化学反应的速率,和能量

1、 演示实验演示实验11取两支试管，分别加入取两支试管，分别加入5mL0.1molL-1的的盐酸盐酸，将两只事先分别装有，将两只事先分别装有Na2CO3、NaHCO3粉末的气球套在试管口上，同时将粉末的气球套在试管口上，同时将气球里的粉末倒入试管中。观察现象。气球里的粉末倒入试管中。观察现象。现象：现象：装有装有NaHCO3粉末的气球先膨胀。粉末的气球先膨胀。一、化学反应速率1 1、定义、定义 化学反应速率就是用来衡量化学反化学反应速率就是用来衡量化学反应进行的应进行的快慢快慢。2 2、表示方法、表示方法 化学反应速率可以用单位时间内化学反应速率可以用单位时间内反应物反应物浓度浓度的的减少减少或

2、或生成物浓度生成物浓度的的增加增加来表示。来表示。3 3、公式、公式4 4、单位、单位 练习练习 向向4 4L容器中充入容器中充入0.70.7mol SO2和和0.40.4mol O2，4 4s末测得剩余末测得剩余SO2是是0.30.3mol, ,求求SO2的平均反应速率。的平均反应速率。反应中各物质的反应中各物质的速率比速率比=各物质的各物质的化学计量数比化学计量数比 对于反应对于反应 aA+bB=cC+dD 有有 v(A): v(B): v(C): v(D)=a:b:c:d注意：注意：在计算化学反应速率时要在计算化学反应速率时要标明标明是是哪一种物质哪一种物质的的反应速率。因为用不同物质标

3、明的反应速率。因为用不同物质标明的速率大小速率大小不同，不同，但它们的比但它们的比与系数比成正比与系数比成正比。要比较同一反应在不同时间内反应速率的大小，要比较同一反应在不同时间内反应速率的大小，必须用必须用同一种物质同一种物质来比较。来比较。5、内因、内因 化学反应的速率化学反应的速率首先首先取决于取决于反应物反应物本本身的身的性性质，即内因。质，即内因。二、外界条件对化学反应速率的影二、外界条件对化学反应速率的影响响1 1、温度温度2 2、催化剂催化剂3 3、浓度浓度4 4、压强、压强 此外，反应物接触面积的大小、固体反应物此外，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

4、的性质等因素对的颗粒大小、光、超声波、溶剂的性质等因素对反应速率也有影响。反应速率也有影响。演示实验演示实验 取两支大试管，各加入取两支大试管，各加入5mL4%的过氧化氢溶的过氧化氢溶液（即双氧水），再向试管中分别滴入几滴洗涤液（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。察并比较两支试管中发生的变化。现象：现象：放入热水的那支试管中气泡产生的速放入热水的那支试管中气泡产生的速 率快。率快。结论：结论：说明说明加热加热能能加快加快反应的速率。反应的速率。演示实验演示实验 取两支大试管，各

5、加入取两支大试管，各加入5mL4%的过氧化氢溶的过氧化氢溶液（即双氧水），再分别滴入几滴洗涤剂，用药液（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，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。观察发生的变化。现象：现象：加入少量二氧化锰的那支试管中气泡加入少量二氧化锰的那支试管中气泡 产生的速率快。产生的速率快。结论：结论：说明说明使用催化剂使用催化剂能能加快加快反应的速率。反应的速率。演示实验演示实验 取两支试管，往其中一支试管中加入取两支试管，往其中一支试管中加入5mL的稀的稀盐酸，往另外一支试管中加入盐酸，往另外一支试管中加入5mL的浓盐

6、酸，再的浓盐酸，再分别加入少量的锌粒，观察气泡生成的快慢。分别加入少量的锌粒，观察气泡生成的快慢。现象：现象：加入浓盐酸的那支试管中气泡产生的速加入浓盐酸的那支试管中气泡产生的速率快。率快。结论：结论：说明说明增大反应物的浓度增大反应物的浓度能能加快加快反应反应的速率。的速率。问题解决问题解决1.1.氢气能在氧气中安静地燃烧，点燃氢气氢气能在氧气中安静地燃烧，点燃氢气和氧气的混合气体为什么会发生爆炸？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

7、于氢气、氧气分子的混合气体点燃时，由于氢气、氧气分子充分接触充分接触，反应迅速反应迅速，放放出大量的出大量的热热，而，而使气体使气体体积体积突然突然膨胀膨胀，所以会爆炸。，所以会爆炸。2.2.燃烧含硫矿石燃烧含硫矿石( (如黄铁矿如黄铁矿) )制备制备SO2气体气体 时，时，要把矿石粉碎成颗粒状，在沸腾炉内鼓入强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。大空气流，把矿粒吹得剧烈翻腾。 把把矿石粉碎成颗粒状是为了矿石粉碎成颗粒状是为了减小固体反减小固体反应物的颗粒大小应物的颗粒大小；在沸腾炉内鼓入强大空；在沸腾炉内鼓入强大空气流，把矿粒吹得剧烈翻腾，是为了气流，把矿粒吹

8、得剧烈翻腾，是为了扩大扩大矿石与空气的接触面积矿石与空气的接触面积，这些都可以，这些都可以加快加快化学反应速率化学反应速率。3.3.一小块白磷露置于空气中，一段时间后会突然燃烧。一小块白磷露置于空气中，一段时间后会突然燃烧。 白磷在空气中首先发生反应：白磷在空气中首先发生反应：P4+5O2=2P2O5 该反应是该反应是放热反应放热反应，当反应进行到一，当反应进行到一定程度，定程度，温度升高温度升高，反应速率加快反应速率加快，所以过一段时间后会突然燃烧。所以过一段时间后会突然燃烧。 练习练习 反应反应4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)在在10L密闭容器中进行，半分钟后，水

