反應，進行了化學變化這一復雜過程。化學反應宏觀上可以理解為舊物質與新物質轉化的過程，微觀上實質就是舊化學鍵的斷裂和新化學鍵的形成，亦可以描述為最外層電子的運動狀態發生了改變，同時伴隨著能量的變化。本文主要從化學變化和能量守恒兩個視角分析2016年高考新課標Ⅱ卷中化學學科核心素養的體現，并通過新課標Ⅱ卷11題、26題（3）定的問題淺析學生在化學學科學習過程中自身素養的體現，以幫助學生盡快走進“核心素養時代”，使教師適應新課改的步伐。

一、2016年高考理綜卷化學學科核心素養的體現能量守恒的能力分析

筆者認為，化學學科核心素養是建立在高中化學課程標準基礎之上的，同時2016年高考化學考試大綱對學生學科知識等能力做了明確的要求，通過實現學生知識、態度與STEM理念的有機結合，體現PISA科學素養評估的核心要素。但是，在化學變化與能量守恒這一學科核心素養中，從化學變化與電能、熱能的相互轉化考查學生的思維品質，不僅僅是建立在學生知識基礎之上，而且需要以學生為中心，從學生的學習品質和學習能力綜合考量，體現化學學科核心的素養。

我們可以把物質轉化過程比作是貯存在物質本身內部的能量（化學能）轉化為熱能、光能等不同形式的能量釋放出來，抑或是熱能、光能等不同形式的能量轉化為物質本身內部能量（化學能）被貯存起來的過程。釋放能量和貯存能量的過程最終是為了保持化學變化過程中能量的守恒。而教師的教與學生的學均需要很好的銜接，只有明白了其中的化學變化和能量轉化關系，才能使學生在學習過程中提升自身的學科素養和個人學習品質。

二、2016年高考理綜化學卷中的化學變化與能量守恒

1.化學變化與電能

化學能與不同形式的能量可以相互轉化。能量可以以不同的形式存在于自然界中，比如化學能、電能等，不同形式的能量在一定條件下是可以相互轉化的。例如原電池的設計使用，在物質相互變化的過程中把化學能轉化為電能，可以理解為將物質本身的能量轉化為電能，是一個釋放能量的過程；電解池則是將電能轉化為化學能的過程，同樣可以理解為將電能轉化為物質本身的能量，是一個貯存能量的過程。因此，化學能是諸多不同形式能量的其中一種，是可以同其他形式能量進行相互轉化的，是以物質變化為基礎而變化的。

[例1]（2016?新課標Ⅱ卷，11）Mg-AgCl電池是一種以海水為電解質溶液的水激活電池。下列敘述錯誤的是（ ）。

A.負極反應式為Mg一2e-=Mg2+

B.正極反應式為Ag++e-=Ag

C.電池放電時Cl-由正極向負極遷移

D.負極會發生副反應Mg+2H2O=Mg（OH）2+H2

教師在教學過程中需具備化學學科知識，具有STEM的相關理論基礎，在幫助學生奠定核心知識的同時對學生閱讀題目和做題的方法進行引導，并且對知識本身具有宏觀概括能力和對知識的外延性具備一定的控制力。本題中涉及原電池的電極反應方程式的書寫判斷，在分析過程中需要從其本質到特征再次回到本質。

2.化學變化與熱能

能量的轉化是以物質轉化為基礎的。物質的轉化遵循質量守恒定律，在物質變化的過程中能量的轉化同樣遵循能量守恒定律，即能量既不會憑空產生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉化為別的形式，或者從一個物體轉移到別的物體，在能量轉化或轉移的過程中其總量不變。高中化學教學過程中化學熱力學問題與能量守恒定律密切相關，尤其以蓋斯定律的運用為重。

[例2][2016?新n標Ⅱ卷，27（3）]聯氨（又稱肼，N2H4，無色液體）是一種應用廣泛的化工原料，可用作火箭燃料。回答下列問題：

（3）①2O2（g）+N2（g）=N2O4（1） H1

②N2（g）+2H2（g）=N2H4（1） /H2

③O2（g）+2H2（g）=2H2O（g） H3

④2N2H4（1）+N2O4（1）=3N2（g）+4H2O（g） H4=-1048.9 kI?mol-1

上述反應熱效應之間的關系式為H4=_____。

分析本題需具備化學變化的實質基礎知識，清楚物理學科和化學學科的聯系，以及能量守恒在化學中的運用。教師應引導學生在學科認知基礎上建立實際問題的解決模式，指導學生在學習過程中明白化學與工業生產的關系，認識STEM理念在高中化學中的作用和地位。在新課程改革下，結合新的教學理念和新的觀點對學生的核心素養進行培養，建立化學變化的過程和過程中能量守恒的核心概念和相互關系，在強化基礎知識的同時運用蓋斯定律建立化學變化和能量守恒之間的數學推理關系式，提升學生的認知。通過教師的引導和學生的自行建構，學生體會感知學科間的相互聯系，提升教師本身的科學素養，實現共同發展。

