資源簡介

(共39張PPT)
第六章化學反應與能量
第一節化學反應與能量變化
實驗現象：有氣泡 產生；用手觸摸反應后的試管，
感覺試管外壁 發燙 ;用溫度計測量 溶液溫度溫度_ 升高。
實驗結論：鎂與鹽酸反應放出熱量
任務一：吸熱反應和放熱反應
放熱反應：釋放熱量的化學反應
1.放熱反應
實驗現象：聞到 刺激性 氣味；燒杯壁 冰涼；
木片和燒杯 黏結在一起； 混合物呈 糊狀。
實驗結論：該反應吸收熱量
Ba(OH) ·8H O+2NH Cl=BaCl +2NH T+10H O
吸熱反應：吸收熱量的化學反應
任務一：吸熱反應和放熱反應
2.吸熱反應
1、有放出(或吸收)熱量的變化一定是放熱(或吸熱)反應嗎
不一定。吸、放熱反應都屬于化學反應，比如：濃H SO 、NaOH 固體等溶 于水放熱，NH NO 、KNO 、NH Cl 等固體溶于水吸熱，以上變化過程均為 物理變化，再比如物質的三態變化，不是吸、放熱反應。
2、木炭、天然氣等燃料的燃燒屬于放熱反應，為什么還需要點燃
燃料燃燒的條件之一是溫度達到可燃物的著火點。一個化學反應是釋放熱量 還是吸收熱量與反應是否需要加熱等條件沒有直接聯系。
思考交流：
放熱反應
吸熱反應
①所有的燃燒反應 ②酸堿中和反應 ③大多數化合反應 ④活潑金屬與水或酸的反應 ⑤物質的緩慢氧化 ⑥鋁熱反應(見第八章)
①大多數分解反應
②銨鹽與堿的反應，如Ba(OH) ·8H O 晶體或 Ca(OH)2與NH Cl晶體反應
③以C、H 、CO為還原劑的部分氧化還原反應， 如C與H O(g)反應，C與CO 反應
④NaHCO 與鹽酸的反應
任務一：吸熱反應和放熱反應
3.常見的吸熱反應和放熱反應
1、微觀角度——化學鍵
化學反應的實質 反應物中舊的化學鍵斷裂，
生成物中新的化學鍵形成。
化學反應中能量變化的原因
E >E (吸熱反應 不相等
舊化學鍵
斷裂
新化學鍵 形成
任務二：化學反應過程中能量變化的原因
吸收能量E
放出能量E
反應物
生成物
放熱反應
E 化學鍵 斷裂或形成1 mol化學鍵時能量變化
反應中能量變化
Cl—CI 吸收243 kJ
共吸收 679 kJ
H—H 吸收436 kJ
H—CI 放出431 kJ
共放出 862 kJ
計算反應H +Cl =2HC1 發生時，生成2mol的能量變化
結論：該反應_放出_(填“放出”或“吸收”)183 kJ熱量。
通常，鍵能越大，鍵越牢固，由該鍵構成的分子也越穩定。
例1:已知形成1mol化學鍵放出的能量見下表：
A.H O分解為H 與O 時放出熱量
B.生成1 mol H O時吸收熱量245 kJ
C.甲、乙、丙中物質所具有的總能量大小關系為乙>甲>丙
D.氫氣和氧氣的總能量小于水的能量
定正確的是( C )
H
O
甲
2
1
1
2H
形成1 mol H O的共價鍵
釋放930 kJ能量 H O
0
乙 丙
例 2 :根據下列信息判斷氫氣燃燒生成水時的熱量變化，其中一
1 mol H 的共價鍵斷裂 吸收436 kJ能量
mol O 的共價鍵斷裂
吸收249 kJ能量
2
1
任務二：化學反應過程中能量變化的原因
反應過程
E吸反應過程
E吸>E 放 吸熱反應
E
釋放的能量
1、微觀角度——化學鍵
能量
能量
E
反應物
反應過程 (II)
吸熱反應：
反應物總能量<生成物總能量
熱能轉化為化學能被生成物所“儲存”
