（教师参考）高中化学 专题2 化学反应与能量转化课件（打包13套）苏教
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苏教
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（教师参考）高中化学 专题2 化学反应与能量转化课件（打包13套）苏教,教师,参考,高中化学,专题,化学反应,能量,转化,课件,打包,13,苏教
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专题 2 化学反应与能量转化 第一单元 化学反应速率与反应限度 第 1课时 化学反应的速率 演示实验 1 取两支试管，酸 ，将两只事先分别装有 时将气球里的粉末倒入试管中。观察现象。 现象： 装有 一、化学反应速率 1、定义 化学反应速率就是用来衡量化学反应进行的 快慢 。 2、表示方法 化学反应速率可以用单位时间内 反应物浓度 的 减少 或 生成物浓度 的 增加 来表示。 3、公式 4、单位 练习 向 2，4 反应中各物质的 速率比 =各物质的 化学计量数比 对于反应 aA+bB=cC+ 有 v(A): v(B): v(C): v(D)=a:b:c:d 注意： 在计算化学反应速率时要 标明 是 哪一种物质 的反应速率。因为用不同物质标明的 速率大小 不同，但它们的比 与系数比成正比 。 要比较同一反应在不同时间内反应速率的大小，必须用 同一种物质 来比较。 5、内因 化学反应的速率 首先 取决于 反应物本 身的 性 质，即内因。 二、外界条件对化学反应速率的影响 1、温度 2、催化剂 3、浓度 4、压强 此外，反应物接触面积的大小、固体反应物的颗粒大小、光、超声波、溶剂的性质等因素对反应速率也有影响。 演示实验 取两支大试管，各加入5过氧化氢溶液（即双氧水），再向试管中分别滴入几滴洗涤剂，将其中一支试管放入盛有热水的烧杯中，观察并比较两支试管中发生的变化。 现象： 放入热水的那支试管中气泡产生的速 率快。 结论： 说明 加热 能 加快 反应的速率。 演示实验 取两支大试管，各加入5过氧化氢溶液（即双氧水），再分别滴入几滴洗涤剂，用药匙向其中一支试管中加入少量的二氧化锰粉末，观察发生的变化。 现象： 加入少量二氧化锰的那支试管中气泡 产生的速率快。 结论： 说明 使用催化剂 能 加快 反应的速率。 演示实验 取两支试管，往其中一支试管中加入 5另外一支试管中加入 5分别加入少量的锌粒，观察气泡生成的快慢。 现象： 加入浓盐酸的那支试管中气泡产生的速率快。 结论： 说明 增大反应物的浓度 能 加快 反应的速率。 问题解决 燃氢气和氧气的混合气体为什么会发生爆炸？ 氢气能在氧气中安静地燃烧是由于其相互接触发生反应的分子少，而氢气和氧气的混合气体点燃时，由于氢气、氧气分子充分接触 ， 反应迅速 ， 放 出大量的 热 ，而使气体 体积 突然 膨胀 ，所以会爆炸。 如黄铁矿 )制备 时，要把矿石粉碎成颗粒状，在沸腾炉内鼓入强大空气流，把矿粒吹得剧烈翻腾。 把 矿石粉碎成颗粒状是为了 减小固体反应物的颗粒大小 ；在沸腾炉内鼓入强大空气流，把矿粒吹得剧烈翻腾，是为了 扩大矿石与空气的接触面积 ，这些都可以 加快化学反应速率 。 段时间后会突然燃烧。 白磷在空气中首先发生反应： 该反应是 放热反应 ，当反应进行到一定程度， 温度升高 ， 反应速率加快 ，所以过一段时间后会突然燃烧。 练习 反应4g)+5O2(g)=4NO(g)+6g)在10分钟后，水蒸气的物质的量 增加了 此反应的平均速率 v(x)可表示为：（ ） Ls) 2)=Ls) O)=Ls) 2O)=Ls) 哈伯之歌 高温、高压 + 3 2 催化剂 是哈伯 发明了催化剂 得以利用空气中无穷的氮： 他用铁屑固定氮气， 使成吨的氨和化肥从德国工厂源源涌出 【 联想 质疑 】 该反应转化程度如何？ 222 2O 观察与发现 请分析：从反应进行的程度上比较这两个反应有何不同？ 你知道的化学反应中： 哪些反应是类似于 22 哪些反应是类似于 交流与讨论 2O 活动与探究 22=2 你认为这个反应能完全进行吗？你能通过实验验证你的观点吗？ 