9、蒸密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量气的物质的量增加了增加了0.45mol，则此反应，则此反应的平均速率的平均速率v(x)可表示为：（可表示为：（ ） A.v(NH3)=0.010mol(Ls)-1 B.v(O2)=0.010mol(Ls)-1 C.v(NO)=0.010mol(Ls)-1 D.v(H2O)=0.010mol(Ls)-1C哈伯之歌高温、高压高温、高压N2 + 3H2 2NH 3催化剂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2Na+2H2O2NaOH+H2Cl2+H2O HCl+HClO观察与发现观察与发现请分析

10、：从反应进行请分析：从反应进行的程度上比较这两个的程度上比较这两个反应有何不同？反应有何不同？ 你知道的化学反应中：你知道的化学反应中： 哪些反应是类似于哪些反应是类似于 2Na+2H2O=2NaOH+H2 哪些反应是类似于哪些反应是类似于 交流与讨论交流与讨论Cl2+H2O HCl+HClO活动与探究活动与探究 2Fe 2Fe3+3+2I+2I- - =2Fe=2Fe2+2+I+I2 2 你认为这个反应能完全进行吗？你能通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？过实验验证你的观点吗？实验现象 结论 FeCl3溶液与稍溶液与稍过量过量KI溶液反应溶液反应 在反应在反应的溶液的溶

11、液中加入中加入CCl4，振荡、，振荡、静置静置取取的上层清液，的上层清液，滴加滴加KSCN溶液溶液2Fe3 +2I- 2Fe+I2有有Fe3剩余剩余可逆反应可逆反应（1）定义：在相同条件下同时向正、反两个方向进行的反应。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）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）逆反应：从右到左进行的反应可逆反应用可逆反应用“ ”表示表示事实上事实上,相当多的化学反应都是可逆反应相当多的化学反应都是可逆反应,只不过有的可逆性较弱只不过有的可逆性较弱,有的可逆性很强有的可逆性很强.常见的典型的可逆反应有常见的典型

12、的可逆反应有:N2+3H2 2NH3催化剂催化剂高温高压高温高压2SO2+O2 2SO3催化剂催化剂高温高温2NO2 N2O4H2+I2(g) 2HI加热加热下列对可逆反应的认识正确的是（下列对可逆反应的认识正确的是（ ）A、SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr与与 2HBr+H2SO4（浓）（浓）=Br2+SO2+2H2O互为可逆反应互为可逆反应B、既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应、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、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逆反应 D

13、、在一定条件下、在一定条件下SO2被氧化成被氧化成SO3的反应是可逆反应的反应是可逆反应特点：可逆反应不可能完全进行到底CD拔河拔河比赛与我们现在所学的比赛与我们现在所学的“可逆反应可逆反应”两者有无相通之处呢？两者有无相通之处呢？3H2(g) + N2 (g) 2NH3(g) 正向反应正向反应逆向反应逆向反应分析：分析：（1）当反应刚开始时，反应物和生成物的浓）当反应刚开始时，反应物和生成物的浓 度哪个大？度哪个大？（2）当反应刚开始时，正反应与逆反应哪个）当反应刚开始时，正反应与逆反应哪个 反应速率大？反应速率大？（3）随着反应的进行，反应物和生成物浓度）随着反应的进行，反应物和生成物浓度

14、 如何变化？如何变化？（4）随着反应的进行，）随着反应的进行，v(正正)与与v(逆逆)怎样变化？怎样变化？在密闭容器中加入在密闭容器中加入3molH2和和1mol N2发生反应发生反应（5）反应进行到什么时候会）反应进行到什么时候会“停止停止”？当正反应速率与逆反应速率相等时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？）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反应物和生成物浓度均不再改变（7）给这个状态命名）给这个状态命名平衡状态平衡状态（8）反应真的停止了吗？）反应真的停止了吗？处于动态平衡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

15、一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，反应达到化学度不再发生变化，反应达到化学平衡状态。平衡状态。化学平衡状态的特征逆逆等等动动定定变变可逆反应可逆反应（正）（正）=（逆）（逆）0动态平衡动态平衡各组分含量一定，体积一定时，浓度就一定各组分含量一定，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浓度、温度、压强改变化学平衡即发生移动同同反应物生成物同时进行反应反应物生成物同时进行反应如何理解如何理解V(正正)V(逆逆)?例如，一定条件下，可逆反应例如，一定条件下

16、，可逆反应N23H2 2NH3，对该可逆反应，表示正、逆反应速率可以用对该可逆反应，表示正、逆反应速率可以用N2或或H2或或NH3来表示：来表示：（1）单位时间内，有）单位时间内，有1molN2反应掉，同时有反应掉，同时有1molN2生成生成（2）单位时间内，有）单位时间内，有3molH2反应掉，同时有反应掉，同时有2molNH3反应掉反应掉（3）单位时间内，有）单位时间内，有1molN2生成，同时有生成，同时有2molNH3生成生成以上均表示以上均表示V(正正)V(逆逆)反应速率反应速率v(正正)v(逆逆)v(正正)= v(逆逆)t1时间（时间（t）0(1)0t1：v(正正)v(逆逆)(2)

