6.1.1化學(xué)反應(yīng)與能量變化高一下學(xué)期學(xué)案（人教版2019）

第六章化學(xué)反應(yīng)與能量第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量變化第一課時(shí)化學(xué)反應(yīng)與熱能學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)1．通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究、討論交流，感受化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，知道常見(jiàn)的吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)，樹(shù)立物質(zhì)變化中伴隨著能量變化的觀念。2.通過(guò)思考討論、微觀分析，能從反應(yīng)物和生成物具有的能量、化學(xué)鍵變化兩個(gè)角度理解化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。3.通過(guò)閱讀思考、實(shí)例分析，從本質(zhì)上認(rèn)識(shí)物質(zhì)變化與能量變化的關(guān)系，了解人類(lèi)利用的主要能源及新能源，分析能源的利用對(duì)自然環(huán)境及社會(huì)發(fā)展的影響。重點(diǎn)：化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)能量變化的關(guān)系、吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)難點(diǎn)：理解化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)與熱能（一）實(shí)驗(yàn)探究(1)【實(shí)驗(yàn)61】鎂和稀鹽酸的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程在一支試管中加入2mL2mol/L鹽酸，并用溫度計(jì)測(cè)量其溫度。再向試管中放入用砂紙打磨光亮的鎂條，觀察現(xiàn)象，并測(cè)量溶液溫度的變化實(shí)驗(yàn)操作示意圖實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象離子反應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)論【答案】有氣泡產(chǎn)生；用手觸摸反應(yīng)后的試管，溫?zé)幔挥脺囟扔?jì)測(cè)得反應(yīng)后溫度升高M(jìn)g＋2H＋=Mg2＋＋H2↑活潑金屬與酸反應(yīng)是放熱反應(yīng)(2)【例62】Ba(OH)2·8H2O和氯化銨反應(yīng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程將20gBa(OH)2·8H2O晶體研細(xì)后與NH4Cl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，聞到氣味后迅速用玻璃片蓋上燒杯，用手觸摸杯壁下部，試著用手拿起燒杯。觀察現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)操作示意圖實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象化學(xué)反應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)論【答案】混合物呈糊狀；聞到刺激性氣味；用手觸摸杯壁下部冰涼；用手拿起燒杯，木片與燒杯粘在一起B(yǎng)a(OH)2·8H2O＋2NH4Cl=BaCl2＋2NH3↑＋10H2O該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)（3）結(jié)論：【答案】化學(xué)反應(yīng)除了有新物質(zhì)生成以外，還總會(huì)伴隨著能量變化，通常主要表現(xiàn)為熱量的釋放或吸收。（二）吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)類(lèi)別放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)概念把釋放熱量的化學(xué)反應(yīng)稱(chēng)為放熱反應(yīng)把吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)稱(chēng)為吸熱反應(yīng)常見(jiàn)反應(yīng)類(lèi)型（1）（2）【答案】（1）①所有的燃燒反應(yīng)②所有的酸堿中和反應(yīng)③大多數(shù)的化合反應(yīng)④活潑金屬與水、與酸的反應(yīng)，⑤鋁熱反應(yīng)（2）①大多數(shù)分解反應(yīng)②以碳、CO、H2為還原劑的氧化還原反應(yīng)③Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)(固態(tài)銨鹽與堿的反應(yīng))④C和CO2發(fā)生的化合反應(yīng)及C和H2O(g)的反應(yīng)⑤NaHCO3與鹽酸的反應(yīng)（三）化學(xué)反應(yīng)存在能量變化的原因1、從化學(xué)鍵的變化理解——主要原因（微觀）(1)以H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)反應(yīng)的能量變化為例說(shuō)明反應(yīng)中能量變化1molH2分子中的化學(xué)鍵斷裂吸收的能量是436kJ共吸收1molCl2分子中的化學(xué)鍵斷裂吸收的能量是243kJ1molHCl分子中的化學(xué)鍵形成釋放的能量是431kJ共放出結(jié)論H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)的反應(yīng)放出的熱量為183kJ【答案】679kJ862kJ化學(xué)反應(yīng)是舊鍵斷裂，新鍵生成的反應(yīng)，兩者吸收和釋放能量的差異表現(xiàn)為反應(yīng)能量的變化?；瘜W(xué)反中能量變化的主要原因是化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程規(guī)律新鍵生成釋放的能量大于舊鍵斷裂吸收的能量，則反應(yīng)放熱新鍵生成釋放的能量小于舊鍵斷裂吸收的能量，則反應(yīng)吸熱【答案】化學(xué)鍵的斷裂與形成從物質(zhì)儲(chǔ)存化學(xué)能的角度理解——決定因素物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)與狀態(tài)不同，所具有的能量不同。因此，一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的能量變化取決于反應(yīng)物總能量和生成物總能量的相對(duì)大小。