实验 现象 结论 在反应的溶液中加入荡、静置 取的上层清液，滴加2 +2 2+ 剩余 棕黄色变深 出现分层现象， 下层为紫红色 溶液变为血红色 有碘单质生成 可逆反应 （ 1） 定义：在相同条件下同时向正、反两个方向进行的反应。 （ 2）正反应：从左到右进行的反应 （ 3）逆反应：从右到左进行的反应 可逆反应用“ ”表示 事实上 ,相当多的化学反应都是可逆反应 ,只不过有的可逆性较弱, 有的可逆性很强 2化剂 高温高压 22 2化剂 高温 2 2+I2(g) 2热 20 下列对可逆反应的认识正确的是（ ） A、 222） =2B、既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应叫可逆反应 C、在同一条件下，同时向正、逆两个方向进行的反应叫可逆反应 D、在一定条件下 特点： 可逆反应不可能完全进行到底 1 拔河 比赛与我们现在所学的“ 可逆反应 ”两者有无相通之处呢？ 3H2(g) + g) 2g) 正向反应 逆向反应 分析： （ 1）当反应刚开始时，反应物和生成物的浓 度哪个大？ （ 2）当反应刚开始时，正反应与逆反应哪个 反应速率大？ （ 3）随着反应的进行，反应物和生成物浓度 如何变化？ （ 4）随着反应的进行， v(正 )与 v(逆 )怎样变化？ 在密闭容器中加入 32发生反应 （ 5）反应进行到什么时候会“停止”？ 当正反应速率与逆反应速率相等时 （ 6）此时，反应物和生成物浓度如何变化？ 反应物和生成物浓度均不再改变 （ 7）给这个状态命名 平衡状态 （ 8）反应真的停止了吗？ 处于动态平衡 化学平衡状态 可逆反应在一定条件下进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率相等，反应物和生成物的浓度不再发生变化，反应达到化学平衡状态。 化学平衡状态的特征 逆 等 动 定 变 可逆反应 （正） =（逆） 0 动态平衡 各组分含量一定，体积一定时，浓度就一定 浓度、温度、压强改变化学平衡即发生移动 同 反应物生成物同时进行反应 如何理解 V(正 ) V(逆 )? 例如，一定条件下，可逆反应 3 2该可逆反应，表示正、逆反应速率可以用 （ 1）单位时间内，有 1时有1（ 2）单位时间内，有 3时有2（ 3）单位时间内，有 1时有2以上均表示 V(正 ) V(逆 ) 反应速率 v(正 ) v(逆 ) v(正 )= v(逆 ) 间（ t） 0 (1)0v(正 )v(逆 ) (2) v(正 )=v(逆 ) 时间 反应物浓度 生成物浓度 正反应速率 逆反应速率 t0图象分析 最大 最小 最大 最小 逐渐减小 逐渐减小 逐渐增大 逐渐增大 达到最小值，不再变化 达到最大值，不再变化 正反应速率 逆反应速率 0 2催化剂 高温高压 反应速率 v(正 ) v(逆 ) v(正 )= v(逆 ) 间（ t） 0 A、 1个 N 3个 B、 1个 N 3个 C、 1个 N 6个 D、 1个 N 6个 例 1、下列那种说法可以证明反应： 2 （ ） 、 等 B、 A、 B、 C、单位时间内，生成 时生成 3、 A、 B、 ： 3： 2 2、在一定温度下，可逆反应 A+3B 2 ） 3、一定温度下 22 达到平衡的标志是（ ） n 时生成 2n n 时生成 2n :2:1 、在一定条件下，某容器中充入 2合成 下叙述错误的是 （ ） 反应速率最大，逆反应速率为零 反应速率逐渐减小，最后减小为零 后保持恒定 反应速率逐渐减小，最后与逆反应速率相等且都保持恒定 B 误的是 （ ） A任何可逆反应都有一定的限度 B化学反应达到限度时，正逆反应速率相等 C化学反应的限度与时间的长短无关 D化学反应的限度是不可改变的 D 6. 2应达到平衡时，下列说法正确 的是 （ ） A. 2不再化合了 B. C. 平衡建立前体系的总质量在不断变化而平衡建立后 体系的总质量就不再变了 D. D 专题 2 化学反应与能量转化 第一单元 化学反应速率与反应限度 第 1课时 化学反应的速率 你知道下列化学变化进行得快还是慢？ 爆炸 溶 洞 钟 乳 石 的 形 成 钢铁的锈蚀 化学反应速率用 单位时间 （如每秒，每分，每小时）内反应物 浓度的减小 或生成物浓度的增大 来表示。 计算式为： v = 单位 : c t 用来衡量化学反应进行快慢的尺度。 化学反应速率 v Ls） 或 v L 例：反应 4 4 530秒后， 物质的量增加了 反应的反应速率用 2的浓度变化来表示此反应速率是多少？ O)=Ls) 与v(Ls)是否表示此反应的同一种速率？数值上有何规律？ v( Ls） v(Ls) 归纳： 以用不同的物质表示反应速率，其数值之比 等于化学方程式中相应的 化学计量数之比 。因此，必须指明用哪种物质表示反应速率。 某密闭容器中只含 2和 1的2，在一定条件下发生化学反应， 5,分别求 练习：反应 A + 3B = 2C + 2D 在四种不同条件下的反应速率为：(1)v(A)=L s) (2)v(B)=L s) (3)v(C)=L s ) (4)v(D)=L s) 则该反应速率的快慢顺序为 。 (1)(4)(2)=(3) 比较反应速率大小时，不能只看数值的大小，还要将反应速率换算为用同一种物质表示才能进行比较。 练习：在 25 时，向 100入 应进行到 2况 )，之后反应又进行了 4s，铁粉全溶解。若不考虑体积变化，则： (1)前 2(2)后 4 (3)前 2应速 较快，其原因可能 L s） Ls） 前 2s 前 2（ 4）能否用 注意： 对于固体物质或气态反应中的液体物质，反应在其表面进行，它们的 “ 浓度 ” 是不变的，因此不用液体和固体表示化学反应速率。 问题 能够影响化学反应的速率有哪些呢 ? 影响化学反应的速率的决定因素是反应物的性质 。 是否还有其它些因素能够影响化学反应的速率呢？ 外界条件对反应速率的影响 结论：当其他条件不变时， 升高 温度 ,化学反应速率加快 ； 降低 温度 ,化学反应速率减慢。 结论：当其他条件不变时， 使用 正催化剂 ,化学反应速率加快； 使用 负催化剂 ,化学反应速率减慢。 结论：当其他条件不变时， 增加 反应物的浓度 ,化学反应速率加快； 降低 反应物的浓度 ,化学反应速率减慢。 强调：对于固体和纯液体来说 ， 浓度都是不变的 ， 固体和纯液体的量对于化学反应速率几乎不产生影响 。 仅适用于 有气体 参加的反应 结论：当其他条件不变时， 增加 压强，化学反应速率 加快 ； 降低 压强，化学反应速率 减慢 。 如： 光、颗粒大小（反应物的接触面积）、溶剂等 1、下列说法中正确的是 （ ） A 酸 和 2- 1B大理石块和大理石粉与 反应的速率相同 C D 形状和大小的大理石反应的速率相同 D 2、在一密闭容器中 来说，以下叙述错误的是 A将碳块磨成粉状可以加快反应速率 B升高温度可以加快反应速率 C升高压强可以加快反应速率 D增强碳的量可以加快反应速率 C 专题 2 化学反应与能量转化 第一单元 化学反应速率与反应限度 第 2课时 化学反应的限度 二：可逆反应 回忆：我们学过的可逆反应有哪些？ 2化剂 2 1）定义：在 相同条件 下同时向 正、反 两个方向进 行反应。 可逆反应用“ ”表示 正反应：从左到右进行的反应 逆反应：从右到左进行的反应 实验发现，在二氧化硫跟氧气的反应中，无论怎样改变条件都不能使二氧化硫全部转化为三氧化硫，为什么？ 思考 1：？ 化学反应的限度 3 学生思考 2 （ 1）水 电解 生成 氢气 和 氧气 （ 2）氢气 和 氧气 点燃 又生成了 水 以上反应是否互为可逆反应 ?为什么 ? 可逆反应定义：在 相同条件 下 同时向 正、反 两个方向进行反应。 下列对 可逆反应 的认识正确的是（ ） A、 2 = 2 2= 2互为可逆反应 B、既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应叫可逆反应 C、在同一条件下，同时向正、逆两个方向进行的反应叫可逆反应 D、在一定条件下 思考： 特点： 可逆反应不可能完全进行到底 燃 电解 5 (2) ( 用湿润的淀粉 变 蓝 ) 活动与探究 氯水中有哪些微粒？可通过什么实验来证明氯水中的各成分 ? (1) : H+ ( H+ 用 紫色石蕊 试液 先变 红 后褪色 ) ( 硝酸银溶液 和 稀硝酸 ，有 白色沉淀 产生 ) 6 化学反应的方程式： 化学反应的离子方程式： 在 况下还有 结论： 氯水 中既有 反应物 又有 生成物 ，此反应属于 可逆反应 2O 2O H+ 可逆反应的特征：任意时刻，反应体系中， 同时存在 反应物 和 生成物 。 判断依据： 反应物与生成物共存。 