化学反应原理

1、关于化学反应原理第一张，PPT共九十二页，创作于2022年6月联想质疑化学反应中常伴随有能量变化，结合前面知识思考:1、化学反应中为什么有能量变化?3、例举生产生活中常见的化学反应能量变化的应用. 化学反应中释放与吸收能量与我们生活息息相关，这就需要一个化学量来定量描述研究反应热2、哪些反应是放热反应？哪些反应是吸热反应？4、如何定量描述一个化学反应释放或吸收的热量？5、用什么方法可以准确地测量这些热量？6、通过理论方法如何计算这些热量？第二张，PPT共九十二页，创作于2022年6月所有的化学反应都有能量的变化，其中大部分都是热量的变化化学反应包括两个过程：打断旧键和形成新键，前者吸收能量，后

2、者放出能量，这两个过程的能量不同，所以有能量变化，整个反应放热还是吸热取决于两个过程能量的相对大小。第三张，PPT共九十二页，创作于2022年6月常见的放热反应和吸热反应常见的放热反应活泼金属与水或酸的反应。如2Al+6HCl2AlCl3+3H2酸碱中和反应。如2KOH+H2SO4K2SO4+2H2O 燃烧反应。如C、CO、C2H5OH等的燃烧多数化合反应。如Na2O+H2O 2NaOH，SO3+H2O=H2SO4第四张，PPT共九十二页，创作于2022年6月常见的吸热反应多数分解反应，如CaCO3 CaO+CO22NH4Cl（s）+Ba(OH)28H2O （s）BaCl2+2NH3 +10H

3、2OC(s)+H2O(g) CO+H2CO2+C 2CO高温高温高温第五张，PPT共九十二页，创作于2022年6月为了更准确的描述反应，我们引入了反应热的定义。一、反应热的涵义1、化学上规定，当化学反应在一定的温度下进行时，反应所释放或吸收的热量为该反应在此温度下的热效应。2、符号：用Q表示 Q0，表示放热；Q0，表示吸热；3、单位：J/mol或kJ/mol如何获得一个反应的反应热呢？ 第六张，PPT共九十二页，创作于2022年6月为了测定反应热，专门设计了测量的仪器：量热计 简易量热计示意图第七张，PPT共九十二页，创作于2022年6月如何求算一个体系放出或吸收的热量呢？Q= - C(T2

4、-T1)- C0m(T2-T1)C热容，当物质吸收热量温度升高时，温度每升高1K所吸收的热量，称为该物质的热容；C0比热容，单位质量物质的热容；T热力学温度，也叫开尔文温度， 单位为k，T(k)=t(0c)+273.15第八张，PPT共九十二页，创作于2022年6月实验目的：实验原理：实验测定的数值：测定中和反应的反应热Q=-C(T2-T1)或Q=- cm(T2-T1)T2和T1第九张，PPT共九十二页，创作于2022年6月中和热的测定第十张，PPT共九十二页，创作于2022年6月在测定过程中应注意什么问题(1)用保温性能好的仪器测量。 (2)混合好后，迅速盖好装置盖子，减少热量的损失。 (3

5、)所用药品浓度的配制须准确,用强酸和强碱溶液,而且要是稀溶液。(4)宜用有0.1分刻度的温度计，读数尽可能准确，且估读至小数点后二位。同时应注意水银球部位要完全浸没在溶液中，而且要稳定一段时间后再读数，以提高所测的精度。(5)记录最高温度。 第十一张，PPT共九十二页，创作于2022年6月当H为“”（ H0）时，为吸热反应第十二张，PPT共九十二页，创作于2022年6月基本规律：所有的水解和电离过程都是吸热反应燃烧反应、中和反应都是放热反应大多数分解反应都是吸热反应大多数化合反应都是放热反应也有例外： H2 + I2 = 2HIN2 + O2 = 2NOC + H2O(g) = CO + H2

