第二章化学能与电能复习学案

1、第二章 化学反应与能量 复习学案第一节 化学能与热能一、化学键与化学反应中能量变化的关系1、化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成2、断开化学键需要 吸收 能量，形成新的化学键需要 放出 能量。化学键的断裂和形成 是化学反应中能量变化的主要原因。例1：拆开1molH2吸热436kJ，拆开1molCl2吸热243kJ，形成1molHCl放热431kJ，试求出断开化学键吸收的总能量和形成新的化学键放出的总能量，并推测该反应是吸热反应还是放热反应？解：断开化学键吸收的总能量：436kJ+243kJ=679 kJ，形成新的化学键放出的总能量：431kJ×2 = 862kJ吸收的总能量

2、放出的总能量，所以该反应是放热反应3、化学反应是吸收能量还是放出能量取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小 反应物的总能量 生成物的总能量，反应 放出 能量，为 放热 反应。反应物的总能量 生成物的总能量，反应 吸收 能量，为 吸热 反应。4、根据能量守恒定律，反应物的总能量（E反）、生成物总能量（E生）和热量（E）之间的关系（用式子表示）放热反应中： E反 E生 = E 吸热反应中：_ E生 E反 = E 二、化学能与热能的相互转化实验内容现象结论镁条与盐酸反应1.  有气泡放出； 2. 温度计的液柱升高， 3. 手触摸试管感觉是发热  。1.

3、 大多数置换反应是放热反应2、化学能转为 热能释放出来。 氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应1. 产生刺激性气味气体，混合物呈糊状； 2. 手触摸杯壁下部感觉冰凉； 3. 玻璃片与烧杯 粘在一起 。 1. 反应产生氨气，并有水生成； 2. 该反应是吸热反应； 3.  热能能转为化学能储存起来； 浓度均为2mol/L的盐酸和氢氧化钠反应手触摸烧杯感觉发热酸碱中和反应是放热反应 1、化学反应遵循两个定律：质量守恒定律和能量守恒定律。2、化学反应的一大特征：化学反应的过程中总是伴随着能量变化，通常表现为热量变化。3、常见的放热反应： A.所有燃烧反应； B.中和反应

4、； C.大多数化合反应； D.活泼金属跟水或酸反应； E.物质的缓慢氧化4、常见的吸热反应： A.大多数分解反应；B.C+CO2 CO .H2+CuO Cu+H2O .H2O+C CO + H2C. 氯化铵与水合氢氧化钡的反应。5、中和热：酸与碱发生中和反应生成1mol H2O 时所释放的热量。6、人类利用能源的三个阶段：柴草时期、化石能源时期、多能源机构时期，目前，全球仍处于化石能源时期【练习】1、（双选）下列说法不正确的是（ ）A需要加热才能进行的反应一定是吸热反应 B化学反应开始时都需要吸收能量C放热反应不需要加热 D可逆反应若正向放热，则逆向一定吸热2、已知拆开1molH-H键消耗能量

5、E1，拆开1molO=O键消耗能量E2，结合1molH-O键放出能量E3，对于氢气燃烧生成水的反应的能量变化描述，下列各项正确的是（ ）A2E1+E2>2E3 B2E1+E2>4E3 C2E1+E2<4E3 D2E1+E2<2E33、下列变化中属于吸热反应的是（ ）液态水汽化 将胆矾加热变为白色粉末 浓硫酸稀释 氯酸钾分解制氧气 生石灰跟水反映生成熟石灰 A B C D 4、下列说法正确的是（ ） A伴随能量变化的物质变化都是化学变化 B反应物的总能量一定大于生成物的总能量 C化学反应中“贮存”能量的反应为吸热反应 D需要点燃或加热才能进行的反应一定是吸热反应 5、“摇

