化学反应与能量变化(第16讲化学反应中的热效应 ;第17讲原电池金属的腐蚀与防护;第18讲电解池工作原理)

1、专题6化学反应与能量变化1目录第16讲化学反应中的热效应第17讲原电池金属的腐蚀与防护 第18讲电解池的工作原理及应用专题提升六新型化学电源的高考命题角度及解题指导 专题6化学反应与能量变化新课标江苏教育版2专题6 知识系统总览知识系统总览一、化学反应与能量变化 3专题6 知识系统总览4专题6 知识系统总览5专题6 高考纵览高考纵览6专题6 高考纵览7专题6 高考纵览8专题6 高考纵览9专题6 使用建议使用建议教学建议1第16讲知识属于化学基本理论部分。复习时，要引导学生从反应热(焓变)、燃烧热和中和热等概念的内涵与外延上多方位地理解，对常见的吸热反应、放热反应进行理解与记忆，对热化学方程式要

2、牢牢抓住书写原则进行书写或判断。盖斯定律、反应热的计算是中学化学的重点和难点之一，在教学时通过训练使学生掌握常见的方法，特别是方程式的加减法是最常用的。102电化学部分复习时要注意“四池”(原电池、电解池、电镀池、电解精炼池)的对比，抓住概念的定义、原理与本质来加以分析和理解，从知识本源上去掌握。对常见化学电源，复习教学时要强化电极反应式与总反应式的书写。3要从电极名称的判断、电极材料的性质、离子的放电顺序等方面去复习电解池，注意引导学生对电解整个过程的分析(如用惰性电极电解CuSO4溶液时，阴极上开始析出Cu，后来产生H2)和利用电子守恒进行相关的计算。专题6 使用建议114以科技前沿动态(

3、如新型化学电源的研制开发利用)为背景、以日常生产、生活为情景命题是这部分内容高考考查的一个明显动向，需要特别注意。课时安排本专题共3讲，建议10课时完成，7课时用于在课堂上互动式完成1618讲，3课时进行单元测评及讲评。 专题6 使用建议12目录第16讲化学反应中的热效应第17讲原电池金属的腐蚀与防护 第18讲电解池的工作原理及应用专题提升六新型化学电源的高考命题角度及解题指导 专题6化学反应与能量变化新课标江苏教育版13第16讲 化学反应中的热效应 第16讲化学反应中的热效应 14课标考纲展示第16讲 课标考纲展示 考试说明考向追踪1.了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。

4、2.了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。1.热化学方程式的书写与正误判断。该考点是本部分知识的重点和难点，也是高考的热点，一种形式是直接判断正误，另一种形式是在选择题或非选择题中结合盖斯定律书写判断热化学方程式的正误，难度中等。 2.能量转化之间的关系。该考点主要从化学键的键能和物质总能量以及活化能的角度以计算、判断的方式进行考查，难度中等。15第16讲 课标考纲展示 考试说明考向追踪3.了解热化学方程式的含义，能用盖斯定律进行反应热的简单计算。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。3.利用盖斯定律书写热化学方程式或进行有

5、关反应热的计算，常常出现在二卷的填空题中，这也是本部分的重点和难点。4.了解化学反应中能量转化的原因，能说出或判断常见的能量转化形式。16第16讲 考向互动探究 考向互动探究探究考向一反应热焓变 【知识梳理】1含义：在恒压条件下化学反应的热效应，其符号为_，单位是_。2产生原因H kJmol1 吸热 放热 17第16讲 考向互动探究 3吸热反应和放热反应 一个确定的化学反应是吸热反应还是放热反应，决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。(1)吸热反应：反应物总能量_生成物总能量。该过程中_能转化为_能。(2)放热反应：反应物总能量_生成物总能量。该过程中_能转化为_能。 热 化学 化学

6、 热 18第16讲 考向互动探究 【要点深化】 吸热反应与放热反应的比较 19第16讲 考向互动探究 20第16讲 考向互动探究 21第16讲 考向互动探究 【典例精析】 例1参照反应BrH2HBrH的能量对反应历程的示意图，下列叙述中正确的是()A正反应为吸热反应B正反应为放热反应C加入催化剂，该反应的反应热增大D从图中可看出，该反应的反 应热与反应途径有关 图161A 22第16讲 考向互动探究 解析 从图像中明显看出反应物总能量低于生成物总能量，为吸热反应；使用催化剂可以降低活化能，加快反应速率，但与反应热无关；反应热只与反应的始态和终态有关，与反应途径无关，综上分析只有A项正确。 误区

