（新教材）【人教版】高中化學(xué)必修二第六章化學(xué)反應(yīng)與能量課件

化學(xué)反應(yīng)與熱能第一課時700多年前，著名的意大利旅行家馬克·波羅到過中國，看見中國人燒煤煉鐵，這是他生平第一次看到煤做燃料，馬克·波羅在他的游記里記載了這件新鮮事。書中寫到，中國有一種黑色石頭，能燃燒，著起火來像火柴一樣，而且終夜不滅?，F(xiàn)代科學(xué)可以這樣解釋，煤中含有大量的碳，燃燒時放出熱能。你一定想知道，這種能量從何而來？它與化學(xué)物質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)有什么關(guān)系？石灰石要經(jīng)過高溫煅燒才能變成生石灰，高溫條件提供的熱能在石灰石的分解中有什么作用？請隨我一起學(xué)習(xí)化學(xué)能與熱能。化學(xué)變化的特征:

化學(xué)變化中除有新物質(zhì)生成外，常伴隨著放熱、發(fā)光、變色、放出氣體、生成沉淀等現(xiàn)象發(fā)生。一是制取新物質(zhì)；二是利用反應(yīng)中的能量。我們利用化學(xué)反應(yīng)可以：實驗實驗操作試管中加入2mL2mol·L-1鹽酸,并用溫度計測量其溫度,再向試管中放入打磨過的鎂條將20gBa(OH)2·8H2O晶體研細后與10gNH4Cl晶體一起放入燒杯中,并將燒杯放在滴有幾滴水的木片上。用玻璃棒快速攪拌,玻璃片蓋上燒杯一、化學(xué)反應(yīng)與能量實驗裝置

實驗現(xiàn)象有刺激性氣味氣體產(chǎn)生,用手觸摸杯壁下部,燒杯壁_____,試著用手拿起燒杯,________________鎂條逐漸溶解,有氣泡產(chǎn)生,溫度計的示數(shù)升高變涼木片黏在燒杯上實驗結(jié)論該反應(yīng)_________該反應(yīng)_________化學(xué)反應(yīng)發(fā)生時伴有_________________放出熱量吸收熱量熱量的釋放和吸收

根據(jù)上述兩個反應(yīng)、以及學(xué)過的其他化學(xué)反應(yīng)和生活經(jīng)驗，說明化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的過程中伴隨有能量的變化:有的化學(xué)反應(yīng)放熱，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能；有的化學(xué)反應(yīng)吸熱，熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。釋放熱量的化學(xué)反應(yīng)，叫放熱反應(yīng)吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)，叫吸熱反應(yīng)【思考】冬季生活中常常采用下列方法獲得熱量:①燒炭取暖;②用電暖器取暖;③天然氣壁掛爐取暖;④空調(diào)取暖;⑤地下水循環(huán)取暖等,都屬于放熱反應(yīng)嗎?提示:①③屬于。發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時釋放熱量才是放熱反應(yīng),①③分別屬于煤炭和甲烷的燃燒反應(yīng)。②④是電能轉(zhuǎn)化為熱能;⑤只是熱量的交換。二、化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因——微觀角度(1)化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是原子的重新組合，即反應(yīng)物中舊化學(xué)鍵的斷裂和生成物中新化學(xué)鍵的形成過程。(2)化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因①原因H2OH2OH2H2O22H2O

通電2H2↑+O2↑反應(yīng)物原子拆分，舊鍵斷裂原子結(jié)合，新鍵形成生成物化學(xué)反應(yīng)的過程吸收能量放出能量化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因:就是化學(xué)鍵的斷裂與形成計算分析:化學(xué)鍵反應(yīng)中能量變化1mol化學(xué)鍵反應(yīng)中能量變化H—H吸收436kJ共吸收679kJCl—Cl吸收243kJH—Cl放出431kJ共放出862kJ結(jié)論679kJ-862kJ=-183kJ,即反應(yīng)放出183kJ熱量H····Cl··

：＋→

Cl····

H····H2+Cl2=2HClH—HCl—ClH—Cl斷開斷開點燃

一個化學(xué)反應(yīng)的的過程，本質(zhì)上就是舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成的過程。形成化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因H····Cl··

：＋→

Cl····

H····H2+Cl2=2HClH—HCl—ClH—Cl吸收能量斷開斷開吸收能量形成放出能量點燃化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。從化學(xué)鍵的觀點來分析能量的變化

一個化學(xué)反應(yīng)的的過程，本質(zhì)上就是舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成的過程。吸收能量放出能量所以：一個化學(xué)反應(yīng)是否為放熱還是吸熱取決于什么呢？取決于所有斷鍵吸收的總能量與所有形成新鍵放出的總能量的相對大小2.化學(xué)反應(yīng)中能量變化的決定因素——宏觀角度各種物質(zhì)都儲存有化學(xué)能。不同的物質(zhì)不僅組成不同，結(jié)構(gòu)不同，所包含的化學(xué)能也不同。(1)物質(zhì)的穩(wěn)定性與能量的關(guān)系(2)化學(xué)反應(yīng)中能量變化的決定因素(用E表示物質(zhì)能量)在化學(xué)反應(yīng)中，物質(zhì)發(fā)生了變化，化學(xué)能也隨之改變。化學(xué)反應(yīng)過程中吸收或放出能量可形象地表示如下：反應(yīng)物的總能量高生成物的總能量低生成物的總能量高反應(yīng)物的總能量低放出能量吸收能量

化學(xué)反應(yīng)的過程,可以看成是能量的“貯存”或“釋放”的過程結(jié)論：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化取決于反應(yīng)物總能量與生成物總能量的相對大小。圖示：反應(yīng)物的能量生成物的能量能量的釋放反應(yīng)物的能量生成物的能量能量的吸收反應(yīng)物的總能量=生成物的總能量+放出的能量生成物的總能量=反應(yīng)物的總能量+吸收的能量圖2-1水能、化學(xué)能對比示意圖規(guī)律：（1）如果反應(yīng)物所具有的總能量高于生成物所具有的總能量，那么在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時，就有部分能量以熱的形式釋放出來；（2）如果反應(yīng)物所具有的總能量低于生成物所具有的總能量，那么在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時，反應(yīng)物就需要吸收能量，才能轉(zhuǎn)化為生成物。規(guī)律

吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的判斷方法(1)根據(jù)反應(yīng)物和生成物的總能量的相對大小判斷——決定因素。若反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,屬于放熱反應(yīng),反之是吸熱反應(yīng)。(2)根據(jù)化學(xué)鍵斷裂或形成時的能量變化判斷——用于計算。若斷裂反應(yīng)物中的化學(xué)鍵所吸收的總能量小于形成生成物中化學(xué)鍵所放出的總能量,屬于放熱反應(yīng),反之是吸熱反應(yīng)。(3)根據(jù)反應(yīng)物和生成物的相對穩(wěn)定性判斷。由不穩(wěn)定的物質(zhì)(能量高)生成穩(wěn)定的物質(zhì)(能量低)的反應(yīng)為放熱反應(yīng),反之為吸熱反應(yīng)。(4)根據(jù)反應(yīng)條件判斷。凡是持續(xù)加熱才能進行的反應(yīng)一般是吸熱反應(yīng)。特別提醒(1)三個“不一定”:①需加熱才能發(fā)生的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng),如碳和氧氣的反應(yīng);②放熱反應(yīng)常溫下不一定容易發(fā)生,如鋁熱反應(yīng);③吸熱反應(yīng)也不一定需要加熱,如Ba(OH)2·8H2O晶體和NH4Cl晶體的反應(yīng)。(2)吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)都是化學(xué)變化。NaOH固體溶于水是放熱過程,但不是放熱反應(yīng);升華、蒸發(fā)、蒸餾等過程是吸熱過程,但不是吸熱反應(yīng)。(3)吸熱反應(yīng)不一定需要加熱,放熱反應(yīng)不一定不需要加熱(4)化學(xué)變化一定伴隨著能量變化,有能量變化不一定是化學(xué)變化易錯提醒