7 学生思考 3实验探究 已知 少量）与 过量） 能发生如下反应： 222试问该反应是不是可逆反应 ? （主要验证反应后是否存在 ） 分组实验 活动与探究 3 实 验 现 象 结 论 I 在中加 置 取的上层溶液， 滴加 发生了反应 溶液由黄色变为棕黄色 分层，下层：紫红色 上层：浅绿色 有 溶液呈血红色 上层溶液中有 可见：此反应没有进行到底， 该反应 有一定的限度。 222 思考 ：我们学过的可逆反应都是用 可逆符号 表示的，而 表示，这是为什么？ 根据可逆反应有一定的限度，请大家分析并完成下表 。 有些反应的 可逆性很小， 如 一般可视为 不可逆反应 。 4、 化学平衡 问题 1 在一定条件下把 3摩 氢气 和 1摩 氮气置于容积为 1升的密闭容器中，反应过程中 终能生成 2 C (C(C(起 始 过 程 最 终 最大 最大 0 减少 减少 增大 不变 不变 不变 问题 2 你能作出上述 氮气 与氢气 反应过程中各反应物的 浓度 随 时间 的 变化曲线 吗？ 见学案 C t 2 交流 研讨 反应速率 反应时间 正 逆 可逆反应 进行过程中 正、逆 反应速率变化特点： (以 分析讨论： 13 化学平衡 （ 1）概念： 化学平衡状态 就是指在 一定 条件下的 可逆反应 里， 正反应速率 和 逆反应速率相等 ，反应物和生成物的 浓度 不再发生变化的状态 （ 2） 化学平衡状态的特征： 逆、等、动、定、变。 逆： 研究的对象是 可逆反应。 等 ： v(正 ) v(逆 )（ 本质 ）。 动： 是 动态平衡 ，正、逆反应还在不断进行， 正、逆反应速率相等，但不等于零。 14 如： 浓度、温度、压强、催化剂等。 定： 平衡时反应混合物中各组分的 浓度 保持不变。 变： 当 外界条件 发生 改变 时，原平衡状态 可能 被 破坏，一段时间后 又会达到 新的平衡状态 。 2、生态平衡，蔗糖溶解平衡 逆、等、动、定、变。 对于可逆反应 M N 下列说法正确的是（ ） N、 N、 C 16 总结 1、什么叫可逆反应 ? 2、可逆反应特点与判断依据 3、化学平衡及特征 (1)可逆反应：在相同条件下同时向正、反 两个方向进行反应。 (2)a 任意时刻，反应体系中，同时存在 反应物和生成物。 b 反应物和生成物共存。 (3)化学平衡状态 就是指在 一定 条件下的 可逆反应 里， 正反应速率 和 逆反应速率相等 ，反应物和生成物的 浓度 不再发生变化 的状态 化学平衡状态的特征： 逆、等、动、定、变 1、在一定条件下，某容器内充入 2合成氨，以下叙述中错误的是 ( ) A、开始反应时，正反应速率最大，逆反 应速率为零。 B、随着反应的进行，正反应速率减小，最后降为零。 C、随着反应的进行，正反应速率减小，逆反应速率增大，最后相等。 D、在反应过程中，正反应速率的减小等于逆反应速率的增加。 9 思考与交流 化学反应条件的控制 1、在生产和生活中，人们希望促进有利的化学反 应，抑制有害的化学反应，这就要通过控制反 应条件来达到目的。 2、提高燃料的燃烧效率的措施： （ 1）适当过量的空气，燃料与空气充分接触； （ 2）充分利用燃烧放出的热能，提高热能的 利用率。 3、意义：可以通过控制反应条件，使化学反应 符合或接近人们的期望。 专题 2 化学反应与能量转化 第二单元 化学反应中的热量 第 1课时 化学反应中的热量变化 你见过化学反应中伴随着的 能量转化吗？能举例说明吗？ 镁条的燃烧 闪电时产生氮氧化物 实验 1 镁条与盐酸反应 向一支试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条，加入 5 盐酸，用手触摸试管外壁，有什么感觉？ 温度计读数有何变化？ 实验 2 氢氧化钡与氯化铵反应 向烧杯中加入约 10体 ， 再加入约 10 用玻璃棒搅拌 ， 使之充分 混合 ， 用手触摸 烧杯 外壁 ,有什么感觉 ？ 一、放热反应与吸热反应 放热 反应：有热量放出的化学反应。 吸热 反应：有吸收热量的化学反应。 化学反应中为什么会 伴随着能量转化？ 从宏观角度分析 反应物的总能量高 生成物的总能量低 放热 反应 生成物的总能量高 反应物的总能量低 吸热 反应 判断下列反应是放热反应还是吸热反应： (1)镁条的燃烧； (2)高温下木炭与二氧化碳分生成一氧化碳； (3)氧化钙与水反应。 (4)盐酸和氢氧化钠溶液反应 需要加热进行的反应是否就是吸热反应 ? 