6、N2O4 = 2NO2氢氧化钡与铵盐的反应第十三张，PPT共九十二页，创作于2022年6月例 1：1molC与1molH2O(g)反应生成lmol CO(g)和1mol H2(g)，需要吸收131.5kJ的热量，该反应的反应热为H=kJ/mol。 例 2：拆开 lmol HH键、lmol NH键、lmolNN键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则1mol N2生成NH3的反应热为 1mol H2生成NH3的反应热为。 131.5-92KJ/mol-30.6KJ/mol练 习第十四张，PPT共九十二页，创作于2022年6月三、热化学方程式什么是热化学方程式？表示参加反应物质的量

7、和反应热的关系的化学方程式，叫做热化学方程式。第十五张，PPT共九十二页，创作于2022年6月意义:热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。第十六张，PPT共九十二页，创作于2022年6月热化学方程式与一般的化学方程式不同(1)书写热化学方程式要注明反应的温度和压强，(为什么？)而常温、常压可以不注明；(2)热化学方程式要标明物质的状态：固体s，液体l，气体g；溶液中的溶质 aq(为什么要标出？)(3)方程式后要隔一空格标出反应热H，吸热为“”，放热为“”，反应热数值要与化学式前系数对应；(4)方程式中的计量系数表示实际反应的物质的物质的量，可以是整数也可以是

8、分数。第十七张，PPT共九十二页，创作于2022年6月例 题1、当1mol气态H2与1mol气态Cl2反应生成2mol气态HCl，放出184.6KJ的热量，请写出该反应的热化学方程式。H2(g) + Cl2(g) =2HCl(g) H =-184.6KJ/mol第十八张，PPT共九十二页，创作于2022年6月写出下列反应的热化学方程式课堂练习1、1molN2(g)与适量O2(g)反应生成NO (g)，需吸收68kJ的热量；2、2molCu(s)与适量O2(g)反应生成CuO(s)，放出314kJ热量；第十九张，PPT共九十二页，创作于2022年6月3、 1g 硫粉在氧气中充分燃烧放出 9.36

9、kJ热量，写出硫燃烧的热化学方程式。4、 4g CO在氧气中燃烧生成CO2，放出 9. 6kJ热量，写出CO燃烧的热化学方程式。第二十张，PPT共九十二页，创作于2022年6月5、已知 H2( g )1/2O2 ( g ) H2O ( g ) H1 = a kJ/mol2H2( g )O2 ( g ) 2H2O ( g ) H2 = b kJ/molH2( g )1/2O2 ( g ) H2O ( l ) H3 = c kJ/mol2H2( g )O2 ( g ) 2H2O ( l ) H4 = d kJ/mol则a、b、c、d的关系正确的是 。A、acd0 C、2a=b0 C第二十一张，PP

10、T共九十二页，创作于2022年6月6、在一定条件下，氢气和甲烷燃烧的化学方程式为： 2H2(g) + O2 (g) = 2H2O (l) H= 572 kJ /mol CH4(g) +2O2 (g) = CO2(g)+2H2O (l) H= 890 kJ/mol由1mol 氢气和2mol甲烷组成的混合气体在上述条件下完全燃烧时放出的热量为多少。2066KJ第二十二张，PPT共九十二页，创作于2022年6月四、燃烧热1、概念：25，101KPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时放出的热量，叫做该物质的燃烧热注：A、HFe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+阳极：_电子

11、，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：S2- I- Br- Cl- OH- 含氧酸根 F-得还原氧化性失氧化还原性第四十四张，PPT共九十二页，创作于2022年6月分析电解反应的一般思路：明确溶液中存在哪些离子判断放电顺序根据阳极氧化，阴极还原分析得出产物离子在电场作用下怎样移动阴阳两极附近有哪些离子阴极：氧化性 Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+ Zn2+Al3+Mg2+Na+ 阳极：还原性S2- I- Br- Cl- OH- 含氧酸根 F-第四十五张，PPT共九十二页，创作于2022年6月活动与探究向氯化铜溶液中通入直流电第四十六张