生成物
反應過程(I)
放熱反應：
反應物總能量>生成物總能量
反應物所具有的化學能轉化為熱能釋放出來
2、宏觀角度——反應物總能量與生成物總能量
各種物質都具有能量，物質的組成、結構與狀態不同，所具有的能量也不同。
任務二：化學反應過程中能量變化的原因
能
量 生成物
反應物
能 量
E斷 反應物總能量 E斷 < E成
E成
E反>E生
生成物總能量
能量越低，物質越穩定，形成的化學鍵就越牢固，鍵能就越大。
① E斷鍵吸收 >E 成鍵釋放! 吸熱反應
②E斷吸 < E 成放 放熱 反應
思考：如何判斷一個化學反應完成后的結果是吸熱還是放熱
① E反應物>E 生成物，
② E反應物1、宏觀角度：物質的能量
放熱反 應
吸熱反應
放熱反應
能 量
1、化石燃料
1、化石燃料：主要包括 煤 、 石油 和 天然氣。
2、缺點： ①儲量有限，短期不可再生
②煤、石油產品燃燒排放的粉塵、S O 、NO、CO 等是大氣污染物的主要來源。
任務三：化學反應中能量的利用
NOx
CO
粉塵
SO
任務三：化學反應中能量的利用
2、能源可持續發展的措施
(3)開發使用新能源 新能源特點：資源豐富、可以再生、無污染
太陽能
海洋能
地熱能
風能
氫能
吸收熱量的 化學反應
放出熱量的 化學反應
化石燃料； 節能；
新能源
裂與形成
反應物和生 成物總能量
吸熱反應
放熱反應
化學反應 中能量的 利用
質量守恒定量 能量守恒定律
化學反應與熱能
微觀
宏觀
課堂總結
化學鍵的斷
原 因 規 律
類 型 應 用
<
A.氫氧化鋇與氯化銨的反應 B.鹽酸與碳酸氫鈉的反應
C.灼熱的炭與二氧化碳的反應 D. 鎂條與稀鹽酸的反應
2.下列說法正確的是( A )
A. 物質發生化學反應時都伴隨著能量變化
B.伴有能量變化的物質變化都是化學變化
C.在一個確定的化學反應體系中，反應物的總能量與生成物的總能量一定相同
D.在一個確定的化學反應體系中，反應物的總能量總是高于生成物的總能量
課堂練習
1.下列反應放出熱量的是( D )
A. 反應物總能量大于生成物總能量
B. 反應開始后，甲處液面低于乙處液面 C. 反應開始后，針筒活塞向右移動
D. 反應開始后，飽和石灰水變渾濁
3.下列實驗現象或圖像信息不能說明相應的化學反應是放熱反應的是( C )
鎂條
A B C
稀硫酸
07
飽和
石灰水
D
能量4反應物
4 .如圖為N (g)與O (g) 反應生成NO(g)過程中的能量變化，下列說法中 正確的是 D
A.1molN (g) 與1molO (g)反應放出的能量為180kJ
B. 常溫下，N (g) 和O (g)混合能直接生成NO
C.NO 是一種酸性氧化物，能與NaOH 溶液反應生成鹽和水
D.1m olN (g)和1molO (g)具有的總能量小于2molNO(g)具有的總能量
十
吸收能量
498 kJ·mol'
放出能量
2×632 kJ·mol
吸收能量
946 kJ·mol
5.化學反應A +B ===2AB的能量變化如圖
所示，則下列說法中正確的是( C )
A.該反應斷開化學鍵消耗的總能量大于形
成化學鍵釋放的總能量
B.該反應是吸熱反應
C. 斷裂2 mol AB中化學鍵需要吸收y kJ能量
2mol A+2 mol B
△E=x kJ
△E=y
I mol A +1 mol B