1．化學(xué)反應(yīng)中的能量變化決定于反應(yīng)物總能量和生成物總能量的相對大小，不取決于部分反應(yīng)物和部分生成物能量的相對大小。2．需要加熱的化學(xué)反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)，常溫下能夠進行的化學(xué)反應(yīng)，也不一定是放熱反應(yīng)。3．任何化學(xué)反應(yīng)，不是吸熱反應(yīng)，就是放熱反應(yīng)，即任何化學(xué)反應(yīng)過程中都會有能量的變化。4．切勿把吸熱的物理過程或放熱的物理過程判斷為吸熱反應(yīng)或放熱反應(yīng)。1.下列說法正確的是(

)A.任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化B.H2O(g)→H2O(l)該過程放出大量的熱,所以該過程是化學(xué)變化C.化學(xué)反應(yīng)中能量的變化都表現(xiàn)為熱量的變化D.對于如圖所示的過程,是吸收能量的過程A【解析】任何化學(xué)反應(yīng)都有能量的變化,但有能量變化的過程不一定是化學(xué)變化,如物質(zhì)的三態(tài)變化,雖然存在能量變化,但不存在舊化學(xué)鍵的斷裂與新化學(xué)鍵的形成,故不是化學(xué)變化,B項錯誤;化學(xué)反應(yīng)中能量變化的形式有多種,除熱能外,還有光能、電能等,C項錯誤;由圖象知,該過程中反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,故該過程中放出能量,D項錯誤。2.已知2SO2+O22SO3為放熱反應(yīng),對該反應(yīng)的下列說法正確的是(

)A.O2的能量一定高于SO2的能量B.2molSO2和1molO2的總能量一定高于2molSO3的總能量C.SO2的能量一定高于SO3的能量D.因該反應(yīng)為放熱反應(yīng),故不必加熱就可發(fā)生B【解析】因反應(yīng)2SO2+O22SO3為放熱反應(yīng),所以2molSO2和1molO2的能量和一定高于2molSO3的能量,A錯誤,B正確,C錯誤;化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是舊鍵的斷裂和新鍵的形成,而斷鍵過程需要吸收能量,故放熱反應(yīng)有些也需要一定條件,該反應(yīng)是放熱的,但需要加熱才能發(fā)生,D錯誤。3.下列各圖中,表示吸熱反應(yīng)的圖是(

)【解析】反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量則為吸熱反應(yīng)。A4.關(guān)于吸熱反應(yīng)的說法正確的是 (

)A.凡需加熱的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)B.只有分解反應(yīng)才是吸熱反應(yīng)C.使用催化劑的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)D.CO2與CaO化合是放熱反應(yīng),則CaCO3分解是吸熱反應(yīng)【解析】反應(yīng)放熱還是吸熱與是否加熱無直接的關(guān)系,與是否使用催化劑也無直接關(guān)系,多數(shù)吸熱反應(yīng)需要加熱,但有的不需要加熱,例如Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)是吸熱反應(yīng),且該反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng),故A、B、C三項錯。放熱反應(yīng)的逆過程一定是吸熱反應(yīng),D正確。D

隨著人們生活節(jié)奏的加快,市場上出現(xiàn)了多種類型的“即食飯盒”等快速給食物加熱的產(chǎn)品。下面讓我們探究它們的工作原理。(1)有一“自熱米飯”的廣告播得很火,它介紹在食用時,將一無色液體加入一白色固體中,放上裝米飯的盒子,過幾分鐘米飯馬上就熱氣騰騰,可以食用了,非常方便。請你推測其白色固體和無色液體可能是如下哪個組合? (

)A.硝酸銨和水 B.濃硫酸和水C.氧化鈣和水 D.固體酒精和水提示:硝酸銨溶于水吸熱,A選項錯誤;濃硫酸具有腐蝕性,且操作不方便,B選項錯誤;氧化鈣與水反應(yīng)放出大量的熱,C選項正確;酒精溶于水時熱效應(yīng)不明顯,D選項錯誤。C(2)目前市面上有一種新型飯盒“即熱飯盒”,其原理是在飯盒底部有兩層,一層存放水,另一層存放鎂和鐵的混合物。使用時打開隔離層,即發(fā)生反應(yīng):Mg+2H2O====X+H2↑。請根據(jù)以上信息回答下列各題:①該飯盒底部“即熱”存在什么能量之間的轉(zhuǎn)化?提示:化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能。

②已知X是一種堿,則X的化學(xué)式是什么?你推斷X的化學(xué)式的依據(jù)是什么?提示:根據(jù)質(zhì)量守恒(原子守恒)定律可知X的化學(xué)式為Mg(OH)2。③上述化學(xué)反應(yīng)屬于哪種基本反應(yīng)類型?由該反應(yīng)可知化學(xué)反應(yīng)發(fā)生時都伴隨什么變化?提示:置換反應(yīng)?；瘜W(xué)反應(yīng)發(fā)生時都伴隨著物質(zhì)的變化和能量的變化。

第一節(jié)化學(xué)能與熱能教師：bangde學(xué)習(xí)目標(biāo)1．知道化學(xué)鍵的斷裂與形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的

主要原因。2．知道反應(yīng)物總能量與生成物總能量的相對高低是反

應(yīng)過程中能量變化的決定因素。2023/2/4江西省鷹潭市第一中學(xué)桂耀榮38請思考：

不同的燃料其組成不同，燃燒后放出的熱量也不相等。為什么不同的燃料燃燒時放出的熱量會不同？產(chǎn)生的熱能來自哪里？一、化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系2023/2/4江西省鷹潭市第一中學(xué)桂耀榮39以氫氣在氯氣中燃燒為例，用化學(xué)鍵的觀點分析反應(yīng)的本質(zhì)過程。1、化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是什么？H····Cl··

：＋→

Cl····

H····H2+Cl2==2HClH—HCl—ClH—Cl斷開斷開點燃

一個化學(xué)反應(yīng)的的過程，本質(zhì)上就是舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成的過程。形成2023/2/4江西省鷹潭市第一中學(xué)桂耀榮412、化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因---微觀角度H····Cl··

：＋→

Cl····

H····H2+Cl2=2HClH—HCl—ClH—Cl吸收能量Q吸斷開斷開吸收能量Q吸形成放出能量Q放點燃化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。計算公式：△Q=Q(吸）-Q(放）△Q>0吸收能量△Q<0放出能量實驗測得，在25℃,101KPa條件下，將1molH2(H-H)變?yōu)?molH原子需吸收436kJ能量，而2molH原子變成1molH2(H-H)放出436kJ能量，這個能量就是H-H的鍵能。某些化學(xué)鍵的鍵能：

鍵能越大,化學(xué)鍵越牢固，含該鍵的分子越穩(wěn)定，該物質(zhì)能量越低。

2023/2/4江西省鷹潭市第一中學(xué)桂耀榮43

思考1、在反應(yīng)H2+Cl2＝2HCl中，已知H－H鍵能為436kJ，Cl－Cl鍵能為247kJ，H－Cl鍵能為431kJ，判斷該反應(yīng)是

反應(yīng)

放熱請思考！(1)化學(xué)鍵斷裂時需要吸收能量。吸收總能量為：436kJ＋247kJ＝683kJ，(2)化學(xué)鍵形成時需要釋放能量。釋放總能量為：431kJ＋431kJ＝862kJ，(3)反應(yīng)中放出的熱量的計算：862kJ-683kJ=179kJ2023/2/4江西省鷹潭市第一中學(xué)桂耀榮44

思考2、

2摩H2和1摩O2生成2摩H2O的能量變化？多少？（已知：H-H鍵能是436KJ/mol，O=O鍵能是496KJ/mol，H-O鍵能是463KJ/mol）放出484KJ的能量思考3