12、，PPT共九十二页，创作于2022年6月阳极: Cl-OH-阴极: CuH+2Cl- -2e- = Cl2Cu +2e- = Cu 电解总反应：CuCl2 = Cu + Cl2 电解第四十七张，PPT共九十二页，创作于2022年6月专题三 原电池的工作原理第四十八张，PPT共九十二页，创作于2022年6月实 验 一将锌片插入稀硫酸中现象：锌片上有气泡产生Zn + 2H+ = Zn2+ + H2失2e-得2e- ( 氧化还原反应 )第四十九张，PPT共九十二页，创作于2022年6月实 验 二将铜片插入稀硫酸中现象：无明显现象第五十张，PPT共九十二页，创作于2022年6月实 验 三锌片和铜片一起

13、插入稀硫酸中现象：锌片上有气泡产生,铜片上无明显现象第五十一张，PPT共九十二页，创作于2022年6月实 验 四1在锌片和铜片之间连接上导线 现象：铜片上有气泡产生2用导线在锌片和铜片之间连一电流计现象：电流计指针发生偏转3、记录指针偏转方向第五十二张，PPT共九十二页，创作于2022年6月问题探索1铜片上的气泡是什么？H2 有电流产生，因为在锌片和铜片之间发生了电子的定向移动3电流计的指针为什么会发生偏转？2气体是怎么产生的？2H+ 得到 2e- 生成H2第五十三张，PPT共九十二页，创作于2022年6月原电池微观原理图思考：在此装置中发生了什么能量转化呢?化学能电能红球：e-橙球：Zn2+

14、绿球：H+ 蓝球：H2第五十四张，PPT共九十二页，创作于2022年6月原电池的定义：将化学能转化为电能的装置第五十五张，PPT共九十二页，创作于2022年6月知 识 探 索如何用反应式分别表示锌片和铜片上的变化呢？锌片：Zn - 2e- = Zn2+铜片：2H+ + 2e- = H2氧化还原Zn + 2H+ = Zn2+ +H2 原电池的总反应式：发生了（ ）反应 发生了（ ）反应属于（氧化还原）反应第五十六张，PPT共九十二页，创作于2022年6月将一干电池与电流计相连，使指针偏转方向与实验四的偏转方向一致。由此可判断出铜-锌原电池的正极是（ ），负极是（ ）。电子从较活泼的( )流向较不

15、活泼的( ) 。铜锌实 验 五锌铜第五十七张，PPT共九十二页，创作于2022年6月 在原电池中，电子从负极流到正极。问 题 探 索1在原电池中，电子流动方向是怎样的？2能否通过两极物质的活泼性强弱判断出原电池的正负两极呢？能，较活泼的作负极， 较不活泼的作正极第五十八张，PPT共九十二页，创作于2022年6月活泼性不同原电池的正负极 结 论 第五十九张，PPT共九十二页，创作于2022年6月H+ （1）Zn是（ ）极，Cu是（ ）极。（2）活泼性Zn负正（3）硫酸在溶液中能电离出（ ）和（ ），这样可使整个装置形成闭合回路。 SO42-Cu铜-锌原电池的结构Cu Zn稀硫酸 SO42-H+

16、H+ 第六十张，PPT共九十二页，创作于2022年6月实 验 设 计原料：铁片、锌片、碳棒、导线、 稀硫酸、电流计要求：（1）设计出一套原电池装置（2）画出简单装置图，标出正负极（3）写出电极反应式第六十一张，PPT共九十二页，创作于2022年6月Fe正负Zn稀硫酸C正负Fe稀硫酸C正负Zn稀硫酸负极: Zn - 2e- = Zn2+负极: Fe - 2e- = Fe2+负极: Zn - 2e- = Zn2+正极：2H+ + 2e- = H2正极：2H+ + 2e- = H2正极：2H+ + 2e- = H2第六十二张，PPT共九十二页，创作于2022年6月分析下图各装置能否形成原电池？CFe