D.1 mol A 和1 mol B 的總能量低于2 mol AB的總能量
2 mol AB
能 量
kJ
6.下列有關新能源的說法不正確的是( C )
A. 綠色植物通過光合作用將光能轉化為生物質能
B. 風能、太陽能是清潔能源
C. 氫能目前難以被廣泛利用的主要原因是其燃燒所放出 的能量低于相同質量的化石燃料
D. 開發生物質能有利于環境保護和經濟可持續發展
例如：電能、蒸汽等
注：使用電器都需要電能，電能是現代社會應用最廣泛，使用最方便，污染最小的一種 二次能源又稱電力
例如：流水、風力、原煤、原(石)油、天然氣、天然鈾礦、核能等
2、二次能源 一次能源經加工、轉換得到的能源稱為二次能源。
任務一火力發電過程中的能量轉化
(1)一次能源 直接從自然界取得的能源
1.能源的分類
2.火力發電 化學能間接轉化為電能
直接
化學能(燃料)
①煤炭是不可再生能源，會造成能源危機；②煤炭燃燒會產生
污染性氣體；③經多次轉換，能量損耗大，燃料的利用率低。
任務一火力發電過程中的能量轉化
【思考】火力發電的缺點是什么
其中能量轉換的關鍵環節是 燃燒(氧化還原反應)。
蒸汽 輪機
機械能
發電機
熱能
電能
燃燒
伏特電堆開創了電學發展的新時代。
19世紀，英國化學家尼克爾森和卡萊爾利用伏特 電池成功的電解了水，證明了水是由氫和氧兩種
元素組成的化合物。
英國化學家戴維，利用串聯起來的伏特電池組， 通過電解法發現了幾種活潑的金屬元素。比如金
任務一火力發電過程中的能量轉化
1799年意大利物理學家伏特發明了世界上第一個發電器，也就是電池組，
屬鈉和金屬鉀。
(1)將鋅片和銅片插入盛有稀硫酸的燒 杯中，觀察現象。
(2)用導線連接鋅片和銅片，觀察、比 較導線連接前后的現象。
(3)如圖6-6所示，用導線在鋅片和銅片 之間串聯一個電流表，觀察電流表的指針 是否偏轉。
任務二探究原電池的形成過程
實驗6-3
任務二探究原電池的形成過程
實驗裝置 Zn Cu 稀 H S O
稀 H S O
稀 H S O
實驗現象 銅片:沒有變化 鋅片.逐漸溶解， 有氣泡產生 銅片有氣泡產生 鋅片：逐漸溶解
銅片:有氣泡產生
鋅 片 ：逐漸溶解
電流表：指針發生偏轉
實驗結論 鋅與稀硫酸反應產 生氫氣，而銅不反 應 鋅失去電子，經導 線流向銅片，H+ 在銅片上得到電子 被還原生成H
鋅與稀硫酸反應產生氫
氣(氫氣從銅片逸出) 導線中有電流通過
實驗探究
稀H SO 稀H SO
反應條件 發 生 自發的氧化還原反 應 本 質
電 極 :負極：電子流出的一極，發生氧化反應；
正極：電子流入的一極，發生還原反應。
3 、原電池
( 1 ) 概 念 將化學_能直接轉化為電 _能的裝置。
(2)原電池的構成條件
任務二探究原電池的形成過程
活動性不同的兩個電極
形成閉合回路
電極插入電解質溶液
裝置條件
任務二 探究原電池的形成過程
3、原電池工作原理
【探究】結合上述實驗和動畫演示，分析說明該 原電池的電極和導線、電解質溶液中的導電微粒 分別是什么,并說明其移動方向。
電極(鋅片、銅片)和導線中的導電微粒是電子， 從負極流出，經導線流向正極；電解質溶液 中的導電微粒是陽離子H+、 陰離子 SO 2-,
陽離子向正極移動，陰離子向負極移動。
任務二 探究原電池的形成過程
e
【總結】 外電路
百 中 總 后 應 . 7n⊥2u+_7n2+_H.