放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能被生成物“儲(chǔ)存”反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，反應(yīng)放熱反應(yīng)物總能量小于生成物總能量，反應(yīng)吸熱（四）人類(lèi)對(duì)能源的利用(1)利用的三個(gè)階段eq\x(柴草時(shí)期)——樹(shù)枝雜草↓eq\x(化石能源時(shí)期)——煤、石油、天然氣↓eq\x(多能源結(jié)構(gòu)時(shí)期)——eq\a\vs4\al(太陽(yáng)能、氫能、核能、海洋能、,風(fēng)能、地?zé)崮艿?(2)化石燃料利用過(guò)程中亟待解決的兩方面問(wèn)題=1\*GB3①一是其短期內(nèi)不可再生儲(chǔ)量有限；=2\*GB3②二是煤和石油產(chǎn)品燃燒排放的粉塵、等是大氣污染物的主要來(lái)源?！敬鸢浮縎O2、NOx、CO（3）新能源(1)特點(diǎn)：資源豐富、可以再生、對(duì)環(huán)境無(wú)污染等。(2)人們比較關(guān)注的新能源：、、、、等。【答案】太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能、氫能?）節(jié)能減排的措施(1)燃料燃燒階段提高燃料的燃燒效率——(2)能量利用階段提高能源的利用率——(3)開(kāi)發(fā)使用新能源，目前人們比較關(guān)注的新能源有太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽芎蜌淠艿?1\*GB3①特點(diǎn)：資源豐富、可以再生、對(duì)環(huán)境無(wú)污染等=2\*GB3②人們比較關(guān)注的新能源：太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能和氫能等【答案】?）可通過(guò)改進(jìn)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）可通過(guò)使用節(jié)能燈，改進(jìn)電動(dòng)機(jī)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(jìn)能源循環(huán)利用，有效提高能源利用率化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能（一）火力發(fā)電——化學(xué)能間接轉(zhuǎn)化為電能(1)能量轉(zhuǎn)換原理及過(guò)程化學(xué)能eq\o(→,\s\up11(燃料),\s\do4(燃燒))熱能eq\o(→,\s\up7(蒸汽輪機(jī)))機(jī)械能eq\o(→,\s\up7(發(fā)電機(jī)))電能其中能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是燃燒(氧化還原反應(yīng))。(2)能量轉(zhuǎn)化特點(diǎn)能量利用率低、污染嚴(yán)重。（二）原電池——化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能1、實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)步驟裝置圖實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象原因解釋(1)將鋅片和銅片插入盛有稀硫酸的燒杯中，觀察現(xiàn)象Zn片：Cu片：反應(yīng)的離子方程式：Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑；Cu片表面無(wú)明顯變化的原因：銅排在金屬活動(dòng)性順序表氫的后面，不能從酸溶液中置換出氫氣(2)用導(dǎo)線連接鋅片和銅片，觀察、比較導(dǎo)線連接前后的現(xiàn)象Zn片：Cu片：鋅與稀硫酸反應(yīng)，但氫氣在銅片上產(chǎn)生(3)用導(dǎo)線連接鋅片和銅片，并在鋅片和銅片之間串聯(lián)一個(gè)電流表，觀察電流表指針是否偏轉(zhuǎn)Zn片：Cu片：電流表指針偏轉(zhuǎn)說(shuō)明：導(dǎo)線中有電流；Cu片上有氣泡說(shuō)明：溶液中的氫離子在銅片表面獲得電子發(fā)生還原反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，從銅片上放出【答案】（1）Zn片：鋅片溶解，表面產(chǎn)生無(wú)色氣泡Cu片：無(wú)變化Zn片：鋅片溶解Cu片：銅片表面有氣泡（3）Zn片：鋅片溶解Cu片：銅片表面有氣泡、電流表A指針偏轉(zhuǎn)2、原電池的概念：將轉(zhuǎn)化為的裝置；原電池的反應(yīng)本質(zhì)是【答案】化學(xué)能電能氧化還原反應(yīng)3、原電池的工作原理當(dāng)用導(dǎo)線連接銅片和鋅片一同進(jìn)入稀硫酸時(shí)，由于鋅比銅活潑，容易失去電子，鋅被氧化成Zn2+而進(jìn)入溶液，電子則有鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片，溶液中的H+從銅片中獲得電子被還原成氫原子，氫原子結(jié)合成氫分子從銅片上析出。由于導(dǎo)線上有電子通過(guò)，因此產(chǎn)生了電流，電流表的指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)電極名稱(chēng)負(fù)極電極名稱(chēng)正極電極反應(yīng)類(lèi)型氧化反應(yīng)電極反應(yīng)類(lèi)型還原反應(yīng)電極反應(yīng)式電極反應(yīng)式原電池總反應(yīng)式：Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑【答案】電極名稱(chēng)負(fù)極電極名稱(chēng)正極電極反應(yīng)類(lèi)型氧化反應(yīng)電極反應(yīng)類(lèi)型還原反應(yīng)電極反應(yīng)式電極反應(yīng)式原電池總反應(yīng)式：Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑4、組成原電池的條件（1）（2）（3）（4）【答案】(1)兩個(gè)活潑性不同的電極，其中一個(gè)相對(duì)較活潑，另一個(gè)相對(duì)較不活潑，如：金屬與金屬、金屬與非金屬(2)電解質(zhì)溶液(溶液或者熔融)(3)電極用導(dǎo)線相連并插入電解液構(gòu)成閉合回路(4)有自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)（三）常見(jiàn)的化學(xué)電源1．一次電池(1)特點(diǎn)：電池放電后不能充電(內(nèi)部的氧化還原反應(yīng)無(wú)法逆向進(jìn)行)，如鋅錳干電池屬于一次電池。(2)鋅錳干電池的構(gòu)造如圖所示。①鋅筒為，電極反應(yīng)是。