17、稀硫酸(A)ZnCu酒精(B)CuZn稀硫酸(D)ZnZn(E)稀硫酸FeZn稀硫酸(C)(C)考虑：形成原电池需要哪些条件？第六十三张，PPT共九十二页，创作于2022年6月原电池的形成条件1有两种活泼性不同的金属（或碳棒）作电极 2电极材料均插入电解质溶液中3形成闭合回路第六十四张，PPT共九十二页，创作于2022年6月小 结原电池定义原理形成条件化学能负极：发生氧化反应电能正极：发生还原反应两个电极电解质溶液闭合回路一第六十五张，PPT共九十二页，创作于2022年6月二给你任意一个氧化还原反应，从原理上你能否设计出一套对应的原电池装置？能第六十六张，PPT共九十二页，创作于2022年6月

18、问 题 思 考利用氧化还原反应Fe + 2FeCl3 = 3FeCl2 ，选择合适的电极材料，设计一套原电池装置，并写出电极反应式。负极： Fe Fe 2e- = Fe2+正极：C（或Cu等） 2Fe3+ + 2e- = 2Fe2+第六十七张，PPT共九十二页，创作于2022年6月实验探索1往盛有锌粒的试管内加入稀硫酸 现象：2再加入少量硫酸铜溶液 现象：产生气泡气泡产生速度加快第六十八张，PPT共九十二页，创作于2022年6月稀硫酸Zn示意图CuSO4溶液CuZn第六十九张，PPT共九十二页，创作于2022年6月原因：锌置换出铜，形成铜-锌原电池，加快了反应速度。思考：气泡产生速度为何加快？

19、第七十张，PPT共九十二页，创作于2022年6月实验探索将铁片和碳棒一起插入自来水中，并用导线与电流计相连接现象：电流计指针发生偏转第七十一张，PPT共九十二页，创作于2022年6月问题探索1该装置是否是原电池？2负极是（） ，正极是 （）。 铁片碳棒3长时间放置，铁片质量会（ ）。 是减少 这就是下一节我们将要学习的钢铁腐蚀的主要原理！第七十二张，PPT共九十二页，创作于2022年6月第七十三张，PPT共九十二页，创作于2022年6月稀硫酸ZnZn示意图CuSO4溶液Cu第七十四张，PPT共九十二页，创作于2022年6月 练 习CX、Y、 Z均为金属，X与Z组成原电池时， Z是原电池的正极，

20、 X与Y组成原电池时，Y为电池的负极。则X、Y、Z三种金属的活泼性顺序为（ ） A、X Y Z B、X Z Y C、Y X Z D、Y Z X第七十五张，PPT共九十二页，创作于2022年6月Cu Zn稀硫酸e-H+e-H+HHH2Zn2+第七十六张，PPT共九十二页，创作于2022年6月化学电源第七十七张，PPT共九十二页，创作于2022年6月我们所学的原电池的缺点：实用电池的特点：反应一段时间后，铜极上聚集了许多氢气泡，把铜极与硫酸隔开就不再产生电流，且携带不方便。能产生稳定且具有较高电压的电流；安全且携带方便；能适用特殊用途；便于回收处理，不污染环境或对环境产生影响小。第七十八张，PPT

21、共九十二页，创作于2022年6月（3）燃料电池 又称为连续电池，一般以天然燃料或其它可燃物质如氢气、甲醇、天然气、煤气等作为负极的反应物质，以氧气作为正极反应物质组成燃料电池。化学电源分类（2）二次化学电源 二次电池在放电后经充电可使电池中的活性物质恢复工作能力。铅蓄电池和可充电电池都是二次电池。（1）一次化学电源 电池中的反应物质进行一次氧化还原反应并放电之后，就不能再次利用，如干电池。第七十九张，PPT共九十二页，创作于2022年6月二，认识几种电池锂电池干电池叠层电池纽扣电池各类电池第八十张，PPT共九十二页，创作于2022年6月1.干电池（普通锌锰电池）电极反应方程式：负极：正极：Zn 2e- = Zn2+2MnO2 + 2NH4+ + 2e- = Mn2O3 + 2NH3 + H2O反应总的方程式2MnO2+2NH4+ Zn=Mn2O3+2NH3+H2O+Zn2+第八十一张，PPT共九十二页，创作于2022年6月碱性锌锰干电池以氢氧