《化学能与热能》课件

《化学能与热能》PPT课件REPORTING目录•化学能与热能的基本概念•化学反应中的能量变化•化学键与能量•化学能与热能的实践应用•化学能与热能的未来发展PART01化学能与热能的基本概念REPORTING化学能与热能的定义化学能物质在化学反应过程中所释放的能量，通常以热量、光能等形式表现出来热能物体内部大量分子无规则运动所释放的能量，通常表现为温度、热量等形式化学能与热能的关系01化学反应过程中，物质发生化学变化，同时释放出能量，这些能量可以转化为热能，使反应体系温度升高02热能可以促使化学反应的进行，提高化学反应速率，从而影响化学反应的平衡和产物的生成化学能与热能的转化燃烧反应物质在氧气中燃烧，化学能转化为热能，同时释放出光能化学键化学键的断裂和形成过程中，会伴随着能量的吸收和释放，从而影响物质的热性质化学反应过程中的能量变化化学反应过程中，能量的变化通常表现为吸热或放热，这是化学能与热能相互转化的重要方式PART02化学反应中的能量变化REPORTING吸热反应与放热反应吸热反应需要吸收外界热量的化学反应，如大多数分解反应、氯化铵与氢氧化钡的反应等放热反应释放出热量的化学反应，如燃烧反应、中和反应等反应热的计算盖斯定律通过化学反应的能量变化计算反应热的方法，即化学反应的反应热只与起始状态和最终状态有关，与反应途径无关焓变计算利用盖斯定律计算化学反应的反应热，焓变值等于生成物的总焓减去反应物的总焓燃烧热的定义与计算燃烧热在25℃、101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，单位为kJ/mol燃烧热的计算根据燃烧热的定义，利用已知的燃烧热数据和物质的质量，可以计算出物质燃烧放出的热量PART03化学键与能量REPORTING化学键的类型与能量关系共价键金属键金属键的形成是由于自由电子在金属共价键的形成是由于电子的共享，其原子之间的流动，其能量与金属原子能量取决于成键原子的电子排布和相的电子排布和金属原子之间的距离有互作用关离子键离子键的形成是由于电子的完全转移，其能量主要取决于离子间的库仑相互作用键能与反应热的关系反应热反应热是指在一定的压力下，化学反应吸收或释放的热量键能与反应热的关系反应热的大小与反应中键能的改变有关，即反应物的总键能之和减去生成物的总键能之和键能与物质稳定性的关系物质稳定性物质稳定性是指物质在一定条件下保持其结构和性质的相对稳定键能与物质稳定性的关系一般来说，键能越大，物质越稳定因为键能越大，断裂该键所需的能量就越大，因此该物质在化学反应中越不容易发生变化，即越稳定PART04化学能与热能的实践应用REPORTING燃料电池的工作原理燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的装置，燃料电池的构成通常包括电极、电解质和催化剂其工作原理是通过电化学反应将燃料和氧化剂中等部分，其中电极是燃料电池发生电化学反应的的化学能转化为电能场所，燃料和氧化剂分别在阳极和阴极上发生反应，产生电流燃料电池的种类很多，根据使用的燃料和氧化剂燃料电池的优点包括能量转化率高、环保、安静的不同，可以分为氢燃料电池、甲醇燃料电池等等，因此在电动汽车、航天器等领域得到广泛应用热力发动机的工作原理热力发动机是通过将热能转换为机械能的装置，其工输入热力发动机的种类很多，根据工作原理和应用场景的02作原理是利用工质的高温高压状态膨胀做功，推动活标题不同，可以分为内燃机、汽轮机、燃气轮机等塞或转子转动，从而输出机械能0103热力发动机在汽车、船舶、飞机、发电厂等领域得到热力发动机的效率取决于工质的性质、初态和终态的04广泛应用，是人类利用能源的重要方式之一温度差以及热力学循环的类型等化学能与热能在生产生活中的应用在生产生活中，化学能和热能的应用热力发动机在汽车、船舶、飞机等交非常广泛燃料电池可以用于电动汽通工具中得到广泛应用，同时也是发车、无人机、航天器等领域，提供高电厂和工业生产中的重要设备效、环保的动力在农业生产中，化肥的生产需要消耗在日常生活中，化学能和热能的应用大量的化学能，而温室效应则涉及到也无处不在例如，热水器的加热需热能的应用要消耗热能，而手机充电则需要化学能PART05化学能与热能的未来发展REPORTING新能源的开发与应用010203太阳能风能海洋能利用太阳能光伏发电技术，利用风力发电技术，将风利用海洋能发电技术，如将太阳能转化为电能，减能转化为电能，降低碳排潮汐能、海浪能等，为沿少对化石燃料的依赖放海地区提供清洁能源节能减排的措施与技术高效节能技术碳捕获和储存技术绿色建筑推广高效节能的家用电器、利用碳捕获和储存技术，推广绿色建筑设计和建筑工业设备等，降低能源消减少温室气体排放材料，降低建筑物的能耗耗和碳排放化学能与热能研究的展望新型能源材料的研发研究新型的能源材料，提高能源转换效率和稳定1性热能储存和利用技术研究高效的热能储存和利用技术，实现能源的合2理分配和利用化学反应过程优化优化化学反应过程，提高化学能与热能的转化效3率THANKS感谢观看REPORTING。