问题解决 常见 的放 (吸 )热反应 燃烧反应 放热反应 吸热反应 2. C(s) + g)= 2CO(g) 高温 3、 s) = s) +g) 专题 2 化学反应与能量转化 第二单元 化学反应中的热量 第 2课时 热化学方程式 燃料燃烧释放的热量 如何用化学用语表示放热反应和吸热反应？ 二 、 热化学方程式 表明反应放出或吸收的热量的化学方程式叫热化学方程式 。 如： C(s)+O2(g)=g) H= 1 2H2(g)+O2(g)=2l) H= 571.6 1 s) = s) +g) H= + 178.5 kJ/观察与比较 氢气燃烧的化学方程式： 2 = 2燃 氢气燃烧的热化学方程式 2H2(g) + O2(g) = 2l) H = 571.6 H2(g) + 1/2O2(g) = l) H = 285.8 H2(g) +1/2 O2(g) =g) H = 241.8 2、 热化学方程式书写原则 a标明物质的状态，用 g、 l、 液态 (固态 ( b 用 H 标明反应放出或吸收的热量，放热为负值，吸热为 正值 , 数值与测定条件有关。 c热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数， 只表示物质的量，因此可以是整数或简单分数。 d对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其 H 也 不同，即 H 的值与计量数成正比。 1、 下列热化学方程式书写正确的是 ( ) A 2 = 2 H= 196.6 kJ/ H2(g)+O2(g)= g) H= 241.8 2H2(g)+O2(g) = 2l) H= 571.6 kJ/ C(s) + O2(g) = g) H= + 393.5 kJ/练习： C 从微观角度分析 吸热 反应 : 断开化学键所 吸收 的能量 形成化学键所 放出 的能量 放热 反应 : 断开化学键所 吸收 的能量 已知拆开 136开 196成水分子中的 163 你能根据以上所给的数据判断反应： 2H2(g)+O2(g)=2g) 是放热反应吗？并通过计算得出 H =？ H O H H = 484 练习 1 关于吸热反应和放热反应，下列说法错误的是（ ） 生放热反应 AB 专题 2 化学反应与能量转化 第三单元 化学能与电能的转化 第 2课时 发展中的化学电源 人们应用原电池原理，制作了多种电池，如干电池、蓄电池、充电电池、高能电池等，以满足不同的需要。 在现代生活、生产和科学技术的发展中，电池发挥着越来越重要的作用，大至宇宙火箭、人造卫星、空间电视转播站、飞机、轮船，小至电脑、收音机、照相机、电话、助听器、电子手表、心脏起搏器等，都离不开各种各样的电池。 二、化学电源 二、化学电源 二、化学电源 1、干电池 锌锰干电池 二、化学电源 干电池放电时电极反应式为 负极 （锌筒）： 2e = 正极（碳棒） ： 22e =2O 总反应为： =2O 锌锰干电池 二、化学电源 1、干电池 随着用电器朝着小型化、多功能化发展的要求，对电池的发展也提出了小型化、多功能化发展的要求。 体积小、性能好的碱性锌锰电池应运而生。这类电池的重要特征是电解液由原来的中性变为离子导电性更好的碱性，负极也由锌片改为锌粉，反应面积成倍增长，使放电电流大幅度提高。 银锌电池是一种纽扣式大容量电池 ， 电极分别是 电解质溶液 为 电极反应式为： 2e + 2=H)2 2e =2 2 总反应为 ： =2 H)2 2、银锌电池 纽扣电池 3、铅蓄电池 铅蓄电池的总反应式为： 2 2铅为负极 ， 负极的电极反应式为： 2e + = 正极 ， 正极的电极反应式为： 4H+ + + 2e = 2 放电 充电 二、化学电源 铅蓄电池构造 目前汽车上使用的电池，有很多都是铅蓄电池。铅蓄电池的构造是用含锑 5 8的铅锑合金铸成隔板，在隔板上分别填充 为正极和负极，二者交替排列而成。g/g/ 液 。 4、锂电池 锂是密度最小的金属，用锂作为电池的负极，跟用相同质量的其他金属作负极相比较，使用寿命大大延长。 二、化学电源 5、新型燃料电池 燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内，而是在工作时，不断从外界输入，同时将电极反应产物不断排出电池。 因此，燃料电池 是名符其实的把能源 中燃料燃烧反应的化 学能直接转化为电能 的 “ 能量转换器 ” 。