6、摇冰”是一种即冷即用的饮料。吸食时将饮料罐隔离层中的物质和水混合后摇动即会制冷，该化学物质是（ ）A氯化钠 B固体硝酸铵 C生石灰 D固体氢氧化钠答案：1-5：AC、C、D、C、B第二节 化学能与电能一、化学能转化为电能1.直接从自然界取得的能源称为 ，如 、 、 、 、 等。经过加工、转换得到的能源称为 如 、 等。2.化学能是怎样转化成电能的呢？2001年我国发电总量表明，火电比率仍占首位。燃煤发电是一个由 转化为 的过程。燃煤发电的能量转换过程： 3、将化学能转变为电能的装置叫做原电池实验探究 在一个盛有稀硫酸的大烧杯中，同时插入锌片和铜片，并通过导线将锌片和铜片与电流计相连（1） 画出

7、实验装置图，正负极、电子流向及电流方向（2）、实验现象：铜片上气泡冒出锌片逐渐溶解，电流计的指针发生偏转（3）完成下列表格电极电极材料电极反应反应类型电子方向电流方向负极锌片Zn 2e- = Zn2+氧化反应负极-正极正极-负极正极铜片2H+ +2e- = H2还原反应（4）试描述电解质溶液中离子移动方向，并说明原因。在电解质溶液中，氢离子被铜片上聚集的电子吸引流向正极得到电子变成氢气，硫酸根离子被锌片的锌离子吸引流向负极，最后这两种离子一起进入电解质溶液（5）试用原电池的原理解释为什么实验室用粗锌制备氢气？粗锌与硫酸反应时，构成了无数微小的原电池，氢离子不再在锌片表面得到电子变成氢气（锌离子

8、的排斥力促使氢离子较难得到电子），而是在粗锌中的杂质表面得到电子，（杂质上聚集的电子吸引氢离子得到电子，非常容易），因而反应速率更快。4、构成原电池的条件（1）前提条件：具有能自发地发生的 氧化还原 反应。（2） 两个活泼性不同的电极，一般情况下较活泼的作负极，较不活泼的作正极。（3）能与电极反应的电解质溶液（4） 形成闭合回路二、发展中的化学电源1.锌锰干电池：(1) 普通锌锰电池：总反应：2MnO2+Zn+2NH4+=Mn2O3+Zn2+2NH3+H2O负极材料是： Zn，电极反应式为：Zn - 2e-=Zn2+正极材料是： MnO2 ，电极反应式为： 2MnO2+ 2NH4+2e-= M

9、n2O3+2NH3+H2O电解质是 NH4Cl 溶液 (2)碱性锌锰干电池：总反应：Zn 2MnO2 2H2O Zn(OH)2 2MnO(OH)负极材料是： Zn，电极反应式为： Zn + 2OH- -2e- = Zn(OH)2 正极材料是： MnO2 ，电极反应式为： 2MnO2 + 2H2O +2e- = 2MnO(OH) + 2OH- 电解质是 KOH溶液 改进后碱性锌锰电池的优点（书本p42）：延长了电池的寿命，提高了性能2.充电电池(二次性电池) w.w.w.k.s.5.u.c.o.m(1)铅蓄电池，总反应：Pb + PbO2+2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O负极材料是：

10、 Pb，电极反应式为： Pb + SO42- -2e- = PbSO4正极材料是： PbO2 ，电极反应式为： PbO2 + 4H+SO42- +2e- =PbSO4 +2H2O电解质是 H2SO4溶液3、氢氧燃料电池： 原理：将 H2 和 O2 反应放出的 热量 直接转化为 电能 总反应：2H2O22H2O，电解质为 KOH溶液 负极材料是： Pt，电极反应式为： 2H2 + 4OH4e- 4H2O 正极材料是： Pt ，电极反应式为： O2 + 2H2O4e- 4OH 第三节 化学反应速率和限度一、化学反应过程进行的快慢化学反应速率。1、化学反应速率的表示方法化学反应速率通常用单位时间内反