7、警示 反应热只与反应的始态和终态有关，与反应的引发条件(如光照、点燃或加入催化剂)无关，与反应途径无关。23第16讲 考向互动探究 互动探究 图中H_kJmol1。 24第16讲 考向互动探究 D 25第16讲 考向互动探究 解析 A项，气态水变成液态水放出热量，但属于物理变化；B项，该反应的H0，是吸热反应；C项，未告诉断裂化学键吸收的能量，无法判断该反应是吸热反应还是放热反应；D项，反应物的总能量大于生成物的总能量，故该反应为放热反应。 26第16讲 考向互动探究 反应热 完全 2 mol H2(g)和1 mol O2(g)完全反应生成2 mol H2O(l)时释放571.6 kJ的热量

8、27第16讲 考向互动探究 28第16讲 考向互动探究 g l s aq 29第16讲 考向互动探究 2H2H3 30第16讲 考向互动探究 【典例精析】 B 31第16讲 考向互动探究 32第16讲 考向互动探究 33第16讲 考向互动探究 C 34第16讲 考向互动探究 35第16讲 考向互动探究 SiH4(g)2O2(g)=SiO2(s)2H2O(l) H1520.0 kJmol1TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)=TiCl4(l)2CO(g) H81 kJmol1 36第16讲 考向互动探究 37第16讲 考向互动探究 C 38第16讲 考向互动探究 易错解惑 反应热大小的比较中，

9、一定要注意带着正负号比较，不是只比较反应热的绝对值，本题容易忽视反应热的正负号而错选。39第16讲 考向互动探究 D 40第16讲 考向互动探究 41第16讲 考向互动探究 1 mol HCl(aq)NaOH(aq)=H2O(l)NaCl(aq) H57.3 kJmol142第16讲 考向互动探究 保温、隔热、减小实验过程中热量的损失 碱 偏低 43第16讲 考向互动探究 煤 石油 不可再生 太阳能 风能 氢能 再生 44第16讲 考向互动探究 45第16讲 考向互动探究 【典例精析】 环形玻璃搅拌器 46第16讲 考向互动探究 减少热量的损失 偏小 不相等 相等 因为中和热指酸、碱中和生成1

10、 mol H2O所放出的热量 偏小 无影响 47第16讲 考向互动探究 48第16讲 考向互动探究 C 49第16讲 考向互动探究 50第16讲 考向互动探究 相同 始态、终态 H1H2 51第16讲 考向互动探究 52第16讲 考向互动探究 53第16讲 考向互动探究 54第16讲 考向互动探究 【典例精析】 1641.0 kJmol1 55第16讲 考向互动探究 解题技巧 利用盖斯定律进行计算时，无论是“相加”还是“相减”，都以将无关物质“消去”为基本目的。56第16讲 考向互动探究 C 57第16讲 考向互动探究 58第16讲 教师备用习题 教师备用习题 D 59第16讲 教师备用习题

11、60第16讲 教师备用习题 61第16讲 教师备用习题 2IH2O2=2OHI2 2H2O2(l)=2H2O(l)O2(g) H196.8 kJmol1 与KI反应时表现氧化性，与KMnO4反应时表现还原性 62第16讲 教师备用习题 解析 从题目的信息分析，上述物质混合后放出大量的热，使得液体变成泡沫喷出。发生的化学反应主要有两个：一是碘化钾与过氧化氢的反应，二是过氧化氢的自身分解反应。书写过氧化氢分解的热化学方程式时要注意注明物质的状态。63第17讲 原电池金属的腐蚀与防护 第17讲原电池金属的腐蚀与防护 64课标考纲展示第17讲 课标考纲展示 考试说明考向追踪1.了解原电池的工作原理，能