②石墨棒為，最終被還原的物質(zhì)是。③NH4Cl糊的作用是作。④特點(diǎn)：放電后不能充電，便于攜帶，價(jià)格低?！敬鸢浮浚?）①負(fù)極Zn－2e－=Zn2＋②正極二氧化錳③電解質(zhì)溶液2．二次電池(充電電池)(1)特點(diǎn)：二次電池在放電時(shí)所進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，在充電時(shí)可以逆向進(jìn)行，使電池恢復(fù)到放電前的狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)放電與充電的循環(huán)。(2)能量轉(zhuǎn)化：化學(xué)能電能。(3)常見(jiàn)的充電電池：鉛酸蓄電池、鎳氫電池、鋰離子電池等。3.燃料電池（1）概念：一種將燃料(如氫氣、甲烷、乙醇)和氧化劑(如氧氣)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的電化學(xué)反應(yīng)裝置。（2）特點(diǎn)①清潔、安全、高效等；②能量轉(zhuǎn)化率可以達(dá)到80%以上；③反應(yīng)物不是儲(chǔ)存在電池內(nèi)部，而是從外部提供，供電量易于調(diào)節(jié)。（3）應(yīng)用：在航天、軍事、交通等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。學(xué)習(xí)過(guò)程學(xué)習(xí)過(guò)程情景導(dǎo)入：能源、材料，信息被稱(chēng)為現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的三大支柱。能源是人類(lèi)賴(lài)以生存和發(fā)展的重要資源。我們?cè)谏a(chǎn)、生活中所使用的能量絕大部分是由化學(xué)反應(yīng)提供的，特別是煤、石油、天然氣以及它們的制品燃燒所產(chǎn)生。隨著社會(huì)的發(fā)展，人類(lèi)活動(dòng)對(duì)能源的消耗逐漸增多，盡管一些新能源被不斷開(kāi)發(fā)和利用，但是，由于對(duì)資源的不合理開(kāi)發(fā)和利用從而引發(fā)了不可回避的能源危機(jī)已成為制約一個(gè)國(guó)家發(fā)展的瓶頸，今天我們以化學(xué)的眼光來(lái)研究有關(guān)能源問(wèn)題。（見(jiàn)PPT圖片）一、化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化活動(dòng)一、放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)任務(wù)一、討論交流：結(jié)合已有知識(shí)思考化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)和特征分別是什么？【答案要點(diǎn)】（1）本質(zhì)：①化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成。②斷開(kāi)化學(xué)鍵要吸收能量，形成化學(xué)鍵要放出能量，吸收的能量與釋放的能量不相等。③化學(xué)反應(yīng)一定伴隨有能量的變化，化學(xué)反應(yīng)中能量變化主要表現(xiàn)為熱量的變化，吸熱或放熱。（2）特征：①質(zhì)量守恒定律：化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量保持不變。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，轉(zhuǎn)化的途經(jīng)和能量的形式不同。任務(wù)二、閱讀思考：閱讀教材P33頁(yè)第二自然段，結(jié)合初中所學(xué)知識(shí)，思考什么是吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)？并列舉你知道的常見(jiàn)吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)?！敬鸢敢c(diǎn)】①化學(xué)上把釋放熱量的化學(xué)反應(yīng)稱(chēng)為放熱反應(yīng)，吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)稱(chēng)為吸熱反應(yīng)。②常見(jiàn)的放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)大多數(shù)化合反應(yīng)所有燃燒反應(yīng)酸堿中和反應(yīng)金屬與酸或水的置換反應(yīng)鋁熱反應(yīng)大多數(shù)分解反應(yīng)Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)以C、CO、H2為還原劑的氧化還原反應(yīng)注意：①吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的對(duì)象都是化學(xué)變化，物理變化除外。②一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是吸熱還是放熱，與反應(yīng)條件（是否需要加熱）沒(méi)有必然聯(lián)系?；顒?dòng)二、實(shí)驗(yàn)探究放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)任務(wù)一、實(shí)驗(yàn)探究：結(jié)合教材P3233頁(yè)【實(shí)驗(yàn)61】、【實(shí)驗(yàn)62】，完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，思考實(shí)驗(yàn)原理，填寫(xiě)表格內(nèi)容：【答案要點(diǎn)】實(shí)驗(yàn)操作在一只試管中加入2mL2mol/L鹽酸，并用溫度計(jì)測(cè)量其溫度。再向試管中放入用砂紙打磨光亮的鎂條將20gBa(OH)2?8H2O晶體研細(xì)后與10gNH4Cl在燒杯中混合，并將燒杯放在滴有幾滴水的木片上，用玻璃棒快速攪拌，聞到氣味后迅速用玻璃片蓋上燒杯，用手觸摸燒杯下部，試著用手拿起燒杯實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①鎂條逐漸溶解，有氣泡產(chǎn)生；②溫度計(jì)溫度上升；③用手觸摸試管壁，有溫?zé)岣孝倩旌衔锍屎隣睿虎谟写碳ば詺馕稓怏w產(chǎn)生；③木片上的水結(jié)成冰，與燒杯底粘在了一起；④用手觸摸杯壁下部，有涼的感覺(jué)實(shí)驗(yàn)原理Mg+2HCl=MgCl2+H2↑Ba(OH)2·8H2O+2NH4ClBaCl2+2NH3↑+10H2O實(shí)驗(yàn)結(jié)論該反應(yīng)產(chǎn)生氣體，并放出熱量該反應(yīng)產(chǎn)生氣體，并吸收熱量結(jié)論：化學(xué)反應(yīng)中總會(huì)伴隨著能量變化，通常主要表現(xiàn)為熱能的變化，有的放出熱量，有的吸收熱量。