下列變化過程中，需吸收能量的是（

）A．H＋H→H2 B．H＋Cl→HClC．I2→I＋I D．C＋O2→CO2C2023/2/4江西省鷹潭市第一中學(xué)桂耀榮45分析化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)物的總能量>生成物的總能量：放出能量2、化學(xué)反應(yīng)中能量變化的決定因素------宏觀角度2023/2/4江西省鷹潭市第一中學(xué)桂耀榮46分析化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)物的總能量<生成物的總能量:吸收能量結(jié)論：化學(xué)反應(yīng)是吸收能量還是放出能量，決定于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對大小?；瘜W(xué)反應(yīng)的過程，可以看成是能量的“貯存”或“釋放”的過程思考4、已知反應(yīng)A＋B＝C＋D為放熱反應(yīng)，對該反應(yīng)的下列說法中正確的是（

）A.A的能量一定高于CB.B的能量一定高于DC.A和B的總能量一定高于C和D的總能量D.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故不必加熱就一定能發(fā)生C親！你有啥收獲一、化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系1、化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì):

2、能量變化的主要原因（微觀角度）4、能量變化的決定因素（宏觀角度）：反應(yīng)物總能量>生成物總能量：反應(yīng)

能量；反應(yīng)物總能量<生成物總能量：反應(yīng)

能量。結(jié)論：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化取決于反應(yīng)物總能量與生成物總能量的相對大小。放出吸收舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成化學(xué)鍵的斷裂和形成計算公式：△Q=Q(吸）-Q(放）△Q>0吸收能量△Q<0放出能量3、鍵能越大,化學(xué)鍵越

，含該鍵的分子越

，該物質(zhì)能量：

牢固穩(wěn)定越低1.吸收能量的反應(yīng)一定是()A.釋放能量

B.貯存能量C.反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量

D.反應(yīng)物的總能量等于生成物的總能量B學(xué)以致用

2、氫氣在氧氣中燃燒產(chǎn)生藍色火焰，在反應(yīng)中，破壞1molH－H鍵消耗的能量為Q1kJ，

破壞1molO=O鍵消耗的能量為Q2kJ，

形成1molH－O鍵釋放的能量為Q3kJ。

下列關(guān)系式中正確的是（）

A.2Q1+Q2>4Q3B.2Q1+Q2<4Q3

C.Q1+Q2<Q3D.Q1+Q2=Q3B3、下列說法中正確的是（）

A.物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化

B.所有物質(zhì)的內(nèi)部都“儲存”有能量，而且這些能量都是相等的

C.在一個確定的化學(xué)反應(yīng)關(guān)系中，反應(yīng)物的總能量總是高于生成物的總能量

D.化學(xué)反應(yīng)的過程實質(zhì)是斷開舊化學(xué)鍵形成新化學(xué)鍵的過程ADC謝謝大家！化學(xué)反應(yīng)與熱能第二課時二：化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化1．兩條基本的自然規(guī)律(1)質(zhì)量守恒定律：自然界的物質(zhì)發(fā)生轉(zhuǎn)化時，

保持不變。(2)能量守恒定律：一種形式的能量可以轉(zhuǎn)化為另一種形式的能量，但體系包含的

不變。2．化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化(1)吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)①吸熱反應(yīng)：吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)。②放熱反應(yīng)：

放出熱量的化學(xué)反應(yīng)。放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)定義釋放熱量的化學(xué)反應(yīng)吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)宏觀解釋反應(yīng)物具有的總能量大于生成物具有的總能量反應(yīng)物具有的總能量小于生成物具有的總能量微觀解釋生成物分子成鍵時釋放的總能量大于反應(yīng)物分子斷鍵時吸收的總能量生成物分子成鍵時釋放的總能量小于反應(yīng)物分子斷鍵時吸收的總能量吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)的比較1.放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)圖示實例NaOH＋HCl===NaCl＋H2OBa(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)

放熱反應(yīng)

吸熱反應(yīng)大部分化合反應(yīng)酸堿中和反應(yīng)金屬與酸或水的置換反應(yīng)可燃物的燃燒反應(yīng)Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O大部分分解反應(yīng)緩慢氧化還原反應(yīng)（食物腐敗、鐵的生銹、葡萄糖體內(nèi)氧化）C+CO2==2CO△C+H2O==H2+CO高溫CuO+H2==Cu+H2O△【規(guī)律方法】放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)判斷“四"方法(1)依據(jù)反應(yīng)條件判斷。通常需要持續(xù)加熱的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。(2)依據(jù)能量變化圖象判斷。反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,則反應(yīng)為放熱反應(yīng);反之,則為吸熱反應(yīng)。(3)依據(jù)斷鍵和成鍵所吸收和釋放的能量數(shù)據(jù)判斷。如果舊鍵斷裂吸收的能量大于新鍵形成釋放的能量,則為吸熱反應(yīng);反之,為放熱反應(yīng)。(4)經(jīng)驗判斷法:根據(jù)常見的放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)的類型判斷。能量和動力

能源是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，我們每時每刻、分分秒秒都離不開它。迄今為止，人類所能利用的能源主要是化學(xué)能、電能、以及核能等等。但是，由于人類大量開發(fā)和浪費資源，造成了資源的不合理利用從而引發(fā)了不可回避的能源危機。三、化學(xué)能的應(yīng)用16.6%2.1%5.1%76.2%我國化石燃料和水電能源消耗構(gòu)成圖常見的能源主要有以下十種:太陽能、化石能源、水能、風(fēng)能、潮汐能、地?zé)崮?、生物質(zhì)能、核能以及氫能。社會發(fā)展與能源利用人類利用能源的三個階段

柴草時期中國古代制陶圖化石能源時期多能源結(jié)構(gòu)時期1.化石燃料利用過程中亟待解決的兩方面問題(1)一是其短期內(nèi)不可再生,儲量有限;(2)二是煤和石油產(chǎn)品燃燒排放的粉塵、SO2、NOx、CO等是大氣污染物的主要來源。2.在燃料利用過程中,節(jié)能的主要環(huán)節(jié):(1)燃料燃燒階段——可通過改進鍋爐的爐型和燃料空氣比、清理積灰等方法提高燃料的燃燒效率;(2)能量利用階段——可通過使用節(jié)能燈,改進電動機的材料和結(jié)構(gòu),以及發(fā)電廠、鋼鐵廠余熱與城市供熱聯(lián)產(chǎn)等措施促進能源循環(huán)利用,有效提高能量利用率。3.新能源(1)特點:資源豐富、______________________。(2)人們比較關(guān)注的新能源:_____能、___能、地?zé)崮?、海洋能和___能等。可以再生,對環(huán)境無污染太陽風(fēng)氫[思考]1.有化學(xué)鍵斷裂的變化一定是化學(xué)變化嗎？[提示]有化學(xué)鍵斷裂的變化不一定是化學(xué)變化。如:HCl溶于水時,在水分子的作用下,H—Cl鍵被破壞,但是無新化學(xué)鍵的生成,不是化學(xué)變化。2.放熱反應(yīng)是否一定不需加熱？吸熱反應(yīng)是否一定必須加熱？[提示]根據(jù)2Na＋O2△(=====)Na2O2和NH4Cl與Ba(OH)2·8H2O反應(yīng)可知,放熱反應(yīng)可能需要加熱,吸熱反應(yīng)也可能不需加熱。因此化學(xué)反應(yīng)是吸熱還是放熱與反應(yīng)條件無關(guān),而是決定于反應(yīng)物總能量與生成物總能量的相對大小。3.(1)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化,那么有能量變化的物質(zhì)變化一定是化學(xué)變化嗎？(2)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化是否只表現(xiàn)為熱量的變化？[提示]

(1)不一定。物質(zhì)發(fā)生物理變化時也會伴有能量變化。如濃硫酸的稀釋、氫氧化鈉的溶解、冰融化成液態(tài)的水等都有能量的變化。(2)不是?；瘜W(xué)反應(yīng)中一定有能量的變化,通常表現(xiàn)為熱量的變化,但也可能有其他的能量形式,如電能或光能等?！舅伎肌?019中國(山西)國際清潔能源博覽會于2019年6月28日上午在太原開幕。