12、写出电极反应和电池反应方程式。2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。3.理解金属发生电化学腐蚀的原因。了解金属腐蚀的危害和防止金属腐蚀的措施。1.原电池的工作原理。原电池的工作原理的分析以及金属腐蚀的类型判断与防护是近几年高考的重点，多以选择题的形式对本知识点进行全面的考查，也会在综合题中考查电极反应式的书写或电子得失相等的守恒计算等。2.对新型化学电源的考查。近年来这一考点成为高考命题的必考点和区分点，通常是以新型(能量高的锂离子电池、绿色环保的燃料电池、可充电电池)电池，对其工作原理分析及电极方程式的书写为主考查。65第17讲 考向互动探究 考向互动探究探究考向一原电池的工作原理 【知识

13、梳理】 1概念化学能 电能 66第17讲 考向互动探究 2构成条件 (1)有两个_的电极(常见为金属或石墨)。 (2)将两极插入_中。 (3)两极间构成_。 (4)能自发进行的氧化还原反应。3工作原理(以锌铜原电池为例)图171活泼性不同 电解质溶液 闭合回路 67第17讲 考向互动探究 由_沿导线流向_电子流向反应类型电极反应电极材料正极负极电极名称锌片 铜片 Zn2e=Zn2 Cu22e=Cu 氧化反应 还原反应 锌片 铜片 68第17讲 考向互动探究 问题导思 原电池内部阴、阳离子如何移动？ 问题导思 提示：阴离子要移向负极，阳离子要移向正极。这是因为负极失电子，生成大量阳离子积聚在负极

14、附近，致使该极附近有大量正电荷，所以溶液中的阴离子要移向负极；正极得电子，该极附近的阳离子因得电子生成电中性的物质而使该极附近带负电荷，所以溶液中的阳离子要移向正极。 69第17讲 考向互动探究 【要点深化】 1原电池原理图解70第17讲 考向互动探究 2原电池电极的判断和电极反应式的书写 (1)正负极的判断 71第17讲 考向互动探究 (2)电极反应式的书写 一般电极反应式的书写72第17讲 考向互动探究 73第17讲 考向互动探究 74第17讲 考向互动探究 75第17讲 考向互动探究 76第17讲 考向互动探究 化学反应：CuCl2Fe=FeCl2Cu电极反应：负极：Fe2e=Fe2正极

15、：Cu22e=Cu装置图原理 【归纳总结】 原电池原理的考查主要从三个方面考查：一是外电路电子的运动；二是电极上的氧化还原反应；三是溶液中离子的运动，溶液中离子运动的原因是浓度不均引起的扩散。 77第17讲 考向互动探究 【典例精析】78第17讲 考向互动探究 Cu AgNO3溶液 正 2Ag2e=2Ag Cu2e=Cu2 Cu Ag B 79第17讲 考向互动探究 80第17讲 考向互动探究 B 81第17讲 考向互动探究 形成原电池加速铝导线的腐蚀，容易断路 用导线连接M、N，然后插入盐酸中，构成原电池，有气泡产生的一极金属较不活泼82第17讲 考向互动探究 正极反应：2Fe32e=2Fe

16、2，负极反应：Cu2e=Cu2(3)请运用原电池原理设计实验，证明氧化性Fe3Cu2。请画出实验装置图并写出电极反应式。83第17讲 考向互动探究 84 探究考向二化学电源【知识梳理】1一次电池(碱性锌锰电池)碱性锌锰电池的工作原理如下：图1752MnO22H2O2e=2MnOOH2OH Zn2OH2e=Zn(OH)2 85第17讲 考向互动探究 Pb PbO2 86第17讲 考向互动探究 3燃料电池 氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分为酸性和碱性两种。2H2O2=2H2O电池总反应式正极反应式负极反应式碱性酸性2H24e=4H 2H24OH4e=4H2O O24H4e=2H2O O22

17、H2O4e=4OH 87第17讲 考向互动探究 问题导思 可充电电池充电时电极与外接电源的正、负极如何连接？ 问题导思 提示：可充电电池充电时的电极接法为：电池负极接电源负极，电池正极接电源正极。归纳为：正接正，负接负。88第17讲 考向互动探究 89第17讲 考向互动探究 90【典例精析】C 解析 电池充电时，阴极反应为放电时负极的逆反应，其电极方程式为Fe(OH)22e=Fe2OH，故该电极反应溶液pH升高，C项错误。 91第17讲 考向互动探究 规律方法 可充电电池(二次电池)可以认为是原电池与电解池的统一体，当电池放电时即为原电池，负极失电子，发生氧化反应；正极得电子，发生还原反应。电