注意：化學(xué)反應(yīng)的能量變化，除轉(zhuǎn)化為熱能外，還轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、光、聲、電等多種能量形式。任務(wù)二、問(wèn)題探究：（1）放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)與反應(yīng)條件是否需要加熱有何關(guān)系？【答案要點(diǎn)】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，如物質(zhì)燃燒。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）NaOH固體或濃硫酸溶于水，溶液溫度均會(huì)升高，則NaOH固體、濃硫酸溶于水是放熱反應(yīng)，對(duì)嗎？【答案要點(diǎn)】吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)都是化學(xué)變化，NaOH固體或濃硫酸溶于水溶于水是放熱過(guò)程，但不是放熱反應(yīng)；如升華、蒸發(fā)等過(guò)程是吸熱過(guò)程，但不是吸熱反應(yīng)。（3）你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)【62】成功的關(guān)鍵是什么？該實(shí)驗(yàn)中能量是如何轉(zhuǎn)化的？【答案要點(diǎn)】①該實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是在短時(shí)間內(nèi)反應(yīng)充分進(jìn)行，使體系溫度快速降低，木片上的水迅速凝固。②實(shí)驗(yàn)前可將塊狀Ba(OH)2·8H2O固體（NH4Cl固體是粉狀）；實(shí)驗(yàn)中用玻璃棒快速攪拌混合物。③該實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)了化學(xué)能到熱能的轉(zhuǎn)化。二、化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因活動(dòng)一、探究化學(xué)反應(yīng)中熱量的變化與化學(xué)鍵的關(guān)系—微觀角度任務(wù)一、閱讀思考：閱讀教材P33頁(yè)內(nèi)容，思考化學(xué)反應(yīng)中化學(xué)鍵與能量有何關(guān)系？【答案要點(diǎn)】①分子或化合物里的原子之間是通過(guò)化學(xué)鍵相結(jié)合的，而化學(xué)鍵與化學(xué)能聯(lián)系在一起的。當(dāng)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，斷開(kāi)反應(yīng)物的化學(xué)鍵要吸收能量，而形成生成物的化學(xué)鍵要放出能量。②化學(xué)鍵與能量的關(guān)系可用圖示表示為：斷鍵吸收能量（E1）>成鍵釋放能量(E2），反應(yīng)吸收能量(吸熱反應(yīng))；斷鍵吸收能量（E1）<成鍵釋放能量(E2），反應(yīng)放出能量(放熱反應(yīng))。③相同條件（如在25℃和101kPa）的條件下，由原子形成1mol化學(xué)鍵時(shí)所放出的能量，與斷開(kāi)1mol相同化學(xué)鍵所吸收的能量是相等的。任務(wù)二、問(wèn)題探究：已知?dú)錃庠诼葰庵腥紵陕然瘹渑f鍵斷裂和新鍵形成時(shí)能量的變化如下圖所示：則H2＋Cl2eq\o(=,\s\up11(點(diǎn)燃),\s\do4())2HCl的過(guò)程是放出能量還是吸收能量？由此可得出什么結(jié)論？【答案要點(diǎn)】①由圖示信息可知：1molH2中含有1molH－H鍵，斷開(kāi)1molH－H鍵吸收436kJ能量。1molCl2中含有1molCl－Cl鍵，斷開(kāi)1molCl－Cl鍵吸收243kJ能量。形成1molHCl分子中的H－Cl鍵會(huì)放出431kJ能量，則斷裂化學(xué)鍵吸收的總能量為：436kJ＋243kJ＝679kJ，形成化學(xué)鍵放出的總能量為：431kJ×2＝862kJ，反應(yīng)中能量的變化為：862kJ－679kJ＝183kJ，且放出的總能量大于吸收的總能量。因此，該過(guò)程放出能量。②結(jié)論：a.化學(xué)鍵的斷裂與形成是物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因，且遵循能量守恒定律。b.若反應(yīng)物中的化學(xué)鍵斷開(kāi)時(shí)吸收的能量高于生成物成鍵釋放的能量，則該反應(yīng)吸收能量，吸收的能量＝反應(yīng)物分解吸收的總能量－生成物形成釋放的總能量。c.若反應(yīng)物中的化學(xué)鍵斷開(kāi)時(shí)吸收的能量低于生成物成鍵釋放的能量，則該反應(yīng)放出能量，放出的能量＝生成物形成釋放的總能量－反應(yīng)物分解吸收的總能量。注意：標(biāo)況下，將1mol氣態(tài)分子AB斷裂成理想氣態(tài)原子所吸收的能量，單位（KJ·mol1）叫鍵能?；顒?dòng)二、探究化學(xué)反應(yīng)中熱量的變化與反應(yīng)物和生成物具有的能量高低的關(guān)系—宏觀角度任務(wù)一、閱讀思考：閱讀教材P34內(nèi)容，并結(jié)合圖63，思考物質(zhì)的能量與反應(yīng)放出、吸收能量有何關(guān)系？由此可得出什么結(jié)論？【答案要點(diǎn)】①放熱反應(yīng)可以看成是反應(yīng)物所具有的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能釋放出來(lái)，吸熱反應(yīng)可以看成是熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能被生成物所“儲(chǔ)存”宏觀解釋放熱反應(yīng)示意圖吸熱反應(yīng)示意圖化學(xué)反應(yīng)放出熱量化學(xué)反應(yīng)吸收熱量②結(jié)論：各種物質(zhì)都具有能量，物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)與狀態(tài)不同，所具有的能量也不同放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，反應(yīng)放熱反應(yīng)物總能量小于生成物總能量，反應(yīng)吸熱注意：=1\*GB3①破壞反應(yīng)物中的化學(xué)鍵吸收的能量越小，則反應(yīng)物越不穩(wěn)定，本身的能量越高。=2\*GB3②形成生成物的化學(xué)鍵放出的能量越多，說(shuō)明生成物越穩(wěn)定，本身的能量越低任務(wù)二、歸納總結(jié)：比較放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)，完成表格內(nèi)容?！