燃 料电池的能量转化率很高，可达 70以上。氢氧燃料电池除了具有能量转化率高、可持续使用的优点外，而且由于其燃烧产物为水，因此不污染环境 。 5、新型燃料电池 6、其他电池 镍 氢、镍 镉等可充电电池广泛用于手机、照相机、 专题 2 化学反应与能量转化 第三单元 化学能与电能的转化 第 3课时 电能转化为化学能 在生产和生活中我们不但要利用化学反应，使化学能转化为电能，而且要利用化学反应使电能转化为化学能。 电能转化为化学能一般通过电解的方法来完成。 我们已学过的化学课程里涉及利用电解反应来制取新物质的例子吗？ 实 例 被电解物质 电 解 产 物 化 学 方 程 式 电解水 水 2 + 电解食盐水 22+ + 电解融熔 氯化钠 a、 2 电解融熔 氧化铝 l 、 23 在 石墨棒作电极，接通电源，电解数分钟后，观察现象。 （ 1）接电源负极的石墨棒上有 ， 电极反应为 。 （ 2）接电源正极的石墨棒上有 ， 电极反应为 。 （ 3）电解反应的化学方程式 。 （ 4）在上述电解反应中，被氧化的物质是 ， 被还原的物质是 。 （ 5）比较电解饱和氯化钠溶液与电解饱和氯化铜溶液， 有什么不同？为什么？ 有铜析出 + 2 2- 2 = 参与电解的微粒不同。 三 与电源负极相连的电极叫 阴极 ，阴极上发生还原反应 。 与电源正极相连的电极叫 阳极 ，阳极上发生氧化反应。 构成 电解池有什么条件？ 构成条件 : （ 1）与外加电源相连的两个电极 （ 2）有电解质溶液 （ 3）形成闭合回路 使 电流 通过电解质溶液而在阴、阳两极引起 氧化还原反应的过程 . 借助于电流引起氧化还原反应的装置， 即把 电能 转化为 化学能 的装置叫 电解池 或 电解槽 阴极 :与电源负极相连， 电子流入，发生 还原 反应 阳极 :与电源正极相连， 电子流出，发生 氧化 反应 4. 电极的判断 e e C C 阴极 阳极 电解质溶液 5. 电子、离子的流向 电子 从 阳极 通过电源流向 阴极 阳离子 在电解质溶液中移向 阴极 阴离子 在电解质溶液中移向 阳极 比较原电池、电解池的异同点。 原电池 电解池 定义 化学能转变成电能的装置。 自发的 氧化还原反应 将电能转变成化学能的装置。 非自发的 氧化还原反应 形成 条件 活动性不同两电极 电解质溶液 形成闭合回路 两电极接直流电源 电极插入电解质溶液 形成闭合回路 电极 名称 负极：较活泼金属； 正极：较不活泼金属 (或能导电的非金属等 ) 阳极：电源正极相连 阴极：电源负极相连 电极 反应 负极：氧化反应 正极：还原反应 阳极：氧化反应 阴极：还原反应 原电池、电解池的比较 稀硫酸 稀硫酸 稀硫酸 硫酸 A B C D 例题 1： 下列装置中属于原电池的是 （ ） 属于电解池的是 （ ） B C D 怎样区分原电池、电解池？ 原电池、电解池的区分关键看 是否有外接电源 ； 练习 分析下图，哪个是原电池，哪个是电解池。 多池组合判断： 无外电源 ：一池为原电池，其余为电解池； 有外电源 ：全部为电解池或电镀池、精炼池。 阳极 :先看电极后看溶液 (1) 活泼金属电极 :金属电极失电子（除金和铂 ) (2) 惰性电极 :溶液中阴离子失去电子 , 失电子能力为 : I - 含氧酸根 阴极 : 溶液中阳离子得电子 ,得电子能力为 : H+ （酸） H+ （水） 阴极 ： _电子，发生 _反应，离子_越强，反应越容易。 常见阳离子放电顺序： H+ 阳极 ： _电子，发生 _反应，离子 _越强，反应越容易。 当阳极为惰性电极 (石墨、铂、金 )时 ,常见阴离子放电顺序： 含氧酸根 F 得 还原 氧化性 失 氧化 还原性 离子放电规律 分析电解反应的一般思路 溶液中存在的离子 两极上的电极反应 离子的移动方向及放电顺序 判断电解池的阴、阳极 电解 阴极 阳极 氧气 氢 气 阳极 : 4 22 实例 电极反应 浓度 复原 极 : 4H + 4 2变大 不 变 加 = 2+ 通电 如电解 阳极 ： 4 4e 2阴极： 4H+ +4e 2 总反应： 2 +2 电解 电解后溶液中 溶质的质量分数增大 ，若要恢复原来的浓度，只需加入一定量的水即可。 