11、应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示。表达式：=c/t，其常用的单位是molL -1min-1 ) 或 molL -1 s-1 思考：应用化学反应速率有哪些注意事项？（1）反应速率之比=化学计量数之比=浓度变化量之比=物质的量变化之比）（2）化学反应速率指的是在一段时间内的平均速率即时训练1：某反应的反应物浓度在5min内由6mol/L变成了2mol/L，则以该反应物浓度的变化表示的该反应在这段时间内的平均反应速率为：。3、在2A+B =3C+4D反应中，表示该反应速率最快的是:( )Av（A）=0.5mol/(L· s)Bv（B）=0.3mol/(L· s)Cv（C

12、）=48mol/(L· min)Dv（D）=1mol/(L· s)2、影响化学反应速率的因素：影响化学反应速率的因素如何影响内因决定性因素：反应物的性质无外因催化剂加入催化剂，能增大化学反应速率反应物的温度当其它条件不变时，升高温度，反应速率增大；降低温度，反应速率减小反应物的浓度（针对气体和溶液）增大反应物的浓度，反应速率增大，反之减小气态反应物的压强增大气态反应物的压强，相当于增大反应物的浓度，反应速率增大，反之减小固体反应物的表面积增大固体的接触面积，能增大反应速率，如将块状固体药品碾碎反应物的状态改变反应物的状态，可以改变反应速率即时训练5：高温下，体积为1L的恒容

13、容器中发生反应CO2(g)+C(s)=2CO(g)。下列操作：增加炭块；将炭块碾成粉末；增加CO2量；通入N2；提高温度，可以加大反应速率的是（ C ）A. B. C. D.二、化学反应的限度1、可逆反应是指在相同条件下同时向正、反两个方向进行的反应许多化学反应都有可逆性，只是不同的化学反应的 不同。一定条件下，当一个 反应进行到正反应和逆反应的速率 ，反应物和生成物的浓度不再 ，达到表面上静止的一种“平衡状态”，这种状态称为化学平衡状态，简称化学平衡，这就是可逆反应所能达到的限度。可逆反应达到平衡状态的标志：反应混合物中各组分浓度保持 ；正反应速率 逆反应速率。练习1、下列反应既属于氧化还原

14、反应，又是吸热反应的是（ ）A锌粒与稀硫酸的反应 B灼热的木炭与CO2反应C甲烷在氧气中的燃烧反应 DBa(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应2、下列有关电池的说法正确的是（ ）A废旧电池可埋入土壤，作为肥料 B电池工作时电子从正极沿导线流向负极C电池工作时一定没有氧化还原反应发生 D氢氧燃烧电池，通H2的电极为电池的负极3、下列说法中，错误的是（ ） A任何化学反应都伴随能量变化 B反应物的总能量高于生成物的总能量时，反应放热C在铜、锌和稀硫酸构成的原电池中，铜是负极 D手机电池在充电时，是电能转变为化学能4、某一反应物的浓度为1.0mol/L，经过20s后，它的浓度变成

15、了0.2mol/L，它的反应速率为（ ）A. 0.04 B. 0.04mol / L C. 0.04mol / (L·S) D. 0.8mol / (L·S)第一课时：化学能与电能的相互转化【学习目标】：知识与技能：初步认识原电池的概念、工作原理、构成等。过程与方法：通过实验探究认识原电池的原理和形成条件。情感态度与价值观：认识化学能转化为电能对现代化的重大意义。了解化学在利用能源与创造新能源的思路和方法。【学习重点】： 认识原电池的概念、工作原理、构成及其应用。【学习方法】：实验探究 自学 讨论 归纳【温故知新】：1.在化学反应中，物质中化学能的变化通常表现为的 变化，即

16、 转化为 。2.金属活动性顺序表 3.在氧化还原反应中：氧化剂 电子，发生 反应，还原剂 电子，氧化还原反应本质 。【自主学习】：1.直接从自然界取得的能源称为 ，如 、 、 、 、 等。经过加工、转换得到的能源称为 如 、 等。2.化学能是怎样转化成电能的呢？2001年我国发电总量表明，火电比率仍占首位。燃煤发电是一个由 转化为 的过程。燃煤发电的能量转换过程： 【实验探究】：一、原电池及其工作原理 Cu-Zn原电池实验探究 实验24  现      象铜片插入稀硫酸  铜片表面 锌片插入稀硫酸  锌片表面 铜片