本次展會以“清潔低碳、綠色發(fā)展”為主題,聚焦煤炭清潔利用、新能源、儲能、節(jié)能環(huán)保等領(lǐng)域,展示新技術(shù)新產(chǎn)品新應(yīng)用,搭建中西部清潔能源及設(shè)備供需平臺,促進煤改電、煤改氣、煤改清潔采暖在中西部的實施,加強霧霾的治理,有效改善呼吸環(huán)境。(1)提高燃料的燃燒效率應(yīng)該從哪些方面考慮?提示:使燃料與氧氣充分接觸,如將煤粉碎、液化和氣化;通入充足的氧氣。(2)日常生產(chǎn)、生活中常常采用下列能源:①煤;②石油;③天然氣;④太陽能;⑤水能;⑥氫能;⑦核能;⑧風(fēng)能;⑨地?zé)崮艿?屬于清潔能源的有哪些?提示:④⑤⑥⑦⑧⑨。清潔能源即綠色能源,是指不排放污染物、能夠直接用于生產(chǎn)生活的能源,它包括核能和可再生能源?？稍偕茉词侵冈牧峡梢栽偕哪茉?如水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、太陽能、水能、生物能(沼氣)、地?zé)崮?包括地源和水源)、海潮能等能源。1.下列變化過程需要吸收能量的是(

)A.氫氣球遇火發(fā)生爆炸B.向污染的河水中投放生石灰C.D.D解析氫氣的燃燒爆炸、CaO與水的反應(yīng)、形成化學(xué)鍵的過程都要放出能量，斷裂化學(xué)鍵時需要吸收能量。2.現(xiàn)在人類直接利用的主要化石能源是(

)A.太陽能B．核能C．氫能D．煤D解析

化石能源包括石油、煤和天然氣。A.為放熱反應(yīng)

B．為吸熱反應(yīng)C.屬于燃燒反應(yīng)

D．屬于中和反應(yīng)3.如圖為某化學(xué)反應(yīng)的能量—反應(yīng)進程圖，由此可判斷該反應(yīng)(

)B解析

由圖像可知該反應(yīng)反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量，該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，而物質(zhì)的燃燒反應(yīng)、酸堿中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)。4.下列有關(guān)能量轉(zhuǎn)化的認識不正確的是(

)A.通過植物的光合作用，太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B.人類使用照明設(shè)備，將電能轉(zhuǎn)化為光能C.生物體內(nèi)的化學(xué)變化過程在能量轉(zhuǎn)化上比在體外發(fā)生的一些能量轉(zhuǎn)化更為合理、有效D.燃料燃燒，只是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為了熱能D解析

A項，植物的光合作用是在太陽光作用下合成了新物質(zhì)，太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，正確；B項，人類使用照明設(shè)備照明是電能轉(zhuǎn)化為光能，正確；C項，生物體內(nèi)的化學(xué)變化過程在能量轉(zhuǎn)化上更為合理、有效，正確；D項，燃燒是劇烈的發(fā)光放熱的氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)過程中可產(chǎn)生光能、熱能等，錯誤?；瘜W(xué)反應(yīng)與電能（第1課時）1.一種形式的能量可以轉(zhuǎn)化成另一種形式的能量,能量轉(zhuǎn)化過程中要遵循能量守恒定律。2.化學(xué)能是能量的一種形式,你知道化學(xué)能的轉(zhuǎn)化形式有熱能、光能、電能等。3.氧化還原反應(yīng)中氧化劑得到電子,化合價降低,發(fā)生還原反應(yīng);還原劑失去電子,化合價升高,發(fā)生氧化反應(yīng)。4.氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移。寫出鋅和稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式,并用雙線橋法標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目:水電站一次能源：直接從自然界取得的能源稱為一次能源一、能源水能風(fēng)能石油天然氣原煤火電站二次能源：一次能源經(jīng)加工、轉(zhuǎn)換得到的能源稱為二次能源電能蒸汽16.6%2.1%5.1%76.2%我國化石燃料和水電能源消耗構(gòu)成圖

電能是現(xiàn)代社會中應(yīng)用最廣泛、使用最方便、污染最小的一種二次能源，又稱為電力。二、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能1.化學(xué)能間接轉(zhuǎn)化為電能2.關(guān)鍵——燃燒(氧化還原反應(yīng))估計在2050年火電仍居首位

火電，又稱為火力發(fā)電。那么，火究竟是如何轉(zhuǎn)化為電？2001年我國發(fā)電總量構(gòu)成圖火力發(fā)電是我國主要的發(fā)電方式。簡單的說就是利用燃料發(fā)熱,加熱水,形成高溫高壓過熱蒸汽,然后蒸汽沿管道進入汽輪機中不斷膨脹做功,沖擊汽輪機轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn),帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)子(電磁場)旋轉(zhuǎn),定子線圈切割磁感線,發(fā)出電能。(1)火力發(fā)電存在幾種形式的能量轉(zhuǎn)化?提示:化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能、熱能轉(zhuǎn)化為機械能、機械能轉(zhuǎn)化為電能3種形式。(2)試分析火力發(fā)電有哪些弊端?提示:①使用的化石燃料屬于不可再生資源;②化石燃料的燃燒會產(chǎn)生大量的有害氣體(如SO2、CO等)及粉塵,污染環(huán)境;③能量經(jīng)過多次轉(zhuǎn)化,能量利用率低?；剂先紵苿诱羝麢C加熱水蒸氣帶動發(fā)電機化學(xué)能

熱能

機械能

電能

火力發(fā)電工作原理示意圖化石燃料化學(xué)能燃燒熱能蒸汽機械能發(fā)電機電能火力發(fā)電的化學(xué)深層本質(zhì)分析燃燒氧化還原反應(yīng)氧化劑與還原劑之間發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移火力發(fā)電將化學(xué)能經(jīng)一系列能量轉(zhuǎn)化為電能舊鍵斷裂和新鍵形成、體系能量變化過程關(guān)鍵本質(zhì)本質(zhì)引起火電廠存在的主要優(yōu)缺點排出大量溫室氣體排出廢氣（SO2），可能導(dǎo)致酸雨產(chǎn)生廢渣、廢液能量轉(zhuǎn)化效率低缺點：煤炭是有限的不可再生資源優(yōu)點：廉價、方便、資源豐富思考：假設(shè)你是電力工程師，面對這些利與弊，你會如何應(yīng)對呢？a、改進火力發(fā)電b、研究新的發(fā)電方式

方式之一就是嘗試將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能。就像電池。其好處就是減少中間環(huán)節(jié)能損，高效、清潔利用燃料，不浪費能源，更方便。思考與交流：在你的生活和學(xué)習(xí)中，或你了解的范圍里，還有哪些需要使用電池的產(chǎn)品或器具？各使用什么樣的電池？鋰電池干電池疊層電池各類電池紐扣電池三.化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能——原電池(1)實驗實驗裝置實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論

___________________________鋅與稀硫酸_____,銅與稀硫酸_______鋅片上有氣泡,銅片上無氣泡反應(yīng)不反應(yīng)實驗裝置實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論

___________________________產(chǎn)生H2(還原反應(yīng))的位置發(fā)生了改變

___________________________________________該裝置將_______轉(zhuǎn)化為_____鋅片上無氣泡,銅片上有氣泡鋅片上無氣泡,銅片上有氣泡,電流表指針偏轉(zhuǎn)化學(xué)能電能現(xiàn)象銅片鋅片電流表Zn片表面沒有氣泡產(chǎn)生，鋅片溶解Cu片有氣泡產(chǎn)生電流表指針偏轉(zhuǎn)結(jié)論：有電流產(chǎn)生

，裝置中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能實驗2-4]實驗探究請將實驗現(xiàn)象記錄在課本P41表中：2、定義：能把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，叫做原電池。學(xué)與問：根據(jù)所了解的電學(xué)知識，你知道電子時怎樣流動的嗎？如何判定裝置的正負極？從能量轉(zhuǎn)變看：原電池是將能轉(zhuǎn)變?yōu)榈难b置。從化學(xué)反應(yīng)看，原電池的原理是中失去的電子經(jīng)過導(dǎo)線傳遞給，使氧化還原反應(yīng)分別在上進行?；瘜W(xué)電能