敬鸢敢c(diǎn)】類(lèi)型比較放熱反應(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)形成原因反應(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與化學(xué)鍵的關(guān)系生成物分子成鍵時(shí)釋放的總能量大于反應(yīng)物分子斷鍵時(shí)吸收的總能量生成物分子成鍵時(shí)釋放的總能量小于反應(yīng)物分子斷鍵時(shí)吸收的總能量反應(yīng)過(guò)程圖示任務(wù)三、問(wèn)題探究：結(jié)合所學(xué)知識(shí)，思考如何判斷吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)？【答案要點(diǎn)】①根據(jù)反應(yīng)物和生成物的總能量的相對(duì)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(shí)的能量變化判斷——主要原因：若斷裂反應(yīng)物中的化學(xué)鍵所吸收的能量小于形成生成物中化學(xué)鍵所放出的能量，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(duì)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(jìn)行的反應(yīng)一般就是吸熱反應(yīng)?；顒?dòng)三、化學(xué)能與熱能轉(zhuǎn)化的應(yīng)用任務(wù)一、閱讀思考：閱讀教材P3435頁(yè)內(nèi)容，思考現(xiàn)階段人類(lèi)獲取熱能的主要途徑是什么？化石燃料獲取能量面臨哪些問(wèn)題？【答案要點(diǎn)】①現(xiàn)階段人類(lèi)獲取熱能的主要途徑是：物質(zhì)的燃燒，使用最多的常規(guī)能源是：化石燃料(煤、石油和天然氣)。②化石燃料獲取能量面臨的問(wèn)題：a.儲(chǔ)量有限，短期內(nèi)不可再生；b.影響環(huán)境：煤、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(lái)源。任務(wù)二、討論交流：為了改善人類(lèi)的生存環(huán)境，促進(jìn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，有哪些節(jié)能減排的措施？【答案要點(diǎn)】①在燃料燃燒階段，可以通過(guò)改進(jìn)鍋爐的爐型何燃料的空氣比、清潔積灰等方法，提高燃料的燃燒效率；②在能量利用階段，可通過(guò)使用節(jié)能燈、改進(jìn)電動(dòng)機(jī)的材料何結(jié)構(gòu)等提高能源的利用率；③開(kāi)發(fā)使用新能源，目前人們比較關(guān)注的新能源有太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能和氫能等。課堂練習(xí)課堂練習(xí)1．鋰電池是新一代高能電池，某種鋰電池的放電反應(yīng)方程式為：Li+MnO2=LiMnO2。下列說(shuō)法正確的是A．Li失去電子 B．MnO2被氧化 C．Li是正極 D．MnO2是還原劑【答案】A【詳解】A.反應(yīng)中Li失去電子，化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?1價(jià)，A正確；B.MnO2化合價(jià)由+4變?yōu)?3價(jià)，被還原，B錯(cuò)誤；C.Li化合價(jià)升高，失電子，是負(fù)極，C錯(cuò)誤；D.MnO2化合價(jià)由+4變?yōu)?3價(jià)，是氧化劑，D錯(cuò)誤；答案為A。【點(diǎn)睛】原電池放電時(shí)，Li失電子，化合價(jià)升高，被氧化，作負(fù)極；MnO2化合價(jià)降低，被還原，作正極。2．近年來(lái)我國(guó)科技發(fā)展突飛猛進(jìn)。下列主要由化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是A．海上風(fēng)力發(fā)電場(chǎng) B．“深海勇士”號(hào)潛水器的新型鋰電池C．北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的太陽(yáng)能電池板 D．潮汐能發(fā)電【答案】B【詳解】A．海上風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)，風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，故A錯(cuò)誤；B．“深海勇士”號(hào)潛水器的新型鋰電池，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故B正確；C．北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的太陽(yáng)能電池板，光能轉(zhuǎn)化為電能，故C錯(cuò)誤；D．潮汐能發(fā)電，潮汐能轉(zhuǎn)化為電能，故D正確；故選B。3．下列反應(yīng)中，屬于吸熱反應(yīng)的是A．鎂條與鹽酸反應(yīng) B．與的反應(yīng)C．氫氣在氧氣中燃燒生成水 D．稀硫酸與燒堿溶液反應(yīng)【答案】B【詳解】一般金屬和水或酸的反應(yīng)，酸堿中和反應(yīng)，一切燃燒，大多數(shù)化合反應(yīng)和置換反應(yīng)，緩慢氧化反應(yīng)如生銹等都是放熱反應(yīng)。大多數(shù)分解反應(yīng)，銨鹽和堿反應(yīng)，碳、氫氣或CO作還原劑的反應(yīng)等是吸熱反應(yīng)。A、C、D屬于放熱反應(yīng)，選B。4．某反應(yīng)的反應(yīng)過(guò)程中能量變化如圖所示。下列敘述不正確的是（

）A．該反應(yīng)的能量變化與氯化銨晶體和氫氧化鋇晶體反應(yīng)相同B．該反應(yīng)的△H=E1E2C．若生成物中某一物質(zhì)由氣態(tài)變成液態(tài)，則該反應(yīng)的△H變大D．加催化劑不能改變反應(yīng)的△H，但可以加快反應(yīng)速率【答案】C【詳解】A.氯化銨晶體和氫氧化鋇晶體反應(yīng)，為吸熱反應(yīng)，與圖中能量變化相同，故A正確；B.焓變?yōu)檎娣磻?yīng)的活化能之差，則反應(yīng)的，故B正確；C.同種物質(zhì)的氣態(tài)比液態(tài)能量高，則若生成物中某一物質(zhì)由氣態(tài)變成液態(tài)，則該反應(yīng)的變小，故C錯(cuò)誤；D.加催化劑不影響反應(yīng)的始終態(tài)，降低反應(yīng)所需的活化能，則不能改變反應(yīng)的，但可以加快反應(yīng)速率，故D正確；故答案選：C?！军c(diǎn)睛】由圖可知，反應(yīng)物總能量小于生成物總能量，為吸熱反應(yīng)，焓變?yōu)檎娣磻?yīng)的活化能之差，且催化劑不影響反應(yīng)的始終態(tài)、同種物質(zhì)的氣態(tài)比液態(tài)能量高。5．關(guān)于化學(xué)反應(yīng)與能量的說(shuō)法正確的是（