17、和锌片连接在一起插入稀硫酸铜片表面 锌片表面 铜片和锌片之间连一电流表铜片表面 锌片表面 电流表指针 【思考】：将锌片和铜片平行插入稀硫酸溶液中：（1）电流表的指针发生偏转说明有 通过。（2） 反应中： 失电子， 得电子。（3）导线的作用 （4）电子由 流向 ，根据物理学知识，电子定向移动方向与电流方向相反，电流由 流向 ，因此铜片为 极，锌片为 极。（5）H+的移动方向是：向 移动（5）过程中的能量转化为： 转变为 以Cu-Zn原电池为例，分析原电池的工作原理：电极电极材料电极反应反应类型电子流向电流方向负极正极1.原电池是把 转变为 的装置。【实验探究】：二、组成原电池的条件：原电池构成部

18、分对比一实验现象解释或写出化学方程式稀硫酸Zn石墨稀硫酸Cu石墨电流表原电池构成部分对比二实验现象解释或写出化学方程式稀硫酸ZnFe乙醇CuFe电流表原电池构成部分对比三实验现象解释或写出化学方程式稀硫酸ZnZn稀硫酸ZnFe电流表原电池构成部分对比四实验现象解释或写出化学方程式插在一个西红柿中ZnCu插在两个西红柿中ZnCu电流表【归纳】：2组成原电池的条件 具有能自发地发生的 反应。 两个 不同的电极，其中 作负极， 作正极。 溶液 形成 回路【练习1】以下装置不能形成原电池的是 。 3.原电池的电极判断(1)负极总是_电子，化合价_，发生_反应；正极总是_电子，化合价_，发生_反应。(2

19、)电子流出的一极是_，电子流入的一极是_；(3)一般活泼的金属为_，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为_。4.化学电池的反应本质： 【达标测试】1.化学电池可以直接将化学能转化为电能，化学电池的本质是( )A.化合价的升降 B. 电子的转移C.氧化还原反应D.电能的储存2.实验室中制取氢气，最好的方法是 （ ） A. 纯锌与稀硫酸反应 B. 纯锌与浓硫酸反应 C. 纯锌与稀盐酸反应 D. 粗锌（含铜、银）与稀硫酸反应3.锌片和碳棒用导线连接后插入稀硫酸中，锌片是( ) A.阴极 B.正极 C.阳极 D.负极4.能源可分为一级能源和二级能源，自然界中以现成形式提供的能源称一级能源，需依靠其他能源

20、的能量间接制取的能源称为二级能源。据此判断，下列叙述正确的是 ( ) A.天然气是二级能源 B.石油是二级能源C.电能是一级能源 D.水力是一级能源.原电池是将化学能转化为电能的装置，但其构成具有一定的条件，这些条件是 ( )。电极(负极与正极：金属活动性不同)、电解质溶液、闭合回路、灯泡A. B. C. D.下列烧杯中盛放的都是稀H2SO4，在Cu电极上产生大量气泡的是(A ).下列不能构成原电池的是( ).下列说法中正确的是( )A.原电池是把电能转为化学能的装置B.原电池中电子流出的一极是正极，发生氧化反应C.原电池两极均发生氧化还原反应 D.原电池中的阳离子向正极移动.某金属能和盐酸反

21、应生成氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，则该金属可能为( ) A.铝 B.铜 C.锡 D.硅10.一个原电池的总反应的离子方程式是Zn+Cu2+=Zn2+Cu，该反应的原电池的组成正确的是( ) A B C D 正极 Zn Ag Cu Cu 负极 Cu Cu Zn Zn 电解质溶液 CuCl2 H2S04 CuSO4 FeCl211.X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出，X和Y组成原电池时，Y为电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为( )A.XYZ B.XZY C.YXZ D.YZX12.表明金属甲的活动性比金属乙的活动性强的叙述正确的是( &#