17、t1以后：以后： v(正正)=v(逆逆)t1以后反应处于平以后反应处于平衡状态衡状态!时间时间反应物浓度反应物浓度 生成物浓度生成物浓度 正反应速率正反应速率 逆反应速率逆反应速率t0时时t0t1间间t1时时图象分析图象分析最大最大最小最小最大最大最小最小逐渐减小逐渐减小逐渐减小逐渐减小逐渐增大逐渐增大逐渐增大逐渐增大达到最小值，达到最小值，不再变化不再变化达到最大值，达到最大值，不再变化不再变化正反应速率正反应速率逆反应速率逆反应速率 0N2+3H2 2NH3反应反应速率速率v(正正)v(逆逆)v(正正)= v(逆逆)t1时间（时间（t）化学平衡状态的判断：化学平衡状态的判断：2NO2(g)

18、 N2O4(g) I2(g) +H2(g) 2HI(g) V正正 = V逆逆各组分的各组分的 浓度一定浓度一定压强一定压强一定温度一定温度一定密度一定密度一定混合气体混合气体 平均式平均式量量体系的颜色不变体系的颜色不变平衡平衡平衡平衡平衡平衡平衡平衡平衡平衡平衡平衡不一定平衡不一定平衡平衡平衡平衡平衡不一定平衡不一定平衡不一定平衡不一定平衡平衡平衡不一定平衡不一定平衡平衡平衡在等温等容条件下，该可逆在等温等容条件下，该可逆反应从开始反应到平衡状态，反应从开始反应到平衡状态，压强都不变压强都不变任何化学反应都伴随着任何化学反应都伴随着能量变化能量变化等温等容：不可以等温等容：不可以等温等压：等

19、温等压： 可可 以以 该可逆反应从开始反应到平该可逆反应从开始反应到平衡状态，密度都不变衡状态，密度都不变 该可逆反应从开始反应到平该可逆反应从开始反应到平衡状态，平均式量都不变衡状态，平均式量都不变 A、1个NN键断裂的同时，有3个H-H键形成 B、 1个NN键断裂的同时，有3个H-H键断裂C、 1个NN键断裂的同时，有6个N-H键形成 D、 1个NN键断裂的同时，有6个N-H键断裂 例1、下列那种说法可以证明反应： N2+3H2 2NH3已达到平衡状态 （ ）ADA、C生成的速率与分解的速率相生成的速率与分解的速率相 等等B、A、B、C的浓度不在发生变化的浓度不在发生变化C、单位时间内，生

20、成、单位时间内，生成nmolA，同时生成，同时生成 3nmolBD、A、B、C的分子数之比为的分子数之比为1： 3：2AB例例2、在一定温度下，可逆反应、在一定温度下，可逆反应A+3B 2C达到平衡状态的标志是（达到平衡状态的标志是（ ）3 3、一定温度下、一定温度下. .密闭容器内密闭容器内2NO2NO2 2 2NO+O2NO+O2 2 达到平达到平衡的标志是（衡的标志是（ ）A.A.单位时间内生成单位时间内生成n molOn molO2 2，同时生成，同时生成2n molNO2n molNO2 2B.B.单位时间内生成单位时间内生成n molOn molO2 2，同时生成，同时生成2n m

21、olNO2n molNOC.C.用用NONO2.2.NO.ONO.O2 2表示的反应速率之比为表示的反应速率之比为2:2:12:2:1D.D.混合物的颜色不再改变混合物的颜色不再改变AD4 4、在一定条件下，某容器中充入、在一定条件下，某容器中充入N N2 2和和H H2 2合成合成NHNH3 3, ,以下以下叙述错误的是叙述错误的是 （ ） A.A.开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零 B.B.随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后减随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后减小为零小为零 C.C.随着反应的进行逆反应速率逐渐增大，最后保持随着

22、反应的进行逆反应速率逐渐增大，最后保持恒定恒定 D.D.随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后与随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后与逆反应速率相等且都保持恒定逆反应速率相等且都保持恒定B5.对化学反应限度的叙述，错误的是对化学反应限度的叙述，错误的是 （ ） A任何可逆反应都有一定的限度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化学反应的限度是不可改变的D6. N2+3H2 2NH3 反应达到平衡时，下列说法正确反应达到平衡时，下列说

23、法正确 的的是是 （ ）A. N2和和H2不再化合了不再化合了 B. N2、H2、NH3的浓度相等的浓度相等C. 平衡建立前体系的总质量在不断变化而平衡建立后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体系的总质量就不再变了 D. N2、H2、NH3的浓度保持不变的浓度保持不变D化学化学变化中除有新物质生成外，必然化学化学变化中除有新物质生成外，必然伴随有能量（热能、光能、电能）的变化。伴随有能量（热能、光能、电能）的变化。利用化学反应利用化学反应：一是制取物质、一是制取物质、二是利用反应中二是利用反应中的能量的能量思考：请同学们列举你了解的在生活中应用到思考：请同学们

24、列举你了解的在生活中应用到的化学反应中的能量的化学反应中的能量实验方案 实验现象 结论 实验一：镁条与盐酸反应，用手触摸试管，感受温度。 实验二：氢氧化钙固体与氯化铵固体反应，用手触摸塑料袋，感受温度。 试管外壁试管外壁发热发热镁与盐酸反应镁与盐酸反应有热量放出有热量放出温度降低温度降低氢氧化钙固体与氯化铵固体反应需要吸收热量1物质发生化学变化的实质：物质发生化学变化的实质： 物质发生化学变化的过程，实质上就是旧的化学键物质发生化学变化的过程，实质上就是旧的化学键断裂和新的化学键形成过程。断裂和新的化学键形成过程。 断开化学键：吸收能量断开化学键：吸收能量 形成化学键：放出能量形成化学键：放出