電了電子流向：負極一沿導線一正極
路電流方向：正極→沿導線→負極
H+
Zn2+
SO - —H+
陰離子 陽離子 —→
正極
產生氣泡
2H++2e-=H 個 還原反應
內電路
負極
發生溶解
Zn -2e-=Zn + 氧化反應
個
窗陰案式
正誤判斷
(1)火力發電過程中，機械能轉化為電能是整個能量轉化的關鍵(× )
(2)原電池的電極材料必須是金屬(× )
(3)原電池工作時，正極與負極轉移電子數相同( 。)
(4)在鋅銅原電池中，電子由鋅通過導線流向銅，再由銅通過電解質溶液流回鋅(× )
(5)原電池中陽離子向正極移動( √)
讓我想想
O
O
知識辨析
總結歸納
負 極
較不活潑金 屬或能導電 的非金屬
還原反應
電子流入
電極材料
電極反應
電子流向
電極增重或 質量不變
陽離子移向
活潑金屬
氧化反應
電子流出
不斷溶解 質量減少
陰離子 移向
電極現象
離子移向
電極名稱的判斷方法
正 極
任 務三 原電池工作原理的應用
思考與討論
【問題1】用Zn和稀鹽酸反應制氫氣時，加快該反應的方法有 哪些
【問題2】為了使反應加快，常常加入少量CuSO 溶液，請問
這是為什么
鋅和置換出的銅、稀鹽酸構成了原電池，可以加快反應速率
任務三原電池工作原理的應用
1.加快氧化還原反應的進行
在原電池中，氧化反應和還原反應分別在兩極進行，使 溶液中粒子運動相互間的干擾減小，使反應加快。
2.比較金屬的活動性
一般，若兩種金屬A 、B與電解質溶液構成原電池，若 金屬A 作負極，則金屬活動性：A>B 。
A 作負極 B作正極
稀 H SO
電極總反應：Cu+2AgNO =Cu(NO ) +2Ag
還原劑：Cu ( 作負極材料)
氧化劑：AgNO
正極材料：石墨等金屬性小于銅的固體
正極反應方程式：Cu-2e ==Cu +
負極反應方程式：2 Ag++2e ===2Ag
3.設計原電池
(1)給定氧化還原反應設計原電池
一般給定氧化還原反應的還原劑作負極，氧化劑作電解質溶液，比負極活動性弱 的金屬或石墨等能導電的非金屬作正極。
任務三原電池工作原理的應用
任務三原電池工作原理的應用
(2)簡易電池的設計與制作
【目的】根據原電池原理，設計和制作簡易電池，體會原 電池的構成要素。
【用品】水果(蘋果、柑橘或檸檬等),食鹽水，濾紙， 銅片、鐵片、鋁片等金屬片，石墨棒，導線，小型用電器 (發光二極管、電子音樂卡或小電動機等),電流表。
【實驗】
(1)水果電池
(2)簡易電池
簡易電池
水果電池
任務三 原電池工作原理的應用
活動性不同的兩個電極
形成閉合回路
電極插入電解質溶液
反應 氧化還原反應
電子 由負極流向正極 電流 由正極流向負極 離子 負負正正
小組小結
間接：化學能燃燒) 熱能蒸汽機械能發動
化學能 與
電能
原電池
裝 置
原電池
定 義 將 化學能轉化為電能的 裝 置
構成條件
電池
直接：
選項 A B C
D
M 石墨 Zn Fe
Al
N Ag Ag Cu
Al
P 稀硫酸 蔗糖溶液 FeCl 溶液
NaOH溶液
1. (2023 ·遼寧撫順高一校聯考期中)下列各組材料組成如圖裝置，電流表指針
能發生偏轉的是( c )
任務四限時訓練
2. (2023 · 安徽蕪湖一中高一質檢)a 、b 、c、d 四種金屬片浸入稀硫酸中，用導
線兩兩組成原電池。若a、b相連時，電流由a經導線流向b;c、d 相 連 時 ，d 極質量減少； a、c相 連 時 ，c極上產生大量氣泡；a、d相 連 時 ，H+ 移向d極 則四種金屬的活動性順序由強到弱的順序為( )
任務四限時訓練
B.b>d>a>c
D.b>d>a>C
A.b>a>d>c
C.b>a>c>d
任務四限時訓練
3. (2023.廣東肇慶高一質檢)某化學興趣小組為了探索鋁電極在原電池中的作用， 設計并進行了以下一系列實驗，部分實驗結果記錄如下：
編號 電極材料 電解質溶液
電流表指針 偏轉方向
1 Mg、Al 稀硫酸
偏向Al
2 Cu、Al 稀硫酸
3 Mg、Al NaOH溶液
偏向Mg
根據表中記錄的實驗現象，推斷下
列說法不正確的是( D )
A.實驗2、3中Al均作電池的負極，
提供電子
B.實驗2中H+在Cu極上發生還原 反應，電流表的指針偏向Cu
C.實驗3中的Al電極反應式為A1-3e-+4OH-===[Al(OH) ]
D.通過實驗3可說明金屬性：Mg>Al
正確的是( D )
A.正極上發生氧化反應
B.電流由Li流向石墨
C.Li+由正極向負極遷移
D.電池的總反應為2Li+2H O===2LiOH+H 個
4. (2023 ·深圳高一校聯考期中)海水電池為探索深海提供了能源保障。一
種鋰—海水電池以金屬鋰為負極，石墨為正極，下列關于該電池的描述
任務四限時訓練

展開更多......

收起↑