）A．中和反應(yīng)是吸熱反應(yīng)B．根據(jù)能量守恒定律，反應(yīng)物總能量與生成物總能量一定相等C．化學(xué)鍵斷裂放出能量D．燃燒反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)【答案】D【詳解】中和反應(yīng)放出熱量，為放熱反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；B.理論上來(lái)講能量是守恒的，但是化學(xué)反應(yīng)中一定伴隨著吸收或放出能量，所以反應(yīng)物總能量不等于生成物總能量，故B錯(cuò)誤；C.斷裂化學(xué)鍵吸收能量，形成化學(xué)鍵釋放能量，故C錯(cuò)誤；D.燃燒反應(yīng)放出熱量，屬于放熱反應(yīng)，故D正確；答案選D。6．冷敷袋俗稱(chēng)冰袋，在日常生活中有降溫、保鮮和鎮(zhèn)痛作用。下列試劑可用于制作冰袋的是A．生石灰和水 B．熟石灰和醋酸C．食鹽和水 D．硝酸銨和水【答案】D【詳解】A．生石灰溶于水放熱，不能用于制作冰袋，A不符題意；B．熟石灰和醋酸發(fā)生酸堿中和反應(yīng)，酸堿中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)，不能用于制作冰袋，B不符題意；C．食鹽溶于水，溶液溫度幾乎沒(méi)有變化，不能用于制作冰袋，C不符題意；D．硝酸銨溶于水吸收大量的熱使溫度降低，可以用于制作冰袋，D符題意；故選D。7．下圖為氫氧燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖，下列有關(guān)該電池的說(shuō)法不正確的是A．電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B．溶液中由電極向電極移動(dòng)C．電池工作一段時(shí)間后溶液的減小D．如把換成，產(chǎn)生相同的電量，消耗氧氣的物質(zhì)的量相同【答案】B【分析】氫氧燃料電池中，電解質(zhì)溶液顯堿性，通入氫氣的電極為負(fù)極，通入氧氣的電極為正極，負(fù)極的電極反應(yīng)式為2H2+4OH4e=4H2O，正極的電極反應(yīng)式為2H2O+O2+4e═4OH，由此分析解答?！驹斀狻緼．電極為負(fù)極，負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，故A正確；B．原電池中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，溶液中由電極向電極移動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．電池的總反應(yīng)為2H2+O2=2H2O，電池工作一段時(shí)間后，溶液中氫氧化鉀的濃度減小，溶液的減小，故C正確；D．如把換成，正極的電極反應(yīng)式相同，都是2H2O+O2+4e═4OH，產(chǎn)生相同的電量，消耗氧氣的物質(zhì)的量相同，故D正確；故選B。8．單斜硫和正交硫是硫的兩種同素異形體。已知①S(s，單斜)＋O2(g)=SO2(g)ΔH1＝－297.16kJ/mol②S(s，正交)＋O2(g)=SO2(g)ΔH2＝－296.83kJ/mol，下列說(shuō)法正確的是()A．正交硫比單斜硫穩(wěn)定B．S(s，單斜)=S(s，正交)ΔH3＝＋0.33kJ/molC．相同物質(zhì)的量的正交硫比單斜硫所含有的能量高D．①式表示斷裂1molO2中的共價(jià)鍵所吸收的能量比形成1molSO2中的共價(jià)鍵所放出的能量多297.16kJ【答案】A【分析】已知：①S(s，單斜)+O2(g)=SO2(g)△H1=297.16kJ?mol1；②S(s，正交)+O2(g)=SO2(g)△H2=296.83kJ?mol1；①②得到熱化學(xué)方程式：S(s，單斜)=S(s，正交)△H3=0.33kJ?mol1。【詳解】A．依據(jù)熱化學(xué)方程式可知，正交硫能量低于單斜硫，所以正交硫穩(wěn)定，故A正確；B．根據(jù)蓋斯定律得到熱化學(xué)方程式為：S(s，單斜)=S(s，正交)△H3=0.33kJ?mol1，故B錯(cuò)誤；C．相同物質(zhì)的量的正交硫所含有的能量比單斜硫低，故C錯(cuò)誤；D．①式表示斷裂lmolO2中共價(jià)鍵和斷裂S(s，單斜)所吸收的總能量比形成1molSO2中共價(jià)鍵所放出的能量少297.16KJ，故D錯(cuò)誤。

故選A。9．下列屬于可再生能源的是（

）①天然氣②生物質(zhì)能③地?zé)崮堍苁廷萏?yáng)能⑥潮汐能⑦風(fēng)能⑧氫能A．①②③④ B．②③⑤⑥⑦⑧ C．④⑤⑥⑦⑧ D．①②③⑤⑥⑦⑧【答案】B【詳解】可再生資源是指被人類(lèi)開(kāi)發(fā)利用后，可以在較短時(shí)間內(nèi)更新、再生，或者能夠重復(fù)利用、循環(huán)使用的自然資源，如氣候資源、生物資源、水資源和土地資源等；②生物質(zhì)能、③地?zé)崮?、⑤太?yáng)能、⑥潮汐能、⑦風(fēng)能、⑧氫能屬于可再生能源，②天然氣、④石油屬于化石能源，為不可再生能源，故答案為B。10．將鐵片和銅片貼在浸潤(rùn)過(guò)稀硫酸的濾紙兩側(cè)，用導(dǎo)線連接電流計(jì)，制成簡(jiǎn)易電池，裝置如圖。關(guān)于該電池的說(shuō)法正確的是A．銅片上有產(chǎn)生B．負(fù)極反應(yīng)為C．鐵電極附近溶液中的增大D．放電時(shí)電子流向：銅片→電流計(jì)→鐵片【答案】B【分析】將鐵片和銅片貼在浸潤(rùn)過(guò)稀硫酸的濾紙兩側(cè)，用導(dǎo)線連接電流計(jì)，制成簡(jiǎn)易電池，該原電池中Fe作負(fù)極，電極反應(yīng)為：Fe2e=Fe2+，Cu作正極，電極反應(yīng)為：2H++2e=H2↑，據(jù)此分析解題?！驹斀狻緼．由分析可知，銅片上有H2產(chǎn)生，A錯(cuò)誤；B．由分析可知，F(xiàn)e作負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)為，B正確；C．由分析可知，H+由負(fù)極移向正極，即鐵電極附近溶液中的減小，C錯(cuò)誤；D．原電池放電時(shí)電子流向：負(fù)極即鐵片鐵片→電流計(jì)→正極即銅片，D錯(cuò)誤；故答案為：B。11．如圖為某鋅－銅原電池示意圖。下列說(shuō)法正確的是A．電子由銅片通過(guò)導(dǎo)線流向鋅片B．溶液中的Cu2+向鋅電極移動(dòng)C．正極電極反應(yīng)式：Zn+2e=Zn2+D．電路中每轉(zhuǎn)移1mol電子，理論上電解質(zhì)溶液的質(zhì)量增加0.5g【答案】D【分析】該原電池中Zn為負(fù)極失電子生成Zn2+，Cu為正極Cu2+得電子生成Cu?！驹斀狻緼．Zn為負(fù)極，電子由Zn電極通過(guò)導(dǎo)線流向銅片，A錯(cuò)誤；B．溶液中的陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，Cu2+向銅電極移動(dòng)，B錯(cuò)誤；C．