用惰性电极电解电解质溶液规律 (1)电解水型： 电解 阴极 阳极 氯 气 铜 实例 电极反应 浓度 复原 电解 阳极： 2极： 2小 增 大 加 电解盐酸、 电解后溶液中 溶质的质量分数减小 ，若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量的溶质 (通入一定量的 阳极： 2 2e 阴极： 2H+ +2e 总反应： 2 + 电解 电解盐酸 (2)电解本身： 电解 阴极 阳极 氧 气 铜 实例 电极反应 浓度 复原 2 2+ 2解 阴极： 2u 减小 加 4 22 减 小 如电解 阳极 ： 4 4e 2阴极： 2+4e 2反应： 22 22 +2电解 电解后原溶液中 溶质的质量分数减小 ，若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量金属氧化物。 电解 (3)放氧生酸型： 电解 阴极 阳极 氢 气 氯气 实例 电极反应 浓度 复原 极 : 2= 阴极 : 2H + 2 2 22 + 电解 减小 增 大 加 电解后原溶液中 溶质的质量分数减小 ，若要恢复原来的组成和浓度，需通入一定量的 阳极 (C)： 2 2e 阴极 (C)： 2H+ +2e 总反应： 2 2+ 电解 (4)放氢生碱型： 属氧化反应或同属还原反应的是 高考题例析 B C 2. 关于电解 列叙述正确的是 A电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠 B若在阳极附近的溶液中滴入 液呈棕色 C若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色 D电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分 搅拌后溶液呈中性 B 中 c、 石墨电极。则下列有关的判断正确的 是 离子浓度不变 C （ 2）活泼金属的冶炼 钠的制取 镁的制取 铝的制取 总反应式 : 2 2通电总反应式 : 通电总反应式 : 2 2通电（ 1）氯碱工业 电解饱和食盐水 总反应： 2 2+ 电解 （ 3）电镀铜 (1) 电镀是利用电解原理在某些镀件上镀上一层其他金属或合金的过程，是电解的一个重要应用。 (2) 电镀池的形成条件 阴极：待镀金属制品 阳极：镀层金属 电镀液：含有镀层金属阳离子的可溶性盐溶液 镀件 铜 氯化铜溶液 实验现象 阳极： 阴极： 铜变小 有红色固体产生 反应方程式 2 2镀液的组成及酸碱性不会变化 （ 4）铜的电解精炼 、粗铜所含的杂质 + 纯铜 粗铜 、粗铜的精炼 以粗铜为阳极，以纯铜为阴极， 以 阳极： 2e 2e 2e 2e 阴极： +2e 时间电解后必须补充电解液 专题 2 化学反应与能量转化 第三单元 化学能与电能的转化 第 3课时 电能转化为化学能 电解氯化铜实验 实验步骤 在一个 入两根石墨作电极，接通直流电源，数分钟后，观察阴极表面的颜色，用湿润的淀粉碘化钾试纸检验阳极上放出的气体。 三、电能转化为化学能 与电源正极相连的碳棒（阳极）有气泡生成，且有刺激性气味，能使湿润的 与电源负极相连的碳棒（阴极）上有一层红色的固体析出。 实验现象 论： 氯化铜溶液通电后发生了化学变化，而电流的作用是这种化学变化的根本原因。 三、电能转化为化学能 三、电能转化为化学能 化铜溶液中有哪些离子？运动情况如何？ 思考 3. 当离子定向移动到电极表面时，发生的是 什么类型的反应？ 4. 电路中，电子的流动方向如何？ 2 H+ 2. 通电时，离子的运动情况有什么改变？ 三、电能转化为化学能 分析 1、通电前 = +2 H+ + 电解质发生电离，阴阳离子自由运动 2、通电后 带负电荷的阴离子定向移动到阳极附近 因失电子能力： 带正电荷的阳离子定向移动到阴极附近 在阳极失去电子： 2 2e =氧化反应 因得电子能力： H+ 阴极得到电子： 2e = 还原反应 总方程式： = 解 三、电能转化为化学能 e- e- e- e- e- 电解池外电路电子的流动方向 三、电能转化为化学能 1、电解的概念：使电流通过电解质溶液而在阴阳两极发生氧化还原反应的过程。 2、电解池：借助氧化还原反应，把电能转化为化学能的装置。 3、电极反应： 阳极： 与电源正极相连的极 阴极： 与电源负极相连的极 + 2e = 还原反应 2 2e = 氧化反应 总方程式： = 解 三、电能转化为化学能 4、电子的流向 电子从外电源的 负极流出 ，流到电解池的 阴极 ，再从 阳极流回 电源 正极 。 