25、能量 2化学反应中的能量变化：通常表现为热量的变化化学反应中的能量变化：通常表现为热量的变化一一化学反应中的热量变化化学反应中的热量变化生成物生成物反应物反应物吸吸收收能能量量生成物生成物反应物反应物生成物生成物放放出出能能量量化学上把有热量放出的化学反应叫做放热反应化学上把有热量放出的化学反应叫做放热反应。化学上把吸收热量的化学反应叫做吸热反应。化学上把吸收热量的化学反应叫做吸热反应。一一化学反应中的热量变化化学反应中的热量变化3放热反应和吸热反应4反应热化学反应过程中放出或吸收的热量化学反应过程中放出或吸收的热量用用H表示，单位：表示，单位：kJkJmolmol1 1 H0时，为放热反应；

26、时，为放热反应；H0 0时，为吸热反应。时，为吸热反应。 实验测得1molH2和1molCl2反应生成2molHCl时放出84.5kJ的能量，该反应的反应热为：H184.5kJmol1 微观解释：1mol H2中的HH键断裂时吸收436.4kJ的能量1molCl2中的ClCl键断裂时吸收242.7kJ的能量1molHCl中的HCl键形成时放出431.8kJ的能量所以，1molH2和1molCl2反应生成2molHCl时，放出431.8kJ2(436.4kJ+242.7kJ)=184.5kJ的能量。表示化学反应中放出或吸收的热量的化学方程式。表示化学反应中放出或吸收的热量的化学方程式。 一一化学

27、反应中的热量变化化学反应中的热量变化5热化学方程式书写热化学方程式注意事项书写热化学方程式注意事项:（1）反应物和生成物要标明其聚集状态，用g、l、s分别代表气态、液态、固态。 （2）方程式右端用H 标明恒压条件下反应放出或吸收的热量，放热为负，吸热为正。 （3）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，因此可以是整数或分数。 （4）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。 反应物的总能量高反应物的总能量高生成物的总能量低生成物的总能量低放热反应放热反应生成物的总能量高生成物的总能量高反应物的总能量低反应物的总能量低吸吸热热反反应

28、应 化学反应的过程化学反应的过程,可以看成是能可以看成是能量的量的“贮存贮存”或或“释放释放”的过程的过程常见的放热反应和吸热反应常见的放热反应和吸热反应放热反应放热反应燃料的燃烧燃料的燃烧中和反应中和反应金属与酸金属与酸吸热反应吸热反应C+CO2H2+CuOC+H2OBa(OH)28H2O+NH4Cl16.6%2.1%5.1%76.2%我国化石燃料和水电能源消耗构成图我国化石燃料和水电能源消耗构成图空气不足，燃烧就不完全，浪费空气不足，燃烧就不完全，浪费资源，产生的大量资源，产生的大量CO危害人体危害人体健康；过量的空气会带走部分热健康；过量的空气会带走部分热量，同样造成浪费量，同样造成浪费

29、将固体燃料粉碎，或将固体燃料粉碎，或将液体燃料以雾状喷将液体燃料以雾状喷出，以增大燃料与空出，以增大燃料与空气的接触面气的接触面煤中所含硫在燃煤中所含硫在燃烧时会生成烧时会生成SO2要有适当过量的空气要有适当过量的空气燃料与空气要有足够燃料与空气要有足够大的接触面积大的接触面积高效清洁利用煤炭的重要途径将焦炭在高温下与水蒸气反应，则得到将焦炭在高温下与水蒸气反应，则得到COCO和和H H2 2C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g) 高温高温美国通用汽车公司氢燃料电池美国通用汽车公司氢燃料电池车车“氢动一号氢动一号”日前走出实验日前走出实验室，标志着以零尾气排放为目室，标志着以零

30、尾气排放为目标的清洁汽车距其实用阶段又标的清洁汽车距其实用阶段又近了一步。测试表明，近了一步。测试表明，“氢动氢动一号一号”原型车时速从原型车时速从0100公公里的加速时间只需里的加速时间只需16秒，最高秒，最高时速达时速达140公里，可持续行驶公里，可持续行驶400公里。公里。据悉，据悉，“氢动一号氢动一号”与普通车最大的区别在于动力系与普通车最大的区别在于动力系统，其核心是统，其核心是200块燃料电池串联成、尺寸与普通汽块燃料电池串联成、尺寸与普通汽车动力单元相当的电池组，使用储存在防热传导和防车动力单元相当的电池组，使用储存在防热传导和防蒸发的特制不锈钢储罐中的蒸发的特制不锈钢储罐中的液

31、氢为燃料液氢为燃料，储罐则安，储罐则安装在后座下面和后轴前。氢与氧燃烧产生动力，而燃装在后座下面和后轴前。氢与氧燃烧产生动力，而燃烧产物是无污染的水。烧产物是无污染的水。练习：练习：1980年我国首次制成燃氢汽车，乘年我国首次制成燃氢汽车，乘员员12人以人以50km/h行驶了行驶了40km。为了有效发。为了有效发展民用氢能源，首先必须制得廉价的氢气，展民用氢能源，首先必须制得廉价的氢气，下列可供开发，而经济的制氢方法下列可供开发，而经济的制氢方法是是 。 A电解水电解水 B锌和稀硫酸反应锌和稀硫酸反应C光解海水光解海水C练习：下列说法正确的是（练习：下列说法正确的是（ ）A.需加热才能发生的反