氧化還原反應(yīng)還原劑氧化劑兩個電極實驗探究形成原電池的條件形成條件一：活潑性不同的兩個電極材料負極：較活潑的金屬正極：較不活潑的金屬、石墨等（可以）（不可以）形成條件二：電極材料需插進電解質(zhì)溶液中；實驗探究形成原電池的條件實驗探究形成原電池的條件形成條件三：必須形成閉合回路（不可以）3.構(gòu)成原電池的條件注意:沒有氧化還原反應(yīng),就不可能有原電池,換句話說常溫下能自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng),理論上都可以設(shè)計成原電池構(gòu)成條件①有兩種活動性不同的金屬②有電解質(zhì)溶液；③構(gòu)成閉合電路；④能自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)即：兩極一液一連環(huán)，負極氧化正極還或一種金屬與一種非金屬導(dǎo)體(如石墨)酸、堿、鹽溶液一般要能和某極發(fā)生氧化還原反應(yīng)思考(1)兩個活潑性不同的金屬電極用導(dǎo)線連接，插入電解質(zhì)溶液中就能構(gòu)成原電池嗎？答：不一定。構(gòu)成原電池除具備①兩種活潑性不同的金屬②電解質(zhì)溶液③形成閉合回路外，還必須有一個能自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)。(2)在銅-鋅-稀硫酸原電池中，電子由鋅通過導(dǎo)線流向銅，再由銅通過電解質(zhì)溶液到達鋅嗎？答：電子只能在兩極和外電路中流動，不能進入溶液，在溶液中是陰陽離子的定向移動。(3)原電池內(nèi)部陰、陽離子是如何移動的？原因是什么？答：陰離子向負極移動，陽離子向正極移動。這是因為負極失電子，生成大量陽離子積聚在負極附近，致使該極附近有大量正電荷，所以溶液中的陰離子要移向負極；正極得電子，該極附近的陽離子因得電子生成電中性的物質(zhì)而使該極附近陰離子數(shù)目相對增多，帶負電荷，所以溶液中的陽離子要移向正極。構(gòu)成原電池的條件⑶

有兩種活動性不同的金屬（或一種是非金屬導(dǎo)體如碳棒）做電極。⑵兩電極材料需插入電解質(zhì)溶液請判斷下列各裝置是否是原電池？為什么？⑴形成閉合回路ZnAZnSO42－H+H+AZnSO42－H+H+CAZnCu煤油SO42－H+H+SO42—ZnH+H+CuA(x)(x)(√)(x)AZnSO42－H+H+木條(x)練習(xí)1.下列裝置中能夠組成原電池產(chǎn)生電流的是(

)B解析A項，兩個電極都是Cu，不能構(gòu)成原電池，錯誤；B項，符合構(gòu)成原電池的條件，正確；C項，Zn、Cu兩個電極分別置于兩個分離的燒杯中，不能形成閉合回路，不能構(gòu)成原電池，錯誤；D項，酒精是非電解質(zhì)，不能構(gòu)成原電池，錯誤。練習(xí)2.如圖所示電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時A極的質(zhì)量減小，B極上有氣泡產(chǎn)生，C為電解質(zhì)溶液，下列說法錯誤的是(

)A．B極為原電池的正極B.A、B、C可能分別為Zn、Cu和稀鹽酸C.C中陽離子向A極移動D.A極發(fā)生氧化反應(yīng)C解析

原電池中，一般是負極的較活潑金屬失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，逐漸溶解，質(zhì)量減小，故A極為負極，B極為正極，A、D正確；A、B、C分別為Zn、Cu和稀鹽酸時，可以構(gòu)成原電池，且現(xiàn)象符合題意，B正確；電解質(zhì)溶液中陽離子移向正極，C錯誤。練習(xí)3.

下列裝置中，電解質(zhì)溶液均為稀硫酸，其中不能構(gòu)成原電池的是(

)D解析

由構(gòu)成原電池的條件可知，D項不能形成閉合回路，所以不能構(gòu)成原電池。化學(xué)反應(yīng)與電能（第2課時）“負極出電子，電子回正極”4、原電池化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)：氧化還原反應(yīng)5、原電池電極名稱及確定方法：負極：還原性相對較強的材料正極：還原性相對較弱的材料活潑金屬→發(fā)生氧化反應(yīng)→向外線路提供電子→原電池的負極；不活潑金屬（或石墨）→發(fā)生還原反應(yīng)→接受外線路提供的電子→原電池的正極。

①根據(jù)電極材料判斷練習(xí)：判斷下列原電池的正負極.ZnCu稀硫酸ZnFeA稀硫酸CZnFeCA稀硫酸A稀硫酸A負極:

較活潑的金屬正極:

較不活潑的金屬或非金屬導(dǎo)體-+-+-+-+原電池正負電極的判斷方法③根據(jù)電子或電流流動方向判斷（外電路）：電子從負極流出沿導(dǎo)線流入正極電流從正極流出沿導(dǎo)線流入負極ee④根據(jù)離子的定向移動方向（內(nèi)電路）陽離子向正極移動陰離子向負極移動②根據(jù)電極反應(yīng)判斷失電子的反應(yīng)→氧化反應(yīng)→負極得電子的反應(yīng)→還原反應(yīng)→正極⑥根據(jù)現(xiàn)象判斷電極不斷溶解：負極有氣泡冒出、有固體析出：正極⑤根據(jù)離子方程式判斷Fe+2H+=Fe2++H2↑（負極）（在正極）特別提示：在判斷原電池正、負極時，不要只根據(jù)金屬活潑性的相對強弱，還要考慮電解質(zhì)溶液。(1)Mg-Al和稀鹽酸構(gòu)成原電池中，Mg作負極，Al作正極；而若把稀鹽酸換為NaOH溶液，Al作負極，Mg作正極。(2)Al-Cu和NaOH溶液構(gòu)成的原電池中，Al作負極；而若把NaOH溶液換為濃HNO3，則Cu作負極。原電池正、負極判斷

負極：正極：明確正、負極反應(yīng)生成的陰、陽離子與電解質(zhì)溶液中的離子是否共存。若不共存，則該電解質(zhì)溶液中的離子應(yīng)寫入正、負極反應(yīng)式。再根據(jù)質(zhì)量守恒和電荷守恒配平。確保正、負極的得失電子相等后，總反應(yīng)式=負極反應(yīng)式+正極反應(yīng)式電極反應(yīng)式的一般書寫程序:還原劑—ne-=氧化產(chǎn)物氧化劑+ne-=還原產(chǎn)物6、原電池電極反應(yīng)式的書寫①Al作____極,②Cu作____極電極反應(yīng)式是：負極___________________

正極___________________總反應(yīng)式_____________________例題1：Al和Cu作電極所構(gòu)成的原電池電解質(zhì)溶液為稀硫酸負正2Al-6e-=2Al3+6H++6e-=3H2↑2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑(2Al+6H+=2Al3++3H2↑)例題2：Al和Cu作電極所構(gòu)成的原電池電解質(zhì)溶液為濃硝酸①Al作____極②Cu作____極電極反應(yīng)式是：負極___________________

正極___________________總反應(yīng)式_______________________Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O(Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O)正負2NO3-+4H++2e-=2NO2↑+2H2OCu-2e-=Cu2+①Al作____極②Cu作____極電極反應(yīng)式是：負極___________________