22、160;   )A.在氧化还原反应中，甲失电子比乙失电子多              B.甲比乙同价态的阳离子的氧化性强C.甲能与稀盐酸反应生成氢气而乙不能                   D.将甲与乙组成原电池时，甲为正极13.关于Cu-Zn原电池装置的叙述，正确的是(  

23、    ) w.w.w.k.s.5.u.c.o.mA.铜是阳极，铜片上有气泡产生          B.铜片质量逐渐减少C.电流从锌片经导线流向铜片 D.氢离子在铜片表面被还原14.过量的锌粉与一定量的稀盐酸反应，为了减慢反应速率，但是又不影响生成的氢气总量，可以采取的措施是( )A.升高温度 B.加入适量的水 C.加入少量CuSO4溶液 D.加入浓度较大的盐酸15.铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中，电解质溶液的pH( )A.不变 B.先变小后边大 C.

24、逐渐变大 D.逐渐变小16.下列说法中正确的是( ) A.原电池中的电极一定要由两种不同的金属组成 B.原电池中电子流出的一极是正极，发生氧化反应C.原电池两极均发生氧化还原反应 D.原电池中阳离子向正极移动17.对于锌-铜-稀硫酸组成的原电池装置中，当导线中有1mol电子通过时，理论上的两极变化是(     )锌片溶解了32.5g     锌片增重32.5g     铜片上析出lg H2     铜片上析出1mol H2A.和

25、0;         B.和          C.和          D.和18.有A，B，C，D四种金属。将A与B用导线连接起来浸入电解质溶液中，B不易腐蚀，将A，D分别投入等浓度的盐酸中，D比A反应剧烈，将铜浸入B的盐溶液中，无明显变化，若将铜浸入C的盐溶液中，有金属C析出。据此判断这四种金属的活动性由强到弱的顺序是 ( )A.D>C>A>B

26、 B.D>A>B>C C.D>B>A>C D.B>A>D>C19.格林太太一口整齐而洁白的牙齿中镶有两颗假牙：其中一颗是黄金的；另一颗是不锈钢做的。格林太太经常头痛，夜间失眠，心情烦躁你能为格林太太开一个药方吗？ 【自学疑难】： 第二章 化学反应与能量 第二节 化学能与电能第二课时：发展中的化学电源【学习目标】：1. 了解生活中常用的化学电源和新型化学电池；2. 从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质以及这种转化的综合利用价值3. 感悟研制新型电池的重要性以及化学电源可能会引起的环境问题，初步形成较为客观.正确的能源观。w.w.w.k.s

27、.5.u.c.o.m【重点】：通过对常用化学电源和新型化学电池原理的了解，进一步巩固原电池原理。【学习方法】： 自学 【温故知新】：1原电池：利用 反应，将 转化为 的装置。原电池的反应原理：（以实验3：Zn- H2SO4-Cu原电池为例）负极（ ）： （发生 反应）正极（ ）： （发生 反应）总反应： （两极得失电子数相等）电子流向： 流向 电流流向： 流向 离子移动方向：阳离子移向 ，阴离子移向 2原电池的形成条件：1具有能自发地发生的 反应。2两个 不同的电极，其中 作负极， 作正极。3 溶液。4形成 回路。【自主学习】：1.锌锰干电池( 电池)(1)普通锌锰电池负极材料是： 正极材料是

28、： 电解质是 (2)碱性锌锰干电池负极材料是： 正极材料是： 电解质是 改进后碱性锌锰电池的优点：2.充电电池(二次性电池) w.w.w.k.s.5.u.c.o.m(1)铅蓄电池负极材料是： 正极材料是： 电解质是 优点： 缺点： (2)镉镍电池负极材料是： 正极材料是： 电解质是优点： 缺点： (3)锂电池锂亚硫酰氯电池(Li-SOCl2)：8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S负极： ；正极： 锂离子电池是新一代 的 电池，低耗能电器的主流电源。3燃料电池 原理：将 和 反应放出的 直接转化为 与其他电池的区别是由外加设备提供 和 反应物(1)H2-O2燃料电池负极通入 正极