32、应一定是吸热反应需加热才能发生的反应一定是吸热反应B.放热的反应在常温下就一定能进行放热的反应在常温下就一定能进行C.反应是放热还是吸热是由反应物和生成反应是放热还是吸热是由反应物和生成物所具有的总能量的相对大小决定的物所具有的总能量的相对大小决定的D.吸热反应在一定条件下也能进行吸热反应在一定条件下也能进行C、D练习：简要说明使煤炉中的煤充练习：简要说明使煤炉中的煤充分燃烧所应采取的措施。分燃烧所应采取的措施。打打开炉打打开炉门门开炉门开炉门打开炉门打开炉门在煤饼上打孔或将煤做成煤块在煤饼上打孔或将煤做成煤块在煤饼上打孔或将煤做成煤块在煤饼上打孔或将煤做成煤块燃烧时要有足燃烧时要有足够多的空

33、气够多的空气燃料与空气燃料与空气要有足够大要有足够大的接触面的接触面第一课时第一课时 化学能转化为电能化学能转化为电能化学能化学能 热能热能 机械能机械能 电能电能燃烧燃烧蒸汽蒸汽发电机发电机（分析火力发电的利与弊）（分析火力发电的利与弊）, 将将Zn片插入片插入H2SO4溶液溶液中有什么现象？为什么？中有什么现象？为什么？, 将将Cu片插入片插入H2SO4溶液溶液中有什么现象？为什么？中有什么现象？为什么？演示探究演示探究，若将若将Zn片片,Cu片用一导线片用一导线连接再浸在连接再浸在H2SO4溶液中，有溶液中，有什么现象？为什么？什么现象？为什么？，将一将一Zn片片,Cu片平行插入片平行插

34、入H2SO4溶液中，有什么现象？溶液中，有什么现象？为什么？为什么？，导线间接一电流计有何导线间接一电流计有何现象产生？为什么？现象产生？为什么？，用一干电池连接电流计用一干电池连接电流计验证电子流向，确定验证电子流向，确定Zn片片, Cu片的正负极是怎样的？片的正负极是怎样的？实验现象实验结论实验 1实验2实验3实验4铜片上没有明显现象，锌片铜片上没有明显现象，锌片上有无色气体产生。上有无色气体产生。铜片上没有明显现象，锌片铜片上没有明显现象，锌片上有无色气体产生。上有无色气体产生。铜片上有无色气体产生，锌铜片上有无色气体产生，锌片无明显现象片无明显现象。铜片上有无色气体产生，锌铜片上有无色

35、气体产生，锌片无明显现象，电流计发生片无明显现象，电流计发生偏转。偏转。H+在铜片上得到电子被在铜片上得到电子被还原成氢气。还原成氢气。H+在铜片上得到电子被在铜片上得到电子被还原成氢气，说明有还原成氢气，说明有电电子从锌片流入到铜片子从锌片流入到铜片.铜片与稀硫酸不反应，铜片与稀硫酸不反应，2H+Zn=Zn2+H2铜片与稀硫酸不反应，铜片与稀硫酸不反应，2H+Zn=Zn2+H2原电池原电池 问题探究问题探究 1 1、你能找到原电池的正负极吗、你能找到原电池的正负极吗? ?这一原电池在工作时的电流流动这一原电池在工作时的电流流动方向是怎样的？方向是怎样的？定义定义: :把把化学能化学能转变为转

36、变为电能电能的装置。的装置。 电子由锌片经导线流向铜片，电流由铜电子由锌片经导线流向铜片，电流由铜片流出，从锌片流入。片流出，从锌片流入。、锌片：锌片： ZnZn2e2eZnZn2+2+（氧化反应）（氧化反应）铜片：铜片： 2H2H+ +2e+2eH H2 2（还原反应）（还原反应） 问题探究问题探究 2 2、你知道原电池的工作原理吗？、你知道原电池的工作原理吗？能不能写出在二个电极上的离子反能不能写出在二个电极上的离子反应方程式？应方程式？原电池的工作原理：原电池的工作原理：氧化还原反应氧化还原反应电极电极材料材料电极反应电极反应反应类型反应类型原电池的原电池的电极电极ZnZn片片CuCu片

37、片电池总电池总反应反应氧化氧化反应反应ZnZn2e2e- - ZnZn2+2+2H2H+ + + 2e+ 2e- -H H2 2负极负极正极正极Zn+2HZn+2H+ +ZnZn2+2+H+H2 2锌铜原电池原理锌铜原电池原理还原还原反应反应负极负极正极正极Zn-2e-=Zn2+2H+ +2e-=H2还原剂还原剂(Zn)失去电失去电子，发生氧化反应子，发生氧化反应氧化剂氧化剂(H+)在铜极上在铜极上得到电子，发生还得到电子，发生还原反应原反应还原剂失去的还原剂失去的电子从锌极流电子从锌极流出出流入铜极流入铜极.经外电路经外电路Zn2+H+SO42-电流方向电流方向意大利物理学家亚历山德罗.伏打

38、(Alessandro Volta)伏打电池1.原电池：原电池：将将化学能化学能转化成转化成电能电能的的化学能转化为电能原电池的原理： 氧化还原反应总反应：总反应：2H+2e-=H2Zn2e-=Zn2+Zn+2H+=Zn2+H2Zn+H2SO4=ZnSO4+H2(离子方程式）离子方程式）（化学方程式）（化学方程式）正极：正极：负极：负极：（氧化反应）（氧化反应）（还原反应）（还原反应）2.电极反应电极反应实验探究形成原电池的条件实验探究形成原电池的条件形成条件一：活泼性不同的两个电极形成条件一：活泼性不同的两个电极负极：较活泼的金属负极：较活泼的金属正极：较不活泼的金属、石墨等正极：较不活泼的