正極___________________

總反應(yīng)式_______________________例題3：Al和Cu作電極所構(gòu)成的原電池電解質(zhì)溶液為NaOH溶液負正2Al-6e-+8OH-=2AlO2-+4H2O6H2O+6e-=6OH-+3H2↑2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑(2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑)書寫電極反應(yīng)式應(yīng)注意以下幾點：1．電極反應(yīng)是一種離子反應(yīng)，遵循書寫離子反應(yīng)的規(guī)則（打沉淀符號）；3．負極失電子所得氧化產(chǎn)物和正極得電子所得還原產(chǎn)物，與電解質(zhì)溶液有關(guān)（如酸堿性，＋4價的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在堿性溶液中以CO32－形式存在）。2．將兩極反應(yīng)的電子得失數(shù)配平后，相加得到總反應(yīng)，總反應(yīng)減去一極反應(yīng)即得到另一極反應(yīng)；練習(xí)判斷下列哪些裝置構(gòu)成了原電池？若不是，請說明理由；若是，請指出正負極名稱，并寫出電極反應(yīng)式.①②③(×)(×)(√)2H++2e-＝H2↑負極：總反應(yīng)：正極：Zn－2e-＝Zn2+Zn+2H+＝Zn2++H2↑⑤④(√)(√)負極：正極：總反應(yīng)：正極：負極：總反應(yīng)：Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑Zn+2H+＝Zn2++H2↑Fe－2e-＝Fe2+Cu2++2e-＝CuFe+Cu2+＝Fe2++CuFe+CuSO4＝Cu+FeSO4（氧化反應(yīng)）（還原反應(yīng)）Zn片：Zn－2e-=Zn2+Cu片：2H++2e-=H2

↑電極反應(yīng)式：總化學(xué)方程式Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑總反應(yīng)式：Zn+2H+==Zn2++H2↑

2e-7、原電池工作原理：原電池的工作原理小結(jié)知識導(dǎo)學(xué)概念將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置叫做原電池Zn＋CuSO4===Cu＋ZnSO4實質(zhì)化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔軜?gòu)成前提能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)構(gòu)成條件①兩個電極；②電解質(zhì)溶液；③構(gòu)成閉合回路電極構(gòu)成正極、負極Zn：負極Cu：正極電極反應(yīng)負極：失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)；正極：得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)負極：Zn失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)；正極：Cu2＋得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)知識導(dǎo)學(xué)電子及電流的流向外電路：電子由負極流向正極，與電流方向相反；內(nèi)電路：陰離子移向負極，陽離子移向正極，電流由正極流向負極外電路：電子由Zn極經(jīng)導(dǎo)線流向Cu極，電流由Cu極流向Zn極；內(nèi)電路：SO42－、OH－移向Zn極(負極)，Cu2＋、Zn2＋移向Cu極(正極)電極反應(yīng)式與反應(yīng)總式的關(guān)系兩個電極反應(yīng)式相加，即得反應(yīng)總式負極：Zn－2e－===Zn2＋；正極：Cu2＋＋2e－===Cu；總反應(yīng)：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu工作原理示意圖【提醒】(1)構(gòu)成原電池的兩電極材料不一定都是金屬,正極材料可以為導(dǎo)電的非金屬,例如石墨。兩極材料可能參與反應(yīng),也可能不參與反應(yīng)。(2)兩個活潑性不同的金屬電極用導(dǎo)線連接,共同插入電解質(zhì)溶液中不一定構(gòu)成原電池,必須有一個能自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)。(3)在判斷原電池正負極時,既要考慮金屬活潑性的強弱,也要考慮電解質(zhì)溶液性質(zhì)。如Mg-Al-HCl溶液構(gòu)成的原電池中,負極為Mg;但是Mg-Al-NaOH溶液構(gòu)成的原電池中,負極為Al,正極為Mg。2.構(gòu)成原電池的條件(1)具有活潑性不同的兩個電極。(2)兩電極必須插入電解質(zhì)溶液中。(3)形成閉合回路。(4)能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)。小結(jié)本節(jié)內(nèi)容1.原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。3.原電池工作原理口訣原電池分兩極；負氧化正還原；電子由負向正；離子陽正陰負。4.原電池正、負極的判斷方法首先準(zhǔn)確判斷元素化合價的變化，然后根據(jù)原電池工作原理判斷?；蟽r升高―→失去電子―→發(fā)生氧化反應(yīng)―→負極；化合價降低―→得到電子―→發(fā)生還原反應(yīng)―→正極。

5.一般來說，負極質(zhì)量減小，正極質(zhì)量不變或增加。(1)相對活潑性強的金屬為負極，另一個為正極(3)電子由負極流向正極。(2)發(fā)生氧化反應(yīng)的為負極，發(fā)生還原反應(yīng)的為正極。(4)電流由正極流向負極。(5)陰離子移向的電極為負極，陽離子移向的電極為正極。1.下列裝置中能組成原電池形成電流的是()CAZnCuH2SO4CuZnA酒精ABZnH2SO4ACuH2SO4CDACuCuH2SO4課堂練習(xí)2、把A,B兩種不同的未知活潑性的金屬用導(dǎo)線連接后同時插入稀硫酸中,結(jié)果發(fā)現(xiàn)A金屬上有氣體產(chǎn)生,則下列說法正確的是()A.A為正極,A較活潑

B.B為負極,B較活潑

C.A上發(fā)生的是氧化反應(yīng)

D.A的質(zhì)量減小B3、如圖所示，在鐵圈和銀圈的焊接處，用一根棉線將其懸在盛水的燒杯中，使之平衡；小心的向燒杯中央滴入CuSO4溶液，片刻后可觀察到的現(xiàn)象是(D)A.鐵圈和銀圈左右搖擺不定；B.保持平衡狀態(tài)；C.鐵圈向下傾斜；D.銀圈向下傾斜；4.某金屬能跟稀鹽酸作用放出氫氣，該金屬與鋅組成原電池時，鋅為負極，此金屬是()A.MgB.FeC.AlD.CuB5.由銅鋅和稀硫酸組成的原電池工作時，電解質(zhì)溶液的PH()A.不B先變大后變小C逐漸變大D.逐漸變小C6.一個電池反應(yīng)的離子方程式是Zn+Cu2+=Zn2++Cu,

該反應(yīng)的的原電池正確組合是(

)CABCD正極ZnCuCuFe負極CuZnZnZn電解質(zhì)溶液CuCl2H2SO4CuSO4HCl7、如圖裝置，電流表G發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時A極逐漸變粗，B極逐漸變細，C為電解質(zhì)溶液，則A、B、C應(yīng)是下列各組中的哪一組（）A、A是鋅，B是銅，C為稀H2SO4

B、A是銅，B是鋅，C為稀硫酸C、A是鐵，B是銀，C為AgNO3溶液D、A是Ag，B是鐵，C為AgNO3溶液

A

CABD化學(xué)反應(yīng)與電能（第3課時）1．加快氧化還原反應(yīng)的速率(1)原理：原電池中，氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩極進行，使溶液中離子運動時相互的干擾減小，使反應(yīng)速率增大。

(2)實例：如實驗室用Zn和稀H2SO4(或稀HCl)反應(yīng)制H2，用粗Zn產(chǎn)生H2的速率快。原因是粗鋅中的雜質(zhì)和鋅、稀H2SO4溶液形成原電池，加快了鋅的腐蝕，產(chǎn)生H2的速率加快。如果用純Zn，可以在稀H2SO4溶液中加入少量CuSO4溶液，也同樣會加快產(chǎn)生H2的速率，原因是Cu2＋＋Zn===Cu＋Zn2＋，Zn和生成的Cu在稀H2SO4的溶液中形成原電池，加快了鋅的腐蝕，產(chǎn)生H2速率加快。三、原電池原理的應(yīng)用1.將等質(zhì)量的兩份鋅粉a、b分別放入兩支相同的試管中，然后加入等體積等物質(zhì)的量濃度且均過量的稀硫酸，同時向a中加入少量CuSO4溶液，則產(chǎn)生氫氣的體積(V)與時間(t)的關(guān)系用圖像表示如下，其中正確的是(