第3篇

知識目標

使學生了解化學反應中的能量變化，理解放熱反應和吸熱反應；

介紹燃料充分燃燒的條件，培養學生節約能源和保護環境意識；

通過學習和查閱資料，使學生了解我國及世界能源儲備和開發；

通過布置研究性課題，進一步認識化學與生產、科學研究及生活的緊密聯系。

能力目標，全國公務員共同天地

通過對化學反應中的能量變化的學習，培養學生綜合運用知識發現問題及解決問題的能力，提高自學能力和創新能力。

情感目標

在人類對能源的需求量越來越大的現在，開發利用新能源具有重要的意義，借此培養學生學會知識的遷移、擴展是很難得的。注意科學開發與保護環境的關系。

教學建議

教材分析

本節是第一章第三節《化學反應中的能量變化》。可以講是高中化學理論聯系實際的開篇，它起著連接初高中化學的紐帶作用。本節教學介紹的理論主要用于聯系實際，分別從氧化還原反應、離子反應和能量變化等不同反應類型、不同反應過程及實質加以聯系和理解，使學生在感性認識中對知識深化和總結，同時提高自身的綜合能力。

教法建議

以探究學習為主。教師是組織者、學習上的服務者、探究學習的引導者和問題的提出者。建議教材安排的兩個演示實驗改為課上的分組實驗，內容不多，準備方便。這樣做既能充分體現以學生為主體和調動學生探究學習的積極性，又能培養學生的實際操作技能。教師不能用化學課件代替化學實驗，學生親身實驗所得實驗現象最具說服力。教學思路：影像遠古人用火引入課題化學反應中的能量變化學生實驗驗證和探討理論依據確定吸熱反應和放熱反應的概念討論燃料充分燃燒的條件和保護環境能源的展望和人類的進步布置研究學習和自學內容。

教學設計方案

課題：化學反應中的能量變化

教學重點：化學反應中的能量變化，吸熱反應和放熱反應。

教學難點：化學反應中的能量變化的觀點的建立。能量的“儲存”和“釋放”。

教學過程：

[引入新課]影像：《遠古人用火》01/07

[過渡]北京猿人遺址中發現用火后的炭層，表明人類使用能源的歷史已非常久遠。

[板書]化學反應中的能量變化

一、化學反應中的能量變化

[過渡]化學反應中能量是怎樣變化的？

[學生分組實驗]請學生注意①操作方法；②仔細觀察實驗現象；③總結實驗結論；④寫出化學方程式。

（1）反應產生大量氣泡，同時試管溫度升高，說明反應過程中有熱量放出。化學反應方程式：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2

（2）混合攪拌后，玻璃片和小燒杯粘在一起，說明該反應吸收了大量的熱，使水溫降低結成冰。化學反應方程式：Ba(OH)2•8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3+10H2O

[結論]

放熱反應：化學上把有能量放出的化學反應叫做放熱反應。

如CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)

吸熱反應：化學上把吸收熱量的化學反應叫做吸熱反應。

如C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)

[討論]現代人怎樣利用化學反應？

結論：現代人利用化學反應主要是①利用化學反應中釋放出的能量；②利用化學反應制取或合成新物質。

[板書]二、燃料燃燒的條件和環境保護

[學生分組討論]（1）燃料充分燃燒條件？（2）大量使用化石燃料的缺點？

[結論]

（1）使燃料充分燃燒需要考慮兩點：①燃燒時要有足夠多的空氣；②燃料與空氣要有足夠大的接觸面。

空氣不足：①浪費資源；②產生大量一氧化碳污染空氣，危害人體健康。

空氣過量：過量空氣會帶走部分熱量，浪費能源。

增大接觸面：改變燃料的狀態。如固體燃料粉碎、將液體燃料以霧狀噴出、固體燃料液化等。

（2）大量使用化石燃料：①能引起溫室效應；②會造成化石燃料蘊藏量的枯竭；③煤燃燒排放二氧化硫，導致酸雨；④煤燃燒會產生大量的煙塵。

[板書]三、現代能源結構和新能源展望

[討論]現代人怎樣利用化學反應中釋放出的能量？

結論：人類所需要能量，絕大部分是通過化學反應產生。主要是煤、石油和天然氣等化石燃料或它們的制品燃燒所產生的。

[講述]現代能源結構。

1999年我國化石燃料和水電能源的消耗結構:

能源

煤

石油

天然氣

水電

比例

76.2%

16.6%

2.1%

5.1%

[講述]我國化石燃料與世界主要國家或地區對比。 石油儲量/1×1010t

天然氣儲量/1×1010m3

煤炭/1×1010t

北美

5.6

8.4

262.9

西歐

3.4

6.1

99.3

日本

1.0

前蘇聯

8.3

42.5

241.0

中東

54

24.2

中國

2.4

0.8

99.0

[討論]我國能源結構的缺點和新能源展望（環保、防止能源危機）。學生發表自己的想法。

[結論]得出以下結構。

[閱讀]能源與人類進步。

請學生閱讀教材22——23頁。

[本節課的總結和評價]——根據實際完成的情況和教學效果而定。

[尾聲]《太陽能》05/34

教學手段：