39、金属、石墨等形成条件二：电极需插进形成条件二：电极需插进电解质溶液电解质溶液中中实验探究形成原电池的条件实验探究形成原电池的条件形成条件三：必须形成闭合回路形成条件三：必须形成闭合回路实验探究形成原电池的条件实验探究形成原电池的条件实验探究形成原电池的条件实验探究形成原电池的条件形成条件四：必须存在形成条件四：必须存在自发自发的氧化还原反的氧化还原反应应3.构成原电池的条件构成原电池的条件(1)有有活泼性不同活泼性不同的两个电极的两个电极(2)两电极都接触两电极都接触电解质溶液电解质溶液（3）正极、负极、电解质溶液构成）正极、负极、电解质溶液构成闭合回路闭合回路( 4 )在电极表面上能发生在电

40、极表面上能发生自发进行自发进行的氧化还原反应。的氧化还原反应。电解质溶液电解质溶液失失e，沿导线传递，有电流产生，沿导线传递，有电流产生阳离子阳离子负极负极正极正极 阳离子阳离子原电池工作原理：原电池工作原理：有下列材料：有下列材料：Zn片、片、Cu片、导线、水果片、导线、水果 、电流计，请设计一个装置电流计，请设计一个装置使使电流计指针发生电流计指针发生偏转。偏转。本节要点本节要点:1，原电池概念。，原电池概念。2，构成原电池的条件。，构成原电池的条件。3，原电池的正负极和电子流向判断。，原电池的正负极和电子流向判断。4，原电池的工作原理。，原电池的工作原理。小小 结结例题：例题： 把把A

41、A、B B、C C、D4D4块金属片浸入稀硫酸中，用块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成导线两两相连组成原电池原电池。若若A A、B B相连时，相连时，A A为负极；为负极；C C、D D相连时，相连时，D D上产生大量气泡；上产生大量气泡；A A、C C相连时，电流由相连时，电流由C C经导线流向经导线流向A A；B B、D D相连时，电子由相连时，电子由D D经导线流向经导线流向B B，则此则此4 4种金属的活动性由强到弱的顺序为（种金属的活动性由强到弱的顺序为（ ） A AB BC CD D A AC CD DB B C CA AB BD D B BA AC CD D A AB BC

42、 CD DA AC CD DB B试试一一试试1、 判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由；若是，请指出正负极名称，并请说明理由；若是，请指出正负极名称，并写出电极反应式写出电极反应式.()()()2H+2e-H2负极：负极：总反应：总反应：正极正极：Zn2e-Zn2+Zn+2H+Zn2+H2()()负极负极：正极正极：总反应总反应：正极：正极：负极负极：总反应：总反应：Zn2e- Zn2+2H+2e- H2Zn+2H+Zn2+H2Fe2e - Fe2+Cu2+2e- CuFe+Cu2+Fe2+Cu 、四种金属，将和用导线连接、四种金属，将和用导

43、线连接起来，浸入电解质溶液中，不易腐蚀。将、分起来，浸入电解质溶液中，不易腐蚀。将、分别放入等浓度盐酸中，比反应剧烈。将浸入别放入等浓度盐酸中，比反应剧烈。将浸入的盐溶液中无明显变化，如果把浸入的盐溶的盐溶液中无明显变化，如果把浸入的盐溶液中，有金属析出。其活动顺序为：（液中，有金属析出。其活动顺序为：（ ） 、 、 、 、B3 3、一个原电池的总反应的离子方程式是、一个原电池的总反应的离子方程式是Zn + CuZn + Cu2+2+ = = ZnZn2+2+ + Cu + Cu，该反应的原电池的组成正确的是（，该反应的原电池的组成正确的是（ ）A AB BC CD D正极正极ZnZnAgAg

44、CuCuCuCu负极负极CuCuCuCuZnZnZnZn电解质溶液电解质溶液 CuClCuCl2 2H H2 2SOSO4 4CuSOCuSO4 4FeClFeCl2 2C二、二、 原电池原理的应用：原电池原理的应用：1 1、研制分析化学电源；、研制分析化学电源；2 2、促进某些氧化还原反应的进行，加快反应速率促进某些氧化还原反应的进行，加快反应速率 3 3、寻找钢铁防腐蚀的方法、寻找钢铁防腐蚀的方法4、原电池的设计、原电池的设计 钢铁的吸氧腐蚀原理：在潮湿空气中钢铁表面形成无数微小的原电池。负极：Fe2e=Fe2+正极：2H20+O2+4e=4OHFe2+ +2OH =Fe（OH）24Fe（

45、OH）2 +2H20+O2 = 4Fe（OH）32Fe（OH）3=Fe2O3+3H2OFeCGNaCl钢铁的防腐蚀：钢铁的防腐蚀：（1 1）覆盖保护层；）覆盖保护层；（2 2）改变金属内部结构；）改变金属内部结构；（3 3）钢铁表面镶嵌活泼金属，如锌；）钢铁表面镶嵌活泼金属，如锌；（4 4）钢铁连接电源负极。）钢铁连接电源负极。4.化学电源化学电源（1）一次电池（如干电池）一次电池（如干电池）: :用过后不能复原用过后不能复原（2）二次电池（如蓄电池）二次电池（如蓄电池）: :充电后能继续使用充电后能继续使用（3）燃料电池）燃料电池（4）海水电池）海水电池 负极（锌筒）：负极（锌筒）：Zn-2

