化學能

化學能是一種很隱蔽的能量，它不能直接用來做功，只有在發生化學變化的時候才可以釋放出來，變成熱能或者其他形式的能量。像石油和煤的燃燒，炸藥爆炸以及人吃的食物在體內發生化學變化時候所放出的能量，都屬於化學能。化學能是指儲存在物質當中的能量，根據能量守恆定律，這種能量的變化與反應中熱能的變化是大小相等、符號相反，參加反應的化合物中各原子重新排列而產生新的化合物時，將導致化學能的變化，產生放熱或吸熱效應。

基本介紹

• 中文名：化學huà xué
• 外文名：chemical energy
• 拉丁文名：Donec eu
• 屬性：能量的一種
• 解釋：物體發生化學反應時所釋放的能量
• 拼音：huà xué néng

實現原理

一切化學反應實質上就是原子最外層電子運動狀態的改變；在化學反應中吸收或者釋放的能量就叫做化學能，化學能的來源是在化學反應中由於原子最外層電子運動狀態的改變和原子能級發生變化的結果。

原子是由原子核和電子靠電磁場粘合而成的，分子是由原子靠電磁場（化學鍵能）粘合而成的，物體（固體液體氣體，非生物和生物）是由分子靠電磁場（分子間力）粘合而成的。化學鍵是物質的一種存在形式，化學鍵物質就是電磁場物質。化學反應是原子重新組合變成新的物質的過程。在化學反應過程中，化學鍵的鍵能能級發生變化，於是產生化學能現象。鍵能（電磁場能級）提高時是吸能反應，鍵能降低時是放能反應。

化學鍵的斷裂和形成是物質在化學變化中發生能量變化的主要原因。所以說，物質的化學反應與體系的能量變化是同時發生的。

主要作用

各種物質都儲存有化學能。不同的物質不僅組成不同、結構不同，所包含的化學能有不同。在化學反應中，既有化學物中化學鍵的斷裂，又有生成物中化學鍵的形成，那么，一個確定的化學反應完成後的結果是吸收能量還是放出能量，決定於反應物的總能量於生成物的總能量的相對大小。

能量轉換

轉熱能

化學反應在反應前後遵循質量守恆定律；同樣，一種能量可以轉化為另一種能量，能量也是守恆的，這就是“能量守恆定律”

實際套用

人類不但利用化學能轉化為熱能的原理來獲取所需的熱量進行生活、生產和科研，如化石燃料的燃燒、炸藥開山、發射火箭等。化學家們也常常利用熱能使很多化學反應得以發生，從而探索物質的組成、性質或製備所需的物質，如高溫冶鍊金屬、分解化合物等。

意義

化學反應伴隨著能量變化是化學反應的一大特徵。化學物質中的化學能通過化學反應轉化成熱能，是人類生存和發展的動力之源；而熱能轉化為化學能又是人們進行化學科學研究，創造新物質不可缺少的條件和途徑。

轉生物能

“呼吸”是指生物體吸入氧氣和呼出二氧化碳的過程，而“細胞呼吸”是指細胞內有機物氧化分解釋放能量的過程。

呼吸類型

有氧呼吸：(在酶的作用下）

C₆H₁₂O₆+6H2O+6O₂→6CO₂+ 12H₂O+能量

1mol葡萄糖釋放2870KJ，有1161KJ轉移至ATP（合成38molATP），能量效率高達40%，其餘主要以熱能(1709KJ)的形式散失掉。

無氧呼吸：(在酶的作用下）

C₆H₁₂O₆→2C₂H₅OH + 2CO₂+ 能量

C₆H₁₂O₆→2C₃H₆O₃ + 能量

1mol葡萄糖分解成乳酸釋放196.65KJ能量，有61.08KJ轉移至ATP（合成2molATP），其餘以熱能的形式散失掉。

意義

1、ATP 提供生命活動所需能量

2、熱能 維持體溫恆定

轉電能

化學能轉化為電能的方式：

原電池將化學能直接轉化為電能 優點：清潔、高效

電池原理

1、概念：把化學能直接轉化為電能的裝置叫做原電池。

2、原電池的工作原理：通過氧化還原反應（有電子的轉移）把化學能轉變為電能。

3、構成原電池的條件：（1）電極為導體且活潑性不同；（2）兩個電極接觸（導線連線或直接接觸）；（3）兩個相互連線的電極插入電解質溶液構成閉合迴路。

4、電極名稱及發生的反應：

負極：

較活潑的金屬作負極，負極發生氧化反應，

電極反應式：較活潑金屬－ne^－=金屬陽離子

負極現象：負極溶解，負極質量減少。
正極：

較不活潑的金屬或石墨作正極，正極發生還原反應，

電極反應式：溶液中陽離子+ne－=單質

正極的現象：一般有氣體放出或正極質量增加。

主要類型

1、乾電池：活潑金屬作負極，被腐蝕或消耗。如：Cu－Zn原電池、鋅錳電池。

2、充電電池：兩極都參加反應的原電池，可充電循環使用。如鉛蓄電池、鋰電池和銀鋅電池等。

3、燃料電池：兩電極材料均為惰性電極，電極本身不發生反應，而是由引入到兩極上的物質發生反應，如H₂、CH₄燃料電池，其電解質溶液常為鹼性試劑（KOH等）。