【人教版】化学必修二：第二章《化学能与热能、电能》课件

第二章化学反应与能量第二章化学反应与能量现代社会发展的三大支柱能源材料信息现代社会发展的三大支柱能源材料信息是人类赖以生存和发展的物质基础。能源是人类赖以生存和发展的物质基础。能源人类利用能源的三个阶段柴草时期中国古代制陶图1人类利用能源的三个阶段柴草时期中国古代制陶图1人类利用能源的三个阶段化石能源时期2人类利用能源的三个阶段化石能源时期2人类利用能源的三个阶段多能源结构时期3以可再生能源和清洁能源(绿色能源)为主要能源,主要包括太阳能、氢能、核能、生物质能、地壳地表能等。人类利用能源的三个阶段多能源结构时期3以可再生能源和清洁能源是人类赖以生存和发展的物质基础。能源但是，大量开发浪费资源不合理利用能源危机引发是人类赖以生存和发展的物质基础。能源但是，大量开发浪费资源不能源枯竭的危机提高能源的利用率开辟新能源应对？能源枯竭的危机提高能源的利用率开辟新能源应对？第1节化学能与热能学习目标1.知道化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因。2.了解放热反应、吸热反应的涵义。3.通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化。第1节化学能与热能学习目标1.知道化学键的断裂与形成是化学复习：化学反应的本质化学反应的本质是反应物中旧化学键的_______和生成物中新化学键的_______断裂形成一、化学键与化学反应中能量变化的关系复习：化学反应的本质化学反应的本质断裂形成一、化学键与化一、化学键与化学反应中能量变化的关系1.发生化学反应时，________反应物中的化学键要______能量，而________生成物中的化学键要________能量。吸收放出断开形成举例：断开1molH-H键,_____436KJ的能量;吸收形成1molH-H键，____436KJ的能量;放出断开1molC-H键,______415KJ的能量;吸收形成1molC-H键，_____415KJ的能量;放出计算：断开1molCH4所有的C-H需要吸收

kJ能量1660一、化学键与化学反应中能量变化的关系1.发生化学反应时，__H2+Cl2＝2HCl反应物断开H-H键吸收能量生成物形成H-Cl键放出能量断开Cl-Cl键吸收能量吸收的总能量放出的总能量有能量差，说明反应前后有能量变化。2.化学键的_____________是化学反应中能量变化的主要原因。断裂和形成H2+Cl2我们已经知道，化学反应的基本特征是有新物质生成，即在化学反应中物质发生了变化。通过上面的学习，你对化学反应的特征有什么进一步的认识?思考与交流物质的化学反应与体系的能量变化是同时发生的。我们已经知道，化学反应的基本特征是有新物质生成一个化学反应是放热还是吸热，取决于什么呢？思考各种物质都储存有化学能，每种物质的化学能不同。一个化学反应是放热还是吸热，取决于什么呢？思考各种物质都储存水由高处向低处流要释放能量反应物的总能量>生成物的总能量化学反应放出能量水在高处，能量高水在低处，能量低水由高处向低处流要释放能量反应物的总能量>生成物的总能量将水由低处抽向高处，要提供能量反应物的总能量<生成物的总能量化学反应吸收能量水在高处，能量高水在低处，能量低将水由低处抽向高处，要提供能量反应物的总能量<生成物的总3.一个确定的化学反应完成后的结果是吸收能量还是放出能量决定于___________________________________________________________________________反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。一、化学键与化学反应中能量变化的关系3.一个确定的化学反应完成后的结果是吸收能量还是放出能量决定练习1.下列说法中，错误的是()A.化学反应必然伴随发生能量变化

B.化学变化中的能量变化主要是由化学键变化引起的

C.化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关

D.能量变化是化学反应的基本特征之一C练习1.下列说法中，错误的是()C2.已知反应A＋B＝C＋D为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是（