正極上Cu2+得電子生成Cu，電極反應(yīng)式為Cu2++2e=Cu，C錯(cuò)誤；D．電路中每轉(zhuǎn)移1mol電子，負(fù)極區(qū)域電解質(zhì)溶液中生成0.5molZn2+，正極區(qū)域電解質(zhì)溶液中失去0.5molCu2+，則理論上電解質(zhì)溶液的質(zhì)量增加0.5g，D正確；故答案選D。12．控制適合的條件，將反應(yīng)2Fe3++2II2+2Fe2+設(shè)計(jì)成如圖所示的原電池。下列判斷不正確的是（）A．反應(yīng)從正向開(kāi)始時(shí)，乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B．電流計(jì)讀數(shù)為零時(shí)，反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)C．電流計(jì)讀數(shù)為零后，甲乙兩燒杯均加等量水稀釋?zhuān)娏饔?jì)指針不發(fā)生偏移D．電流計(jì)讀數(shù)為零后，在甲中再溶入FeCl2固體，乙中石墨電極為正極【答案】C【詳解】原電池中負(fù)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)。根據(jù)裝置可知甲中石墨是正極，乙中石墨是負(fù)極，所以A正確。當(dāng)電流計(jì)讀數(shù)為零時(shí)，反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，此時(shí)再加入FeCl2固體，乙中單質(zhì)碘發(fā)生還原反應(yīng)，所以乙中的石墨是是正極，因此選項(xiàng)BD正確。電流計(jì)讀數(shù)為零后，甲乙兩燒杯均加等量水稀釋?zhuān)瑒t平衡被平衡，電流計(jì)指針發(fā)生偏移，所以C是錯(cuò)誤的。答案選C。13．利用“Na—CO2”電池可將CO2變廢為寶。我國(guó)科研人員研制出的可充電“Na—CO2”電池，以鈉箔和多壁碳納米管（MWCNT）為電極材料，放電時(shí)總反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Na＋3CO2=2Na2CO3＋C。放電時(shí)該電池“吸入”CO2，其工作原理如圖所示，下列說(shuō)法中不正確的是A．電流流向?yàn)镸WCNT→導(dǎo)線→鈉箔B．放電時(shí)，正極的電極反應(yīng)式為3CO2＋4Na＋＋4e－=2Na2CO3＋CC．選用高氯酸鈉—四甘醇二甲醚作電解液的優(yōu)點(diǎn)是導(dǎo)電性好，不與金屬鈉反應(yīng)，難揮發(fā)D．原兩電極質(zhì)量相等，若生成的Na2CO3和C全部沉積在電極表面，當(dāng)轉(zhuǎn)移0.2mole－時(shí)，兩極的質(zhì)量差為11.2g【答案】D【詳解】A.根據(jù)4Na＋3CO2=2Na2CO3＋C，得出負(fù)極為Na，正極為多壁碳納米管(MWCNT)，則電流流向?yàn)镸WCNT→導(dǎo)線→鈉箔，故A正確；B.放電時(shí)，正極是CO2得到電子變?yōu)镹a2CO3，其電極反應(yīng)式為3CO2＋4Na＋＋4e－=2Na2CO3＋C，故B正確；C.選用高氯酸鈉—四甘醇二甲醚作電解液的優(yōu)點(diǎn)是導(dǎo)電性好，不與金屬鈉反應(yīng)，難揮發(fā)，故C正確；D.原兩電極質(zhì)量相等，若生成的Na2CO3和C全部沉積在電極表面，當(dāng)轉(zhuǎn)移0.2mole－時(shí)，負(fù)極質(zhì)量減少0.2mol×23g?mol?1=4.6g，正極3CO2＋4Na＋＋4e－=2Na2CO3＋C，生成0.1mol碳酸鈉和0.05mol碳，正極質(zhì)量增加0.1mol×106g?mol?1+0.05mol×12g?mol?1=11.2，因此兩極的質(zhì)量差為11.2g+4.6g=15.8g，故D錯(cuò)誤。綜上所述，答案為D?！军c(diǎn)睛】根據(jù)反應(yīng)方程式4Na＋3CO2=2Na2CO3＋C中化合價(jià)進(jìn)行分析，升高的為負(fù)極，降低的為正極。14．下列關(guān)于四種裝置的敘述不正確的是A．電池I：正極發(fā)生的反應(yīng)為2H++2e═H2↑B．電池II：鋅筒做負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)C．電池III：是汽車(chē)使用的充電電池，又稱(chēng)為二次電池D．電池IV：電極b發(fā)生的電極反應(yīng)方程式為O2+4e+2H2O=4OH【答案】D【詳解】A．電池I為ZnCu硫酸電池，Zn作負(fù)極，Cu作正極，氫離子在正極得電子生成氫氣，電極反應(yīng)為：2H++2e═H2↑，故A正確；B．鋅錳干電池中，Zn作負(fù)極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，故B正確；C．該電池為鉛蓄電池，可放電、充電，屬于可充電電池又稱(chēng)二次電池，故C正確；D．電極b發(fā)生的電極反應(yīng)方程式為O2+4e+4H+=2H2O，故D錯(cuò)誤；故選：D。15．化學(xué)能與熱能、電能等能相互轉(zhuǎn)化．關(guān)于化學(xué)能與其他能量相互轉(zhuǎn)化的說(shuō)法正確的是A．化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因是化學(xué)鍵的斷裂與生成B．鋁熱反應(yīng)中，反應(yīng)物的總能量比生成物的總能量低C．圖I所示的裝置能將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹹．圖II所示的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)【答案】A【詳解】A．化學(xué)反應(yīng)時(shí)斷鍵要吸收能量，成鍵要放出能量，所以化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因是化學(xué)鍵的斷裂與生成，故A正確；B．鋁熱反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量應(yīng)大于生成物的總能量，故B錯(cuò)誤；C．圖I沒(méi)有形成閉合回路，不能形成原電池，不能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故C錯(cuò)誤；D．圖II所示反應(yīng)物的總能量大于生成物總能量，此反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故D錯(cuò)誤；答案選A。16．（1）選擇適宜的材料和試劑設(shè)計(jì)一個(gè)原電池，完成下列反應(yīng)：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu。①畫(huà)出裝置圖：。②電極材料和電解質(zhì)溶液各是什么。？