46、e-=Zn2+正极（石墨）：正极（石墨）：2MnO2+2NH4+2e-=Mn2O3+2NH3+H2O总反应：总反应：Zn+ 2MnO2+2NH4+=Zn2+ Mn2O3+2NH3+H2O干电池 Zn- Mn普通普通干电池干电池（1）一次电池锌锰碱性电池是一种新型的干电池。锌锰碱性电池是一种新型的干电池。正极材料为正极材料为MnO2 ,负极材料为负极材料为Zn，还原产物为还原产物为MnOOH,电解质是电解质是KOH溶液，溶液，总：总： Zn + 2MnO2 + 2H2O = Zn(OH)2 + 2MnOOH请写出电极反应式并分析其工作原理。请写出电极反应式并分析其工作原理。负极：负极：Zn +

47、2OH2e- = Zn(OH)2正极：正极：2MnO2 + 2H2O + 2 e- = 2MnO（OH） + 2OH 总反应：总反应： Zn + 2MnO2 + 2H2O = Zn(OH)2 + 2MnO（OH）碱性碱性Zn- Mn干电池干电池 银锌电池银锌电池钮扣电池钮扣电池 该电池使用寿命较长，广该电池使用寿命较长，广泛用于电子表和电子计算机。其电极分别为泛用于电子表和电子计算机。其电极分别为Ag2O和和Zn，电解质为，电解质为KOH溶液。发生反应后生成溶液。发生反应后生成Ag和和ZnO,其电极反应式为：其电极反应式为：负极：负极：Zn+2OH-2e- = ZnO+H2O 正极：正极：Ag

48、2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-银锌银锌纽纽扣电池扣电池总反应式为：总反应式为：Zn+ Ag2O= ZnO+2Ag（2）二次电池铅蓄电池铅蓄电池（1）电极材料及原料）电极材料及原料（2）电解质溶液）电解质溶液（3）电极反应式：）电极反应式：正极：正极：PbO2 负极：负极：PbH2SO4溶液溶液负极（负极（Pb）: Pb- 2e-+ SO4 2 - =PbSO4Pb+PbO2+2H2SO4 =2PbSO4 +2H2O正极（正极（PbO2）: PbO2+4H+SO42 -+ 2e-= PbSO4 +2H2O总反应：总反应：负极：负极：Pb+SO42- =PbSO4+2e-正极：正极：PbO

49、2+SO42-+4H+2e - =PbSO4+ 2H2O 电池总反应：电池总反应：Pb+ PbO2+2SO42- +4H+ =2PbSO4+2H2O阴极：阴极： PbSO4 +2e- Pb+SO42- 阳极：阳极： PbSO4+ 2H2O PbO2+SO42-+4H+2e- 电池总反应：电池总反应：2PbSO4+2H2O Pb+ PbO2+2SO42- +4H+ 铅蓄电池的放电过程铅蓄电池的放电过程原电池原电池铅蓄电池的充电过程铅蓄电池的充电过程电解池电解池放电放电充电充电2 PbSO4 + 2H2OPbO2 + Pb + 2H2SO4铅蓄电池的充放电过程铅蓄电池的充放电过程 把能源中燃料燃烧

50、反应的化学能直接转化为电能的把能源中燃料燃烧反应的化学能直接转化为电能的“能量转换器能量转换器”优点：优点：效率高、无污染，装置可持续使用效率高、无污染，装置可持续使用 燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全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界输入，同时将电极反应产物不断排出电池 （3）新型燃料电池）新型燃料电池燃料电池燃料电池负极：负极：2H2+4OH-4e-=4H2O 正极：正极：O2+2H2O+4e-=4OH- 总反应：总反应：O2+2H2=2H2O常见的燃料电池有氢氧燃料电池、

51、甲烷燃料电池、常见的燃料电池有氢氧燃料电池、甲烷燃料电池、铝铝- -空气燃料电池、熔融盐燃料电池等。空气燃料电池、熔融盐燃料电池等。如图电池反应如图电池反应（4）海水电池）海水电池1991年，我国首创以年，我国首创以铝铝-空气空气-海水海水为能源的新型电为能源的新型电池，用作航海标志灯。该电池以取之不的海水为电池，用作航海标志灯。该电池以取之不的海水为电解质，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。解质，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。这种海水电池的能量比这种海水电池的能量比“干电池干电池”高高2050倍。电极倍。电极反应式为：反应式为：负极：负极：正极：正极：电池总反应：电池总反应：4A

52、l - 12e-= 4Al 3+3O2+ 6H2O +12e-= 12 OH -4Al+3O2+ 6H2O = 4Al (OH)3怎样书写燃料电池的电极反应式和总反应式？怎样书写燃料电池的电极反应式和总反应式？书写步骤书写步骤：（：（1）写出燃烧反应，根据电解液改写燃写出燃烧反应，根据电解液改写燃料电池总反应；料电池总反应；（2）写出正极的电极反应式）写出正极的电极反应式(一般较简单一般较简单);（3）由燃料电池总反应减去正极的电极反应式得负极）由燃料电池总反应减去正极的电极反应式得负极的电极反应式。的电极反应式。正极反应一般为正极反应一般为酸性介质酸性介质 碱性介质碱性介质O2+4H+4e=

53、2H2OO2+2H2O+4e=4OH- CH4、O2、NaOH组成的燃料电池组成的燃料电池1.燃烧总化学反应燃烧总化学反应： CH4+2O2CO2+2H2O2.燃料电池总反应：燃料电池总反应：3.正极：正极：4.负极：负极：CH4+2OH-+2O2 = CO3 2 -+3H2O2O2+4H2O+8e= 8OH-CH4+10OH-8e= CO32-+7H2O甲醇甲醇燃料电池是由甲醇和氧气及燃料电池是由甲醇和氧气及强碱强碱电解质溶电解质溶液构成的新型手机电池，电量可达现用镍氢或液构成的新型手机电池，电量可达现用镍氢或锂电池的十倍，可连续使用一个月才充一次电。锂电池的十倍，可连续使用一个月才充一次电