)D解析

等質(zhì)量的兩份鋅粉中，加入等體積等物質(zhì)的量濃度且均過量的稀硫酸，同時向a中加入少量CuSO4溶液，則a中發(fā)生的反應(yīng)有Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，b中只發(fā)生反應(yīng)Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。由于a中置換出來的Cu與Zn在稀硫酸中構(gòu)成原電池，所以a中的反應(yīng)速率比b中的反應(yīng)速率大，即反應(yīng)完成所需的時間短，但Cu2＋消耗了少量的Zn，a中產(chǎn)生的H2比b中產(chǎn)生的H2少。綜上分析，D項正確。2.100mL2mol·L－1的鹽酸與過量的鋅反應(yīng)，為加快速率，又不影響產(chǎn)生氫氣的總量，可采用的方法是(

)A．加入適量的6mol·L－1的鹽酸

B．加入數(shù)滴氯化銅溶液C．加入適量的蒸餾水

D．加入適量的氯化鈉解析A項能加快反應(yīng)速率，但生成氫氣的總量會增加；C、D兩項不影響H2的量，但稀釋了鹽酸，降低了反應(yīng)速率；B項發(fā)生反應(yīng)Cu2＋＋Zn===Zn2＋＋Cu，形成Cu—Zn原電池，加快了反應(yīng)速率且生成氫氣的總量不變。BA．兩圈仍保持平衡

B．有氣泡產(chǎn)生，兩圈搖擺不定C．鐵圈向下傾斜

D．銀圈向下傾斜3．如圖所示，燒杯中盛的是水，鐵圈和銀圈直接相連，在接頭處用一根絕緣細絲吊住，并使之平衡。小心地從燒杯中央滴入CuSO4溶液，反應(yīng)一段時間后，觀察到的現(xiàn)象是(

)D解析

首先鐵圈可以與CuSO4發(fā)生氧化還原反應(yīng)：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，其次是鐵圈和銀圈直接相連，電子可順利傳遞，故該裝置構(gòu)成了原電池。負極反應(yīng)式為Fe－2e－===Fe2＋，正極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－===Cu。由于鐵溶解，鐵圈質(zhì)量減輕，生成的銅附著在銀圈上，銀圈質(zhì)量增加。2．判斷金屬的活動性強弱(1)原理：一般原電池中，活潑金屬作負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，不活潑金屬作正極，發(fā)生還原反應(yīng)。(2)實例：有兩種金屬a和b，用導(dǎo)線連接后插入到稀H2SO4中，觀察到a極溶解，b極上有氣泡產(chǎn)生，根據(jù)電極現(xiàn)象判斷出a是負極，b是正極，由原電池原理可知，金屬活動性a>b，即原電池中，活動性強的金屬為負極，活動性弱的金屬為正極。1、X、Y、Z都是金屬，把X浸入Z的硝酸鹽溶液中，X的表面有Z析出，X與Y組成原電池時，Y是電池的負極。X、Y、Z三種金屬的活動性順序為（）Ａ．Ｘ＞Ｙ＞ＺＢ．Ｘ＞Ｚ＞ＹＣ．Ｙ＞Ｘ＞ＺＤ．Ｙ＞Ｚ＞Ｘ練習(xí)C因為X置換出Z,所以金屬性Ｘ＞Ｚ負極的金屬較活潑,所以Ｙ＞Ｘ

2、把a、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池。若a、b相連時，a為負極；c、d相連時，電流由d到c；a、c相連時，c極上產(chǎn)生大量氣泡，b、d相連時，b上有大量氣泡產(chǎn)生，則四種金屬的活動性順序由強到弱的為：

()A．a(chǎn)>b>c>dB．a(chǎn)>c>d>bC．c>a>b.>dD．b>d>c>aB3.已知四種金屬A、B、C、D，根據(jù)下列事實：①A＋B2＋===A2＋＋B；②D＋2H2O===D(OH)2＋H2↑；③以B、C為電極與C的鹽溶液組成原電池，電極反應(yīng)為C2＋＋2e－===C，B－2e－===B2＋，由此可知A2＋、B2＋、D2＋、C2＋的氧化性強弱關(guān)系是(

)A．D2＋>A2＋>B2＋>C2＋B．A2＋>B2＋>D2＋>C2＋C．D2＋>C2＋>A2＋>B2＋D．C2＋>B2＋>A2＋>D2＋解析由①知，A比B活潑；由②知，D的活潑性較強，能置換出H2O中的氫，故D的活潑性大于A；由③知，B作負極，活潑性大于C，則金屬的活動性順序是D>A>B>C，而金屬單質(zhì)的還原性越弱，其陽離子的氧化性越強，故D正確。D3、保護金屬設(shè)備(1)原理：使被保護的金屬作原電池的正極而得到保護。(2)實例：船體是鋼鐵材料，在海水中易被腐蝕，所以經(jīng)常在船體外殼焊接比鐵活潑的鋅。4、設(shè)計原電池

已知一個氧化還原反應(yīng)，分析找出氧化劑、還原劑，一般還原劑為負極材料(或在負極上被氧化)，氧化劑(電解質(zhì)溶液中的陽離子)在正極上被還原。以Fe+CuSO4====FeSO4+Cu為例步驟實例將反應(yīng)拆分為電極反應(yīng)負極反應(yīng)Fe-2e-====Fe2+正極反應(yīng)Cu2++2e-====Cu步驟實例選擇電極材料負極:較活潑金屬,一般為發(fā)生氧化反應(yīng)的金屬Fe正極:活潑性弱于負極材料的金屬或石墨Cu或C選擇電解質(zhì)一般為與負極反應(yīng)的電解質(zhì)CuSO4溶液步驟實例畫出裝置圖

特別提示：在設(shè)計原電池時，若給出的是離子反應(yīng)方程式，如：Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋，此時電解質(zhì)不確定為具體的物質(zhì)，只要是可溶性銅鹽即可，如CuCl2、CuSO4等。同時畫出原電池裝置圖時，必須符合原電池組成的三大要素。原電池的設(shè)計方法(1)找：找一個能夠自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)，只有自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)才能被設(shè)計成原電池。(2)拆：將氧化還原反應(yīng)拆分為氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)兩個半反應(yīng)，分別作為負極和正極的電極反應(yīng)，還原劑－ne－===氧化產(chǎn)物(負極電極反應(yīng))；氧化劑＋ne－===還原產(chǎn)物(正極電極反應(yīng))。(3)定：根據(jù)氧化還原反應(yīng)中的還原劑和氧化劑確定原電池的負極和電解質(zhì)溶液，正極一般選擇比負極活潑性差的金屬或能導(dǎo)電的非金屬。(4)畫：連接電路形成閉合回路，畫出原電池示意圖。規(guī)律方法

“設(shè)計原電池”思維流程如下:【誤區(qū)警示】設(shè)計原電池裝置的兩個易錯點(1)能設(shè)計成原電池的反應(yīng)一般是自發(fā)的放熱的氧化還原反應(yīng),吸熱反應(yīng)不可能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。(2)設(shè)計原電池時,負極材料確定之后,正極材料的選擇范圍較廣,只要合理都可以。2.下列四個化學(xué)反應(yīng)中，理論上不可設(shè)計成原電池的是(

)A．2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑B．2H2＋O2點燃=====2H2OC．Zn＋CuSO4===Cu＋ZnSO4D．Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑

D解析A、B、C三項都是氧化還原反應(yīng)，都可以設(shè)計成原電池，D項不是氧化還原反應(yīng)，不能設(shè)計成原電池。

1.某原電池的電池反應(yīng)為Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，與此電池反應(yīng)不符合的原電池是(

)①銅片、鐵片、FeCl3溶液組成的原電池②石墨、鐵片、Fe(NO3)3溶液組成的原電池③鐵片、鋅片、Fe2(SO4)3溶液組成的原電池④銀片、鐵片、Fe(NO3)2溶液組成的原電池A．①② B．②③C．③④ D．②④解析

根據(jù)電池反應(yīng)Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋可知，F(xiàn)e為負極，比Fe不活潑的金屬或?qū)щ姺墙饘僮髡龢O，含F(xiàn)e3＋的溶液為電解質(zhì)溶液。③④不符合。

