最后更新: 2025-10-27 14:35 查看: 17 次反馈能力测评会员8.2元/月赞助

吸热、放热与化学能、电能的互相转换

人类利用化学反应不仅可以创造新物质，还可以获取能量或实现不同形式能量之间的转化。用柴木可以生火取暖和照明，在这个过程中化学能转化成了热能、光能等。
利用电池的化学反应可获取驱动汽车的电能，在该过程中实现了化学能与电能的相互转化。在本节中，我们将学习物质在发生化学变化的过程中能量是如何变化的。

## 吸热反应和放热反应
物质内部都储存着能量。化学能是在化学反应中表现出来的，与化学键等有关的能量。化学反应中的能量变化主要有热能、电能、光能等多种形式，一般人类利用较多的是反应产生的热能和电能

**实验** 铝热反应 用硬纸片折成漏斗状，侧面用钉书钉钉上，底部剪一小孔，内放一用滤纸折成的漏斗，用少量水湿润使滤纸紧贴住硬纸片。将5 g氧化铁粉末和2 g铝粉混合均匀后，放在纸漏斗中。如图5.20所示，把纸漏斗架在铁圈上，将整套装置放置在一个盛砂的铁盘上。在固体混合物上平铺少量氯酸钾固体，混合物中间插上一根打磨过的镁条，用点火枪点燃镁条。

![图片](/uploads/2025-10/3ce599.jpg)
 
 化学中把有热量放出的化学反应叫做放热反应，把吸收热量的化学反应叫做吸热反应。

铁与盐酸的反应是放热反应，氢氧化钠与盐酸的中和反应也是放热反应，氢气、木炭、甲烷等在氧气中的燃烧反应都是放热反应。碳酸钙的分解是吸热反应，灼热的炭与二氧化碳的反应也是吸热反应。

$$
\begin{aligned}
& \mathrm{CH}_4+2 \mathrm{O}_2 \xlongequal{\text { 点燃 }} \mathrm{CO}_2+2 \mathrm{H}_2 \mathrm{O} \\
& \mathrm{CaCO}_3 \xlongequal{\triangle} \mathrm{CaO}+\mathrm{CO}_2
\end{aligned}
$$

为什么有的化学反应会释放热量，而有的化学反应却需要吸收热量呢？这是由于物质在发生化学反应时，反应物中的化学键发生断裂，需要吸收能量；而生成物中新的化学键生成时，会放出能量。若化学键断裂需要吸收的总能量小于化学键生成时释放出的总能量，那么该化学反应就是放热反应，化学能转化为热能等释放出来。反之是吸热反应，热能会转化成化学能储存起来。

我们还可以从反应物总能量和生成物总能量的相对大小，来看化学反应是释放热量还是吸收热量。若反应物的总能量高于生成物的总能量，发生反应时会向周围环境释放能量；若反应物的总能量低于生成物的总能量，发生反应时需要从周围环境吸收能量（图5．21）。

![图片](/uploads/2025-10/13c984.jpg)

化石燃料在燃烧时为人类生产、生活提供了大量的热能。

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