）

A.A的能量一定高于C

B.B的能量一定高于D

C.A和B的总能量一定高于C和D的总能量

D.该反应为放热反应，故不必加热就一定能发生C练习2.已知反应A＋B＝C＋D为放热反应，对该反应的下列说法中正练习3.下列各图中，表示正反应是放热反应的图是（）B练习3.下列各图中，表示正反应是放热反应的图是（每一种物质自身都有不同的化学能，能量有高有低。那物质的化学能的高有低与稳定性有什么关联呢？到这里我们知道4.物质的化学能与稳定性的关系：物质的化学能高低不稳定稳定每一种物质自身都有不同的化学能，能量有高有低。那物质的化学能AD练习4.金刚石和石墨是碳元素的两种结构不同的单质(同素异形体)。在100kPa时，1mol石墨转化为金刚石，要吸收1.895kJ的热能。据此，试判断在100kPa压强下，下列结论正确的是()A.石墨比金刚石稳定B.金刚石比石墨稳定C.lmol石墨比1mol金刚石的总能量高D.lmol石墨比1mol金刚石的总能量低AD练习4.金刚石和石墨是碳元素的两种结构不同的单质(同素异二、化学能与热能的相互转化1.两个基本自然规律质量守恒定律不同形式的能量发生转化时总能量保持不变。自然界中的物质发生转化时总质量保持不变。能量守恒定律二、化学能与热能的相互转化1.两个基本自然规律质量守恒定律不3.哪些是放热反应？吸热反应？放热吸热二、化学能与热能的相互转化2.化学反应都伴随着能量的变化。通常分为____________反应与____________反应。3.哪些是放热反应？吸热反应？放热吸热二、化学能与热能的相互实验2-1现象结论放出大量气泡，温度升高Al与盐酸反应是放热反应实验2-1现象结论放出大量气泡，Al与盐酸反应是放热反应实验2-2现象结论闻到刺激性气味,烧杯壁变冷，玻璃片和烧杯底部黏在一起。该反应是吸热反应实验2-2现象结论闻到刺激性气味,烧杯壁变冷，玻璃片和烧杯底实验2-3室温室温比室温高结论：酸碱中和反应是放热反应实验2-3室温室温比室温高结论：酸碱中和反应是放热反应3.常见的放热反应4.常见的吸热反应①大部分化合反应②金属和水或酸的反应③可燃物的燃烧反应及缓慢氧化反应④酸和碱的中和反应(1)大部分分解反应(2)Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl

=

BaCl2+2NH3↑+10H2O(4)(3)3.常见的放热反应4.常见的吸热反应①大部分化合反应②金属和①练习5.下列反应中，属于放热反应的是_________________，属于吸热反应的是_________________。①煅烧石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰(CaO)②燃烧木炭取暖③炸药爆炸④酸与碱的中和反应⑤生石灰与水作用制熟石灰⑥食物因氧化而腐败①练习5.下列反应中，属于放热反应的是__________放热反应是否一定不需加热？吸热反应是否一定必须加热？2Na＋O2Na2O2Ba(OH)2•8H2O＋2NH4Cl=BaCl2＋2NH3↑＋10H2O放热反应吸热反应反应条件不是判断放热反应和吸热反应的依据。放热反应是否一定不需加热？吸热反应是否一定必须加热？2Na＋D练习8.关于吸热反应的说法正确的是()A．凡需加热的反应一定是吸热反应B．只有分解反应才是吸热反应C．使用催化剂的反应是吸热反应D．CO2与CaO化合是放热反应，则CaCO3分解是吸热反应D练习8.关于吸热反应的说法正确的是()练习9.在反应H2+Cl2＝2HCl中，已知断开1molH－H键、Cl－Cl键、H－Cl键分别需要吸收436kJ/mol、243kJ/mol和432kJ/mol的热量。判断该反应是放热还是吸热？练习9.在反应H2+Cl2＝2HCl中，已知断开1mol化学能与电能化学能与电能一次能源二次能源认识一次能源认识一次能源经加工、转换得到的能源称为二次能源如电力直接从自然界取得的能源称为一次能源如流水一次能源经加工、转换得到的能源称为二次能源如电力直接从自蒸汽电能水能风能天然气原煤下列哪些属于二次能源（）石油蒸汽电能水能风能天然气原煤下列哪些属于二次能源（）广西最大的水电站——龙滩水电站位于河池市天鹅县广西最大的水电站——龙滩水电站位于河池市天鹅县电能应用最广泛、使用最方便、污染最小、又称为电力电能应用最广泛、又称为电力2001年我国发电总量构成图以火电为主目前我国电力主要是来自水电还是火电？2001年我国发电总量构成图以火电为主目前我国电力主要是来自火电厂发电过程化学能热能燃烧蒸汽机械能发电机电能火电厂发电过程化学能热能燃烧蒸汽机械能发电机电能化学能热能燃烧蒸汽机械能发电机电能化学能间接转化为电能火电厂发电过程化学能热能燃烧蒸汽机械能发电机电能化学能间接转化为电能火电厂化学能热能燃烧蒸汽机械能发电机电能能不能直接转化？火电厂发电过程化学能热能燃烧蒸汽机械能发电机电能能不能直接转化？火电厂发电设计一种装置1.使氧化反应和还原反应在两个不同区域进行。2.两个区域要有电子转移，形成电流。化学能电能要直接转化设计一种装置1.使氧化反应和还原反应在两个不同区域进行。化学实验1.没有现象因为Cu与稀硫酸不反应Cu片Zn表面冒气泡，Zn溶解Zn片Zn+2H+=Zn2++H2↑（发生氧化还原反应）实验2.实验1.没有现象因为Cu与稀硫酸不反应Cu片Zn表面冒气泡，实验3.Cu片没有现象Cu表面冒气泡实验4.Zn表面冒气泡，Zn溶解Zn溶解反应本质：Zn+2H+=Zn2++H2↑实验3.Cu片没有现象Cu表面冒气泡实验4.Zn表面冒气泡，实验5.Zn片溶解Cu片有气泡产生电流表指针偏转反应本质：Zn+2H+=Zn2++H2↑（发生氧化还原反应）那电流如何形成的？2e-在实验4的基础上接入电流表实验5.Zn片溶解Cu片有气泡产生电流表指针偏转反应本质：