18、池充电时即为电解池，阴极与直流电源的负极相连，发生还原反应；阳极与直流电源的正极相连，发生氧化反应。 92D 93第17讲 考向互动探究 探究考向三金属的腐蚀与防护 【知识梳理】 1金属腐蚀 (1)定义：金属与周围的气体(或液体)发生_反应而引起损耗的现象。 (2)本质：金属原子_而被氧化。 (3)类型氧化还原 失电子 94第17讲 考向互动探究 化学腐蚀 电化学腐蚀 Fe2e=Fe2 2H2e=2H2 2Fe4e=2Fe2 O22H2O4e=4OH 95第17讲 考向互动探究 2金属的防护(1)电化学防护_利用原电池原理 _极(阴极)：被保护的金属设备； _极(阳极)：比被保护的金属活泼的金

19、属。_利用电解池原理 _极：被保护的金属设备； _极：惰性电极。(2)其他 改变金属内部结构，如制成合金； 使金属与空气、水等物质隔离，如电镀、喷油漆等。 牺牲阳极的阴极保护法 正 负 外加电流的阴极保护法 阴 阳 96第17讲 考向互动探究 【要点深化】1钢铁的析氢腐蚀与吸氧腐蚀两种腐蚀相继发生，吸氧腐蚀更普遍联系Fe22OH=Fe(OH)24Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3Fe(OH)3失去部分水转化为铁锈其他反应Fe2e=Fe2负极反应(Fe)O22H2O4e=4OH2H2e=2H2正极反应(C)水膜呈弱酸性或中性水膜呈酸性条件吸氧腐蚀析氢腐蚀类型97第17讲 考向互动探究

20、98B 99第17讲 考向互动探究 题后反思 本题看似复杂、起点较高，但仔细分析会发现其落脚点较低，只要熟练掌握原电池原理、钢铁的吸氧腐蚀等基础知识并保持头脑冷静，便能顺利的解答。100第17讲 考向互动探究 互动探究 (1)要保护船舶的外壳，应该在船舶外壳上装上锌还是铜？ (2)若将题中的NaCl溶液改为酸化的NaCl溶液，请写出正极的电极反应式。 101第17讲 考向互动探究 D 102备用习题 D 103第17讲 教师备用习题 104Zn(或锌) 正极 锌与还原出来的Cu构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀 b 2H2e=H2 87 g 105第17讲 教师备用习题 106第18讲 电解池的工作

21、原理及应用 第18讲电解池的工作原理及应用 107课标考纲展示第18讲 课标考纲展示 考试说明考向追踪了解电解池的工作原理。能写出电极反应和电解池反应的方程式。1.电解原理。近年来，该考点常与原电池的知识结合，以选择题形式考查，重点考查该部分基础知识，难度中等。 2.电解原理的应用。该命题点一般是在综合题中出现，常结合生产生活实际考查电极反应式的书写、电解产物的判断与计算，难度中等。108第18讲 考向互动探究 考向互动探究图181氧化还原反应 电能 化学能 109_移向电解池的阴极，_移向电解池的阳极离子移动方向电子从电源_沿导线流入电解池的_，经过阴阳离子定向移动形成的内电路，再从电解池的

22、_流出，并沿导线流回电源的_电子流向反应类型电极反应电极材料阴极阳极电极名称石墨 石墨或铜 2Cl2e=Cl2Cu22e=Cu 氧化反应 还原反应 负极 阴极 阳极 正极 阳离子 阴离子 110第18讲 考向互动探究 问题导思 电解池的阳极材料不同，对电解产物有何影响？ 111第18讲 考向互动探究 【要点深化】 1电解时电极产物的判断112第18讲 考向互动探究 113第18讲 考向互动探究 114第18讲 考向互动探究 115第18讲 考向互动探究 【典例精析】116第18讲 考向互动探究 正 负 试纸变蓝 试纸变红 4OH4e=2H2OO2 4H4e=2H2(或4H2O4e=2H24OH