C2.某小組為研究電化學(xué)原理，設(shè)計如圖裝置。下列敘述不正確的是(

)A．a(chǎn)和b不連接時，鐵片上會有金屬銅析出B．a(chǎn)和b用導(dǎo)線連接時，銅片上發(fā)生的反應(yīng)為Cu2＋＋2e－===CuC．無論a和b是否連接，鐵片均會溶解D．a(chǎn)和b用導(dǎo)線連接后，F(xiàn)e片上發(fā)生還原反應(yīng)，溶液中的Cu2＋向銅電極移動

D解析

鐵的活潑性強于銅，故鐵能置換出銅且附著在鐵棒上，A正確；a和b用導(dǎo)線連接后，構(gòu)成原電池，其中Fe作負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，銅作正極，電極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－===Cu，B正確、D錯誤；無論a和b是否連接，鐵都被氧化生成Fe2＋，C正確。(1)該電池的負極材料是

,正極材料是

,電解質(zhì)溶液是

。

(2)在外電路中,電流方向是從

極到

極。

(3)正極反應(yīng)的產(chǎn)物為

,正極上出現(xiàn)的現(xiàn)象是

;

負極反應(yīng)的產(chǎn)物為

,負極上出現(xiàn)的現(xiàn)象是

。

解析:反應(yīng)Cu+2Ag+ 2Ag+Cu2+中Cu被氧化,Ag+被還原,所以需用Cu棒作負極,正極材料可選用活潑性比Cu弱的金屬,如Ag等,正極也可選用石墨電極;電解質(zhì)溶液為AgNO3溶液。電流從正極流向負極,正極發(fā)生還原反應(yīng),產(chǎn)物為Ag,電極變粗;負極發(fā)生氧化反應(yīng),產(chǎn)物為Cu2+,負極Cu棒溶解。答案:(1)Cu石墨(或Ag)

AgNO3溶液(2)正負(3)Ag電極變粗Cu2+

Cu棒溶解

7月1日是中國共產(chǎn)黨的生日,從2019年起,每年的7月1日還多了一重含義:國際航標(biāo)協(xié)會第13屆全會確定,自2019年起將每年的7月1日設(shè)立為“世界航標(biāo)日”,讓更多人了解航標(biāo)在保障船舶安全航行中起到的重要作用。2019年世界航標(biāo)日的主題是海上航標(biāo)——成功的航行,可持續(xù)發(fā)展的地球。青島慶祝首個“世界航標(biāo)日”,首次面向全國啟動燈塔開放季。我國首創(chuàng)的海洋電池以鋁板、鉑網(wǎng)作電極,海水為電解質(zhì)溶液,電池總反應(yīng)為4Al+3O2+6H2O====4Al(OH)3?？捎米鳠羲璧碾姵?。(1)鋁板在該電池中作什么極?發(fā)生什么變化?提示:負極逐漸被消耗。根據(jù)電池反應(yīng)可知,鋁被氧化,發(fā)生氧化反應(yīng),是負極,電池工作時鋁板逐漸被消耗,轉(zhuǎn)化成氫氧化鋁。(2)鉑電極作什么極?在該電極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是什么?提示:根據(jù)電池反應(yīng)可知,正極發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是氧氣,鉑電極作正極,本身不參與反應(yīng)。(3)在燈塔的使用過程中存在什么能量的轉(zhuǎn)化?提示:化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,電能轉(zhuǎn)化為光能。化學(xué)反應(yīng)與電能（第4課時）發(fā)展中的化學(xué)電源干電池堿性電池蓄電池鋰離子電池燃料電池化學(xué)電池的分類一次電池（干電池）：電池消耗到一定程度，就不能使用；二次電池（充電電池或蓄電池）：放電后可以再充電重新使用；燃料電池：一種將燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學(xué)電池。1.干電池(一次性電池)電極:Zn為負極,碳棒為正極電解液：NH4Cl、ZnCl2和淀粉糊

另有黑色的MnO2粉末，吸收正極產(chǎn)生的H2，防止產(chǎn)生極化現(xiàn)象。電極方程式：負極(Zn):Zn－2e-＝Zn2＋正極(C)：2MnO2+2NH4++2e-=Mn2O3+2NH3+H2O(1)鋅錳干電池特點：放電后不能充電,便于攜帶,價格低(2)堿性鋅錳干電池

隨著用電器朝著小型化、多功能化發(fā)展的要求，對電池的發(fā)展也提出了小型化、多功能化發(fā)展的要求。體積小、性能好的堿性鋅－錳電池應(yīng)運而生。這類電池的重要特征是電解質(zhì)溶液由原來的中性變?yōu)殡x子導(dǎo)電性更好的堿性，負極也由鋅片改為鋅粉，反應(yīng)面積成倍增長，使放電電流大幅度提高。堿性電池是個人音響、照相機等地首選電源。堿性電池

電解液:中性NH4Cl→堿性KOH（離子導(dǎo)電性更好）負極：鋅片→鋅粉（反應(yīng)面積成倍增長，使放電電流大幅度提高）優(yōu)點：比能量和儲存時間有所提高，適用于大電流和連續(xù)放電堿性鋅-錳干電池（3）紐扣電池負極：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O

正極：Ag2O+H2O

+2e-=2Ag+2OH-

總反應(yīng)：

Ag2O+Zn=ZnO+2Ag電極反應(yīng)：用途：電子手表、液晶顯示的計算器或一個小型的助聽器等所需電流是微安或毫安級的。

2.二次電池也叫充電電池充電電池又稱二次電池?？沙潆婋姵厥莾蓸O都參加反應(yīng)的電池。這是一種發(fā)展較快的原電池，如鉛蓄電池、銀鋅電池、（紐扣電池）、鋰電池、愛迪生蓄電池等，它們的負極是較活潑的金屬，正極一般是金屬氧化物。放電時，負極被氧化。正極材料的氧化物被還原，充電時的電極反應(yīng)與放電時相反。電動車、手機的電池都可以反復(fù)充電使用,都屬于二次電池。。充電電池：氧化還原反應(yīng)在充電時可以逆向進行。化學(xué)能放電充電電能用途：目前汽車上使用的電瓶大多仍是鉛蓄電池，它還廣泛用于國防、生產(chǎn)、生活等領(lǐng)域。鉛蓄電池：最早使用的充電電池。（1）鉛蓄電池特點：鉛蓄電池的電壓穩(wěn)定，使用方便安全可靠，可再次充電使用。鉛蓄電池可放電亦可充電，它是用硬橡膠或透明塑料制成方形外殼，在正極板上有一層棕褐色的

，負極板是海綿狀的

，兩極均浸入

溶液中，且兩極間用微孔橡膠或微孔塑料隔開。負極：正極：放電總反應(yīng)式：⑴鉛蓄電池PbO2金屬鉛硫酸Pb+SO42——2e—=PbSO4PbO2+4H++SO42—+2e—=PbSO4+2H2OPb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O當(dāng)硫酸的濃度降低，溶液的密度達1.18g/cm3時應(yīng)停止使用，需充電，充電時起電解池的作用，電極反應(yīng)為：陽極：陰極：充電總反應(yīng)式：鉛蓄電池放電和充電總反應(yīng)式：PbSO4+2H2O—2e—=PbO2+4H++SO42—PbSO4+2e—=

Pb+SO42—

2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O放電充電（2）鎳鎘電池特點：體積小，便于攜帶?？芍貜?fù)使用500次以上。壽命比鉛蓄電池長。鎘有致癌作用，有被鎳氫電池取代的趨勢。H2+NiO(OH)2

Ni(OH)2+H2O

。放電充電鎳鎘電池電極反應(yīng)（KOH為電解液）用途：廣泛用于收錄機、無線對講機、電子閃光燈、電動剃須刀等。2NiO(OH)+2H2O+Cd2Ni(OH)2+Cd(OH)2放電充電(3)鎳氫電池負極：正極：

放電總反應(yīng)式：H2+2OH——2e—=2H