高中化学学业水平测试 第7讲 化学反应与能量配套课件 .ppt

第7讲 化学反应与能量 1 了解氧化还原反应的本质是电子的转移 了解常见的氧 化还原反应 2 了解化学反应中能量转化的原因 知道常见的能量转化 形式 3 了解化学能与热能的相互转化 了解吸热反应 放热反 应等概念 4 了解能源是人类生存和社会发展的重要基础 了解化学 在解决能源危机中的重要作用 5 了解原电池的工作原理 能写出电极反应和电池反应方 程式 知道常见化学电源的种类 6 了解金属发生电化学腐蚀的原因 金属腐蚀的危害及其 防止措施 氧化还原反应 1 本质 化合价发生变化 氧化还原反应的本质是 得失或偏移 表现为反应前后某些元素的 反应中有电子转移 2 记忆规律 升 失 氧 降 得 还 3 四种基本反应类型与氧化还原反应关系 4 常见的氧化剂 1 活泼的非金属单质 f2 cl2 br2 i2 o2 o3等 2 含较高价态元素的化合物 hno3 h2so4 kclo3 kmno4等 4 不稳定的物质 h2o2 na2o2 hclo等 3 高价态的阳离子 fe3 cu2 ag 等 5 常见的还原剂 1 活泼金属单质 k ca na mg al zn fe等 等 3 含低价态元素的化合物 nh3 co h2s等 4 某些非金属单质 h2 c等 6 氧化还原反应中的两个重要规律 1 同一氧化还原反应中 氧化性 氧化剂 氧化产物 还原性 还原剂 还原产物 2 电子得失守恒规律 在氧化还原反应中 氧化剂得到的电子总数与还原剂失去电子的总数 相等 7 常见的氧化还原反应 1 燃烧反应 如硫 磷 木炭 铁 镁 钠等在氧气中燃烧 钠 铁 铜 氢气等在氯气中燃烧 甲烷 乙醇等有机物的燃烧等 2 所有的置换反应 如活泼金属与水 酸等的反应 铝热 反应 镁在二氧化碳中燃烧等 3 部分分解反应 如实验室制取氧气的三个反应 水的电 解 钠 镁 铝的电解冶炼等 4 其他常见的氧化还原反应 如氯气与水反应 工业冶铁 电解饱和食盐水等 典例剖析 例1 单选 2014年广东学业水平 下列反应中 水作 为还原剂的是 a na2o h2o 2naohb 2f2 2h2o 4hf o2c cl2 h2o hcl hclo d 3fe 4h2o fe3o4 4h2 解析 a项 h2o中的o h元素化合价都没有发生变化 不是氧化还原反应 c项 cl2中cl元素的化合价既有上升又有下降 发生歧化反应 d项 h2o中的h元素化合价降低 被还原 水是氧化剂 答案 b 化学反应能量转化的原因 化学能与热能的相互转化1 化学反应中能量转化的原因 1 化学变化的实质 反应物中旧化学键的断裂和生成物中新化学键的形成 2 化学反应中的能量变化示意图 反应物总能量 生成物总能量 反应物总能量 生成物总能量 2 化学能与热能的相互转化 吸热反应 放热反应 1 概念 热能 吸热反应 放热反应 若化学能以 的形式释放 通常称为反应热 吸收热量的反应叫 放出热量的反应叫 2 能量比较 放热反应 e反 e生 吸热反应 e反 e生 3 常见反应 吸热反应 铵盐分解 碳酸盐分解 铵盐与碱反应 二氧化碳与碳反应 碳与水蒸气反应等 放热反应 燃料燃烧 中和反应 活泼金属与水或酸反应 缓慢氧化反应 生石灰和水反应等 典例剖析 例2 单选 2013年广东学业水平 h2在o2中燃烧生成 h2o的反应是放热反应 则 a 该过程中热能转化为化学能b 反应物的总能量小于生成物的总能量c 该过程中化学能转化为电能d 反应物的总能量大于生成物的总能量解析 该反应是放热反应 过程中化学能转化为热能 a c错 放热反应反应物的总能量大于生成物的总能量 答案 d 原电池原理 常见化学电源 1 原电池 化学能 电能 1 概念 将 转变为 的装置 2 原理 将自发的氧化还原反应中的电子转移分别在两极进行 通过外电路而形成电流 原电池的反应本质是 3 构成条件 的两个电极 电解质溶液 闭合回路 形成 有自发的氧化还原反应 氧化还原反应 活泼性不同 负极 还原剂 ne 氧化产物 正极 氧化剂 ne 还原产物 4 电极判断方法 负极 较活泼金属 电子流出的一极 发生氧化反应 正极 较不活泼金属或非金属 电子流入的一极 发生 还原反应 5 电极反应 6 应用 制各种化学电池 加快金属的化学反应速率 金属的腐蚀与防护 2 常见化学电源 1 一次电池 干电池 锌筒作负极 石墨棒作正极 电解质 溶液为nh4cl糊 2 充电电池 二次电池 铅蓄电池 镍镉充电电池 锂离 子电池 3 新型电池 燃料电池 定义 如果使h2 co ch4等燃料的氧化还原反应在电池装置中发生 直接将化学能转变为电能 这样的电池称为燃料电池 如氢氧燃料电池在碱性电解质溶液中的反应为 典例剖析 例3 单选 2014年广东学业水平 将铜纳米颗粒和银纳米颗粒相隔一定距离固定在石墨片上 然后浸在agno3溶液中 可构成一种纳米型原电池 该电池负极发生的反应为 a ag e agc cu2 2e cu b cu 2e cu2 d 2h 2e h2 解析 金属活动性铜大于银 构成原电池时 铜作负极 子被还原 发生还原反应 ag e ag 答案 b 发生氧化反应 cu 2e cu2 银作正极 ag 在正极得电 金属腐蚀的原因 危害及防止措施 1 金属的腐蚀 1 定义 金属的腐蚀是指金属或合金与周围接触到的气体 或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程 2 本质 金属原子失去电子变成阳离子的过程 3 分类 一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀 一般情况下 电化学腐蚀比化学腐蚀要普遍得多 4 化学腐蚀 金属跟接触到的物质直接发生化学变化而引 起的腐蚀 5 电化学腐蚀 不纯的金属 或合金 跟电解质溶液接触时 会发生原电池反应 比较活泼的金属失去电子而被氧化引起的腐蚀 负极 fe 2e fe2 2 金属腐蚀的原因 1 影响金属腐蚀的因素包括金属的本性和介质 金属越活泼 越容易被腐蚀 金属在潮湿的空气中 腐蚀性的气体和电解质溶液中 也容易被腐蚀 2 钢铁的电化学腐蚀 电解质溶液为弱碱性或中性时发生吸氧腐蚀 负极 2fe 4e 2fe2 正极 2h2o o2 4e 4oh 电解质溶液酸性较强时发生析氢腐蚀 正极 2h 2e h2 3 金属腐蚀的危害及防止措施 1 危害 金属作为重要的资源和材料 应用于生产生活的各个方面 金属被腐蚀 会影响其机械性能 色泽和外形等 使设备 仪器和仪表等报废 以及带来各种安全隐患 2 防止措施 在金属表面刷油漆 镀其他金属 制成不锈钢 连接上更活泼的金属等 例如 轮船外壳镶上锌块 铸铁管道连接镁块等