Студентите понякога могат да се борят да разберат връзките между енергията и създаването или скъсването на химични връзки. Често фокусът е само върху разкъсването на връзките и следователно при реакция като изгаряне учениците в крайна сметка мислят, че разкъсването на връзките отделя топлина. Формирането на връзки трябва да се преподава изрично. Студентите трябва да оценят енергийните потоци между химическата система и околната среда и тяхната връзка с процеса на разрушаване или образуване на връзката.

промени

Този списък предоставя дейности, основна информация и разследвания, които изследват горивата и енергийните промени в химичните реакции.

Въпреки че този списък предоставя източник на информация и идеи за експериментална работа, важно е да се отбележи, че препоръките могат да датират много бързо. НЕ следвайте предложения, които противоречат на настоящите съвети от CLEAPSS, SSERC или скорошни ръководства за безопасност. Потребителите на eLibrary са отговорни да гарантират, че всяка дейност, включително практическа работа, която извършват, е в съответствие с действащите разпоредби, свързани със здравето и безопасността, и че те извършват подходяща оценка на риска. Допълнителна информация е предоставена в нашите указания за здраве и безопасност

Връзки и ресурси

Енергийни стойности на храната

Като въведение в тази тема студентите могат да изследват и сравняват енергийните стойности на различните храни, като използват калории или kJ, изброени на опаковката. Кои видове храни имат най-много калории? Това е нещо, което им е познато, преди да преминат към по-трудни концепции.

Относителните количества енергия, отделяни при изгаряне на различни вещества (например горива и храни), могат да бъдат измерени и сравнени с помощта на калориметрия. Регистраторите на данни могат да се използват вместо термометри за по-лесно улавяне и манипулиране на данните. Някои хранителни данни се дават в калории, а не в джаули, въпреки че „калориите“, за които говорим, когато говорим за храна, всъщност са килокалории.

Студентите могат да използват калориметрични експерименти като този, за да сравняват различни храни (или горива). Това може да предостави възможност на учениците да планират разследвания и да извършват експериментална работа. След това те биха могли да извършат изчисления, за да сравнят колко калории са изядени през един типичен ден спрямо това колко калории са необходими за количеството физическо упражнение.

За да изчислите количеството освободена енергия, използвайте уравнението: E = mxcx ΔT, където E е енергията (в джаули), m е масата на водата, която се нагрява (в грамове), c е специфичният топлинен капацитет на водата (4.2 J/g/K) и ΔT е промяната в температурата на водата (в ° C или K).

Имайте предвид, че за да получите най-точната стойност на ΔT, е обичайно да се правят измервания на температурата на фиксирани интервали (напр. 20 секунди) и да се начертава графика на температурата спрямо времето.

Разликите между теоретичните и действителните резултати могат да бъдат изследвани, както и надеждността и валидността на данните. Тази тема също действа като отправна точка за дискусии, дебати и писмена работа за науката в новините, като затлъстяване и избор на гориво.

Горивата и храните отделят енергия чрез съответно изгаряне и дишане. Важно е да се подчертае, че това са реакции между горивото или храната и кислорода и че продуктите се образуват - енергийните промени не се отнасят само до молекулите на горивото, което е често срещано погрешно схващане. Различните горива и храни отделят различни количества енергия чрез изгаряне или дишане.

Данните за калориметрията могат да се комбинират с анализа на други фактори на околната среда, като относителни количества освободен въглероден диоксид, ефективност на двигателите и възобновяемост на източниците на гориво. Студентите могат да проведат експерименти, за да покажат, че при изгарянето на въглеводородно гориво в изобилие от въздух се получава въглероден диоксид и вода и се изчислява енергийната мощност на грам течно гориво.