23、) 偏转 117第18讲 考向互动探究 118第18讲 考向互动探究 119第18讲 考向互动探究 活动探究 (1)电解过程中，KOH溶液的浓度如何变化？(2)写出E中电解反应的离子方程式。 120第18讲 考向互动探究 A 121第18讲 考向互动探究 122第18讲 考向互动探究 探究考向二电解规律 【知识梳理】 填表：(惰性电极电解下列物质的水溶液)AgNO3NaClNa2SO4NaOHH2SO4HCl电解方程式阴极产物阳极产物物质Cl2 H2 O2 H2 O2 H2 O2 H2 Cl2 H2 O2 Ag 123第18讲 考向互动探究 【要点深化】 1惰性电极电解电解质溶液的类型 加氯化

24、铜增大减小电解质CuCl2通氯化氢减小 电解质HCl电解质电离出的阴、阳离子分别在两极放电电解电解质型加水不变增大水Na2SO4加水增大增大水NaOH加水减小增大水H2SO4阴：4H4e=2H2阳：4OH4e=2H2OO2电解水型电解质溶液复原pH电解质溶液浓度电解对象实例电极反应特点类型124第18讲 考向互动探究 类型电极反应特点实例电解对象电解质溶液浓度pH电解质溶液复原放H2生碱型阴极：H2O中H放电生成H2和碱阳极：电解质阴离子放电NaCl电解质和水生成新电解质增大通氯化氢放O2生酸型阴极：电解质阳离子放电阳极：H2O中OH放电生成O2和酸CuSO4电解质和水生成新电解质减小加氧化铜

25、125第18讲 考向互动探究 2电解池有关量的计算或判断电解池中有关量的计算或判断主要包括以下几方面：根据直流电源提供的电量求产物的量(析出固体的质量、产生气体的体积等)、溶液的pH、相对原子质量或某元素的化合价、化学式等。有如下解题方法： 126第18讲 考向互动探究 127第18讲 考向互动探究 【典例精析】 B 128第18讲 考向互动探究 129第18讲 考向互动探究 解题技巧 串联电路中各个电极反应得、失电子数目相等，电子守恒是解决有关电解计算题的法宝。130第18讲 考向互动探究 互动探究 (1)甲中如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？ (2)上题中：若b极为铜

26、片，a极为铁片，铅蓄电池工作一段时间后，电解质溶液的浓度如何变化？ 131第18讲 考向互动探究 B 132第18讲 考向互动探究 133第18讲 考向互动探究 探究考向三电解原理的应用 【知识梳理】2H2e=H2 Nae=Na Cu22e=Cu 134第18讲 考向互动探究 2Cl2e=Cl2 2Cl2e=Cl2 Zn2e=Zn2 Cu2e=Cu2 2NaCl2 135第18讲 考向互动探究 镀件 镀层金属 镀层阳离子 粗铜 精铜 硫酸铜溶液 136第18讲 考向互动探究 【要点深化】 原电池与电解池的区别与联系由电源决定阴极：与负极相连阳极：与正极相连由电极本身决定负极：相对较活泼金属正极

27、：相对不活泼金属(或非金属)电极名称非自发进行的氧化还原反应也可以是自发进行的氧化还原反应自发进行的氧化还原反应反应特征电能化学能化学能电能能量转化电解池原电池137第18讲 考向互动探究 两者均发生氧化还原反应联系CuCl2 CuCl2ZnCuSO4=CuZnSO4举例阴离子阳极，阳离子阴极阴离子负极，阳离子正极溶液中离子流向电子流向有电源，两极可以相同，也可以不同无电源，两极材料不同或两极通入物不同装置特征阴极：还原反应阳极：氧化反应负极：氧化反应 正极：还原反应电极反应电解池原电池138第18讲 考向互动探究 【典例精析】 C 139第18讲 考向互动探究 误区警示 不熟悉电量的物理含义，误认为因为部分电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系；忽视保持电流恒定，误认为升高温度加快电解反应的速率。140第18讲 考向互动探究 互动探究 在铁制品上镀锌，电镀时用锌而不用石墨作阳极的目的是什么？ 141第18讲 考向互动探究 A 142第18讲 考向互动探究 143第18讲 教师备用习题 教师备用习题 144第18讲 教师备用习题 b 2Al3H2O6e=Al2O36H HCO