化學(xué)能是一種儲(chǔ)存在原子和分子之間化學(xué)鍵中的勢能。當(dāng)這些化學(xué)鍵與反應(yīng)物接觸而斷裂或形成時(shí)，就會(huì)釋放或吸收化學(xué)能。化學(xué)鍵的斷裂和形成稱為化學(xué)反應(yīng)，其結(jié)果是生成一種新物質(zhì)。這篇文章為大家?guī)砻绹_格斯大學(xué)化學(xué)能源課程補(bǔ)習(xí)指南。

一、什么是化學(xué)勢能?

正如我們所見，勢能是物體內(nèi)部儲(chǔ)存的能量?；瘜W(xué)勢能也是這種能量的儲(chǔ)存，但它是物質(zhì)化學(xué)鍵中的勢能。

以汽車為例。汽油由各種化合物組成，燃燒時(shí)會(huì)釋放出勢能。內(nèi)燃機(jī)燃燒這種燃料，會(huì)引起放熱反應(yīng)。釋放出的一定能量會(huì)推動(dòng)汽車行駛，其余能量則轉(zhuǎn)化為熱量，使發(fā)動(dòng)機(jī)升溫。

其他燃料具有潛在的化學(xué)能。生物燃料和丙烷釋放的化學(xué)能也能驅(qū)動(dòng)汽車行駛。發(fā)電廠在釋放煤炭、天然氣和其他化石燃料的潛在化學(xué)能后發(fā)電。

二、有多少種能源?

能量有許多不同的形式。科學(xué)家們從兩大類能量入手：勢能和動(dòng)能，前者是儲(chǔ)存的能量，后者是運(yùn)動(dòng)的能量。

在此基礎(chǔ)上，又有幾種能量細(xì)分。

勢能可以是重力勢能、位置能或彈性勢能，當(dāng)你拉伸或壓縮某物以增加其勢能時(shí)，勢能就會(huì)增加。

還有更多類型的能量，化學(xué)能就是其中之一：

能量有多種類型：

1.核能是核聚變化學(xué)反應(yīng)中釋放的能量。

2.機(jī)械能是勢能和動(dòng)能的總和，如踩動(dòng)自行車時(shí)的能量。

3.化學(xué)能是儲(chǔ)存在煤或食物等物質(zhì)中的能量。

4.電能既可以是勢能，也可以是動(dòng)能，由電荷流產(chǎn)生。

5.輻射能也被稱為電磁能，來源于在太空中傳播的電磁波。太陽和燈泡發(fā)射電磁波，因此也是輻射能。

6.熱能又稱熱量，由溫度升高產(chǎn)生。

三、化學(xué)能如何從勢能轉(zhuǎn)化而來?

化學(xué)能釋放的能量受能量守恒定律(也稱為熱力學(xué)第一定律)的支配。該定律規(guī)定，能量不能被破壞或創(chuàng)造，只能從一種能量形式轉(zhuǎn)化為另一種能量形式。

當(dāng)一種物質(zhì)的原子和分子重新排列生成一種新物質(zhì)時(shí)，其儲(chǔ)存的能量或勢能就會(huì)轉(zhuǎn)化為一種形式的化學(xué)能。

食物是解釋化學(xué)能的好方法。讓我們想想蘋果。蘋果樹通過光合作用將太陽能量轉(zhuǎn)化為葡萄糖等碳水化合物。葡萄糖是一種勢能儲(chǔ)存。

我們吃了蘋果，身體就會(huì)分解葡萄糖和其他富含能量的分子中的勢能。分子中的部分勢能會(huì)發(fā)生化學(xué)變化。它轉(zhuǎn)化成一種叫做三磷酸腺苷(ATP)的物質(zhì)，這是一種載能分子，存在于所有生物的細(xì)胞中。

化學(xué)反應(yīng)也會(huì)導(dǎo)致熱量的釋放或吸收。在熱力學(xué)中，這些反應(yīng)被稱為放熱反應(yīng)或吸熱反應(yīng)。

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