29、通入 (2)CH4-O2燃料电池负极通入 正极通入 【达标测试】.下列电池中不属于二次电池的是( )A.碱性锌锰电池B.铅蓄电池 C.镍镉电池D.锂离子电池.随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是( ) w.w.w.k.s.5.u.c.o.mA.利用电池外壳的金属材料B.防止电池中汞.镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染C.不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品 D.回收其中石墨电极.已知空气-锌电池的电极反应为： 锌片：Zn+2OH-2e-=ZnO+H2O石墨：O2+2H2O+4e-=4OH- 根据此判断，锌片是( )。A.负极，并被氧化 B.负极，

30、并被还原 C.正极，并被氧化 D.正极，并被还原充电放电4.银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为2Ag+Zn(OH)2 Ag2O+Zn+H2O，在此电池放电时，负极上发生反应的物质是( )A.AgB.Zn(OH)2C.Ag2OD.Zn5.日常所用干电池其电极分别为碳棒和锌皮，以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质(其中加入MnO2氧化吸收H2)，电极反应可简化为：Zn2Zn2+；2NH4+2e2 NH3H2(NH3再用于结合Zn2+。)根据上述叙述判断下列说法中正确的是( )A.干电池中Zn为正极，碳为负极w.w.w.k.s.5.u.c.o.mB.干电池工作时，电子由

31、Zn极经外电路流向碳极C.干电池长时间连续使用时内装糊状物可能流出腐蚀电器6.现在各类碱性电池已经占有了越来越多的市场份额，这类电池广泛地应用于各种小型用电器(如照相机.收音机等)中。有一种新型的锌锰电池就是这种碱性电池，它是在传统锌锰电池的基础上改进的。下列对于碱性锌锰电池的叙述中正确的是( )A.由于碱性物质的存在，这种电池的缺点是容易漏液失效B.这种电池较传统锌锰电池使用寿命长C.这种电池的电解质由传统的KOH改进为NH4ClD.这种电池的电解质由传统的NH4Cl 改进为KOH7.据报道，锌电池可能取代目前广泛应用的铅蓄电池，因为锌电池容量更大，而且没有铅污染。其电池反应为：2

32、Zn+O22ZnO，原料为锌粒.电解质和空气，则下列叙述正确的是(      )A.锌为正极，空气进入负极反应            B.负极反应为Zn2e-Zn2+C.正极发生氧化反应                      D.电解液肯定不是强酸8.在右

33、图所示的装置中，a的金属性比氢要强，b为碳棒，关于此装置的 各种叙述不正确的是( ) w.w.w.k.s.5.u.c.o.mA.碳棒上有气体放出，溶液的pH增大 B.a是正极，b是负极 C.导线中有电子流动，电子从a极流到b极 D.a极上发生了氧化反应9.阿波罗宇宙飞船使用的是氢氧燃料电池，其电极反应为：2H24 OH- 4 H2O4e-，O22 H2O4e- 4 OH-。在负极上发生反应的物质是 负极发生的是 (填氧化或还原)反应，电池反应是 【自学疑难】： 第三节 化学反应的速率和限度 （复习学案）复习重点：化学反应速率概念与计算；了解影响化学反应速率因素与反应限度概念。复习难点：化学反应速率计算与化学平衡。一、化学反应过程进行的快慢化学反应速率。1、化学反应速率的表示方法化学反应速率通常用来表示。表达式：，其常用的单位是 或 。即时训练1：某反应的反应物浓度在5min内由6mol/L变成了2mol/L，则以该反应物浓度的变化表示的该反应在这段时间内的平均反应速率为：。思考：应用化学反应速率有哪些注意事项？（拓展小结：反应速率之比=化学计量数之