③寫(xiě)出電極反應(yīng)式：負(fù)極：；正極：。（2）用鋅片、銅片連接后浸入稀硫酸溶液中，構(gòu)成了原電池，工作一段時(shí)間，鋅片的質(zhì)量減少了3.25克，銅表面析出了氫氣L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）。導(dǎo)線中通過(guò)mol電子?！敬鸢浮控?fù)極：鋅片、正極：銅片；CuSO4溶液Zn–2e=Zn2+Cu2++2e=Cu1.12L0.1【分析】（1）利用反應(yīng)Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu設(shè)計(jì)原電池，根據(jù)反應(yīng)可知，Zn為負(fù)極，則正極可以是活潑性不如Zn的金屬如銅等，也可以是碳棒，電解質(zhì)溶液應(yīng)為CuSO4，根據(jù)原電池原理寫(xiě)出電極反應(yīng)式。（2）根據(jù)鋅和氫氣之間轉(zhuǎn)移電子數(shù)目相等計(jì)算?！驹斀狻浚?）①利用反應(yīng)Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu設(shè)計(jì)原電池，根據(jù)反應(yīng)可知，Zn為負(fù)極，則正極可以是活潑性不如Zn的金屬如銅等，也可以是碳棒，電解質(zhì)溶液應(yīng)為CuSO4，設(shè)計(jì)的原電池裝置為：；②根據(jù)以上設(shè)計(jì)可知，負(fù)極為鋅片，正極為銅片，電解質(zhì)溶液為CuSO4溶液；③原電池中負(fù)極活潑金屬失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為：Zn–2e=Zn2+，正極為溶液中的陽(yáng)離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，CuSO4溶液中的陽(yáng)離子有Cu2+和H+，放電能力Cu2+大于H+，正極反應(yīng)為：，Cu2++2e=Cu；（2）用鋅片、銅片連接后浸入稀硫酸溶液中構(gòu)成的原電池中，負(fù)極：Zn–2e=Zn2+，正極：2H++2e=H2↑，由電極反應(yīng)n(H2)=n(Zn)=，V(H2)=0.05mol22.4L/mol=1.12L，n(e)=2n(Zn)=20.05mol=0.1mol?！军c(diǎn)睛】原電池中負(fù)極材料一般為活潑金屬，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，負(fù)極由于消耗而減少，正極一般是溶液中的陽(yáng)離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，放電能力強(qiáng)的陽(yáng)離子發(fā)生反應(yīng)，正極上的現(xiàn)象一般為產(chǎn)生氣體或質(zhì)量增加。17．化學(xué)電池在通訊、交通及日常生活中有著廣泛的應(yīng)用。（1）下列相關(guān)說(shuō)法正確的是（填序號(hào)）。A．通過(guò)某種電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出能量的多少，可以判斷該電池的優(yōu)劣B．二次電池又稱(chēng)充電電池或蓄電池，這類(lèi)電池可無(wú)限次重復(fù)使用C．除氫氣外，甲醇、汽油、氧氣等都可用作燃料電池的燃料D．近年來(lái)，廢電池必須進(jìn)行集中處理的問(wèn)題被提到議事日程，其首要原因是電池外殼的金屬材料需要回收(2)目前常用的鎳(Ni)鎘(Cd)電池，其電池總反應(yīng)可表示為：2Ni(OH)2＋Cd(OH)2Cd＋2NiO(OH)＋2H2O已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均難溶于水，但能溶于酸，以下說(shuō)法正確的是。A．電池放電時(shí)Cd作負(fù)極

B．反應(yīng)環(huán)境為堿性C．以上反應(yīng)是可逆反應(yīng)

D．該電池是一種二次電池(3)在宇宙飛船和其他航天器上經(jīng)常使用的氫氧燃料電池是一種新型電源，其構(gòu)造如圖所示：a、b兩個(gè)電極均由多孔的碳?jí)K組成，通入的氫氣和氧氣由孔隙中逸入，并在電極表面發(fā)生反應(yīng)而放電。①a電極是電源的極；②若該電池為飛行員提供了360kg的水，則電路中通過(guò)了mol電子。③已知H2的燃燒熱為285.8kJ·mol1，則該燃料電池工作產(chǎn)生36gH2O時(shí)，實(shí)際上產(chǎn)生了468.8kJ的電能，則該燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率是。（準(zhǔn)確到0.01）（能量轉(zhuǎn)化率是實(shí)際上釋放的電能和理論上反應(yīng)放出的熱能的比率）【答案】AC負(fù)400000.82【詳解】（1）A.通過(guò)某種電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出能量的多少，可以判斷該電池的優(yōu)劣，A正確；B.二次電池可以多次使用，隨著使用，電極和電解質(zhì)溶液消耗，不能無(wú)限次重復(fù)使用，B錯(cuò)誤；C.氧氣在燃料電池的正極上發(fā)生還原反應(yīng)，做氧化劑而不是燃料，C錯(cuò)誤；D.廢電池進(jìn)行集中處理的主要原因是電池中含有汞、鎘、鉛等重金屬離子對(duì)土壤水源造成污染，廢電池必須進(jìn)行集中處理，D錯(cuò)誤；答案選A。（2）A.放電是原電池，失電子的做負(fù)極，電池放電時(shí)Cd失電子作負(fù)極，A正確；B.依據(jù)電池反應(yīng)，Ni（OH）2和Cd（OH）2能溶于酸，故電解質(zhì)溶液為堿性溶液，B正確；C.兩個(gè)反應(yīng)方向的條件不同，充電是電解池，放電是原電池，反應(yīng)條件不同，不是可逆反應(yīng)，C錯(cuò)誤；D.二次電池又稱(chēng)為充電電池或蓄電池，是指在電池放電后可通過(guò)充電的方式使活性物質(zhì)激活而繼續(xù)使用的電池，鎳鎘電池是一種二次電池，D正確；答案選C。（3）①a電極通入氫氣，a是負(fù)極；②a、b兩個(gè)電極均由多孔的碳?jí)K組成，通入的氫氣和氧氣由孔隙中逸入，并在電極表面發(fā)生反應(yīng)而放電，電池總反應(yīng)為2H2+O2=2H2O，生成36g水轉(zhuǎn)移4mol電子，則生成360kg水轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為×4mol=40000mol；③已知H2的燃燒熱為285.8kJ·mol1，則該燃料電池工作產(chǎn)生36gH2O即2mol水時(shí)，理論上放出285.8kJ·mol1×2mol=571.6kJ，實(shí)際上產(chǎn)生了468.8kJ的電能，則該燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率是468.8kJ÷571.6kJ＝0.82。