5、离子定向移动的方向 阳离子运动到 阴极附近 阴离子运动到 阳极 附近 6、惰性电极与活性电极 惰性电极： 仅仅导电，不参与电极反应 铂、金、石墨 活性电极： 既可以导电、又可以参与电极反应 三、电能转化为化学能 拓展视野 铜的电解精炼 硫酸铜溶液 粗铜（含 ） 纯铜 阳极： 2 阴极： 2 杂质比铜活泼的 2= 2 活泼性在铜之后的银、金等不能失去电子它们以单质形式沉积下来，成为阳极泥。 电解质溶液中硫酸铜的浓度基本不变。 三、电能转化为化学能 小结： 电解的原理： 电解质在溶于水或熔融状态下电离出能自由移动的离子。通电时，自由移动的离子作定向移动。 阳离子 移向 阴极 ，在 阴极 上得到电子而发生 还原反应 ； 阴离子 移向 阳极 ，在 阳极 上失去电子而发生 氧化反应 。 三、电能转化为化学能 电 离 电 解 条件 过 程 特点 联系 电解质溶于水或受热融化状态 电解质电离后 ， 再通直流电 电解质电离成为自由移动的离子。如：2电 阴阳离子定向移动，在两极上失得电子成为原子或分子。如： 只产生自由移动的离子 发生氧化还原反应生成了新物质 电解必须建立在电离的基础上 复习 电离与电解的比较 原电池和电解池知识总结比较表 内容 原电池 电解池 电极判断 电极反应 电子移动方向 能量转变 较活泼金属做负极 阴极：连接电源负极的一极 负极发生氧化反应 阳极氧化反应 阴极还原反应 从负极流向正极 从阳极流向阴极 化学能变为电能 电能变为化学能 专题 2 化学反应与能量转化 第四单元 太阳能、生物质能和氢能的利用 石油 40年 天然气 5 0 年 煤 碳 240年 风能 生物质能 太阳能 波浪能 地热能 地球上的能流图（单位 106 太阳 是一个巨大、久远、无尽的能源。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量（约为 1026W）的 22亿分之一，但已高达 173,000就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于 500万吨煤。下图是地球上的能流图。从图上可以看出，地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都是来源于太阳；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然气等）从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能，所以广义的太阳能所包括的范围非常大，狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。 太阳能 既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。但太阳能也有两个主要缺点：一是能流密度低；二是其强度受各种因素（季节、地点、气候等）的影响不能维持常量。这两大缺点大大限制了太阳能的有效利用。 太阳能的利用方式 光能 化学能 光能 热能 光能 电能 66 叶绿素 （ n + 化剂 + 6+ 6理 :光能 化学能 光能 热能 太阳炉 太阳灶 原理 :光能 热能 化学能 光能 电能 基本原理是利用光电效应 基本装置是太阳能电池 We of to ve on of it a 物质能来源于植物及其加工产品贮存的能量。 生物质能源是一种理想的可再生能源，其具有以下特点： 可再生性； 低污染性 ； 广泛的分布性 。 生物质能 生物质能的利用方式 1、直接燃烧 2、生物化学转换 3、热化学转换 1、直接燃烧 注释 :用纤维素（ （ n +6n n 5n 燃 缺点 : 生物质燃烧过程的生物质能的净转化效率在20 40之间。 2、生物化学转换 a、利用植物的秸杆、枝叶、杂草等制取沼气 b、用含糖类、淀粉（ 玉米、高粱）为原料，制取乙醇。 （ n + 化剂 点燃 缺乙醇汽油的优点 乙醇汽油是用 90%的普通汽油与 10%的燃料乙醇调和而成。首先，乙醇汽油增加汽油中的含氧量，使燃烧更充分，有效地降低了尾气中有害物质的排放；第二，有效提高汽油的标号，使发动机运行更平稳；第三，可有效消除
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