54、。据此回答：据此回答： (1)甲醇是甲醇是 极极,电极反应式是电极反应式是: ;(2)电池反应的离子方程式电池反应的离子方程式: 2CH3OH+16OH-12e=2CO32-+12H2O2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O. 负负 在生产和生活中我们不但要利用化学反应，使化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。化为化学能。电能转化为化学能一般通过电解的电能转化为化学能一般通过电解的方法来完成。方法来完成。我们已学过的化学课程里涉及利用我们已学过的化学课程里涉及利用电解反应来制取

55、新物质的例子吗？电解反应来制取新物质的例子吗？ 实实 例例被电解物质被电解物质 电电 解解 产产 物物 化化 学学 方方 程程 式式电解水电解水水水H2、O22H2O=2H2 +O2 电解食盐水电解食盐水 H2O、NaClNaOH 、H2 、 Cl22NaCl +2H2O= 2NaOH +H2 + Cl2 电解融熔电解融熔 氯化钠氯化钠NaClNa、 Cl22NaCl = 2NaCl+ Cl2 电解融熔电解融熔 氧化铝氧化铝Al2O3Al 、 O22Al2O3=2Al +3 O2 在在U形管中加入饱和氯化铜溶液，用形管中加入饱和氯化铜溶液，用石墨棒作电极，接通电源，电解数分石墨棒作电极，接通电

56、源，电解数分钟后，观察现象。钟后，观察现象。（1）接电源负极的石墨棒上有）接电源负极的石墨棒上有 ， 电极反应为电极反应为。（2）接电源正极的石墨棒上有）接电源正极的石墨棒上有 ， 电极反应为电极反应为。 （3）电解反应的化学方程式）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）在上述电解反应中，被氧化的物质是， 被还原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，）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？有什么不同？为什么？有铜析出有铜析出Cu2+ + 2e- = Cu有有Cl2放出放出2Cl- - 2e- = Cl2Cu

57、Cl2 = Cu + Cl2 CuCl2CuCl2因参与电解的微粒不同。因参与电解的微粒不同。电解氯化铜溶液微观模拟电解氯化铜溶液微观模拟三三.电解原理及电解池电解原理及电解池3.电极名称和电极反应电极名称和电极反应与电源负极相连的电极叫与电源负极相连的电极叫阴极阴极，阴极上发生还原反应阴极上发生还原反应。与电源正极相连的电极叫与电源正极相连的电极叫阳极阳极，阳极上发生氧化反应，阳极上发生氧化反应。 构成电解池有什么条件？电解池有什么条件？构成条件构成条件: （1）与外加电源相连的两个电极）与外加电源相连的两个电极 （2）有电解质溶液）有电解质溶液 （3）形成闭合回路）形成闭合回路1.电解电解

58、:使使电流电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起通过电解质溶液而在阴、阳两极引起 氧化还原反应的过程氧化还原反应的过程.2.电解池电解池:借助于电流引起氧化还原反应的装置，借助于电流引起氧化还原反应的装置， 即把即把 电能电能转化为转化为化学能化学能的装置叫的装置叫电解池电解池或或电解槽电解槽阴极阴极:与电源负极相连，与电源负极相连，电子流入，发生电子流入，发生还原还原反应反应阳极阳极:与电源正极相连，与电源正极相连，电子流出，发生电子流出，发生氧化氧化反应反应4. 电极的判断电极的判断eeCC阴极阴极阳极阳极电解质溶液电解质溶液5. 电子、离子的流向电子、离子的流向电子电子从从阳极阳极通过电源

59、流向通过电源流向阴极阴极阳离子阳离子在电解质溶液中在电解质溶液中移向移向阴极阴极阴离子阴离子在电解质溶液中在电解质溶液中移向移向阳极阳极比较原电池、电解池的异同点。比较原电池、电解池的异同点。原电池原电池电解池电解池定义定义化学能转变成电能的装置。化学能转变成电能的装置。自发的自发的氧化还原反应氧化还原反应将电能转变成化学能的装将电能转变成化学能的装置。置。非自发的非自发的氧化还原反氧化还原反应应形成形成条件条件活动性不同两电极活动性不同两电极电解质溶液电解质溶液形成闭合回路形成闭合回路两电极接直流电源两电极接直流电源电极插入电解质溶液电极插入电解质溶液形成闭合回路形成闭合回路电极电极名称名称

60、负极：较活泼金属；负极：较活泼金属；正极：较不活泼金属正极：较不活泼金属(或或能导电的非金属等能导电的非金属等)阳极：电源正极相连阳极：电源正极相连阴极：电源负极相连阴极：电源负极相连电极电极反应反应负极：氧化反应负极：氧化反应正极：还原反应正极：还原反应阳极：氧化反应阳极：氧化反应阴极：还原反应阴极：还原反应原电池、电解池的比较原电池、电解池的比较稀硫酸稀硫酸 稀硫酸稀硫酸 稀硫酸稀硫酸 硫酸硫酸 A B C D A B C D 例题例题1：下列装置中属于原电池的是下列装置中属于原电池的是 （ ） 属于电解池的是属于电解池的是 （ ） BC D 怎样区分原电池、电解池？怎样区分原电池、电解池