Zn2+

Zn

Cu电流表H+e-H2分析本质锌片：铜片：e-e-总反应：Zn+2H+=Zn2++H2↑2e-Zn-2e-=Zn2+氧化反应2H++2e-=H2↑还原反应（氧化还原反应）e-Zn2+ZnCu电流表H+e-H2分析本质锌片：铜片原电池1.把化学能转变为电能的装置Zn-2e-=Zn2+氧化反应2H++2e-=H2↑还原反应总反应：Zn+2H+=Zn2++H2↑（氧化还原反应）叫做原电池1.把化学能转变为电能的装置Zn-2e-=Zn2+氧化原电池1.把化学能转变为电能的装置Zn-2e-=Zn2+氧化反应2H++2e-=H2↑还原反应叫做根据你所了解的电学知识，你知道电子是怎样流动的吗?你如何判定装置的正、负极?学与问P41原电池1.把化学能转变为电能的装置Zn-2e-=Zn2+氧化电子怎样流动？电子由Zn片通过导线流向Cu片学与问P41Zn为负极Cu为正极负极正极e-I电流方向呢？电流由正极流向负极。在电学中，电流方向与电子流向相反。3.判定正极、负极试比较Zn与Cu的活泼性，有什么发现吗？2.电子流向和电流方向电子怎样流动？电子由Zn片通过导线流向Cu片学与问P41Zn(1)相对较活泼的金属为负极，另一个为正极负极正极e-I3.判断正极、负极的方法电池外电路内电路还有别的判断正极、负极的方法吗？(2)电子由负极流向正极。(4)发生氧化反应的为负极，发生还原反应的为正极。(3)电流由正极流向负极。(1)相对较活泼的金属为负极，另一个为正极负极正极e-I3.(5)溶液中的阴离子、阳离子是如何移动的？负极正极e-阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。(5)溶液中的阴离子、阳离子是如何移动的？负极正极e-阴离子(1)相对活泼性强的金属为负极，另一个为正极负极正极e-I3.判断正极、负极的方法(2)电子由负极流向正极。(4)发生氧化反应的为负极，发生还原反应的为正极。(3)电流由正极流向负极。(5)阴离子移向的电极为负极，阳离子移向的电极为正极。(1)相对活泼性强的金属为负极，另一个为正极负极正极e-I3其他金属与溶液组合是否也构成原电池呢?思考负极正极e-ZnCu??H2SO4溶液？溶液铜、锌、稀硫酸构成原电池其他金属与溶液组合是否也构成原电池呢?思考负极正极e-ZnC??？溶液4.构成原电池的条件探究??？溶液4.构成原电池的条件探究4.构成原电池的条件探究??？溶液ZnZn稀硫酸溶液【讨论1】下列各装置构成原电池吗？说明理由ABZnC稀硫酸溶液CuCu稀硫酸溶液CFeAg稀硫酸溶液(1)电极为两种活动性不同的金属（或其中一种是非金属单质）D4.构成原电池的条件探究??？溶液ZnZn稀硫酸溶液【讨论1ZnCu硫酸铜溶液ABFeCu稀盐酸CZnCu酒精【讨论2】下列各装置构成原电池吗？说明理由ZnCu硫酸铜溶液ABFeCu稀盐酸CZnCu酒精【讨论2】??？溶液(1)电极为两种活动性不同的金属（或其中一种是非金属单质）(2)电极需要插在电解质溶液中4.构成原电池的条件探究??？溶液(1)电极为两种活动性不同的金属（或其中一种是非金稀硫酸溶液ZnCuZnCu硫酸铜溶液AB【讨论3】下列各装置构成原电池吗？说明理由稀硫酸溶液ZnCuZnCu硫酸铜溶液AB【讨论3】下列各装置??？溶液(1)电极为两种活动性不同的金属（或其中一种是非金属单质）(2)电极需要插在电解质溶液中(3)整个装置相连形成闭合电路4.构成原电池的条件探究??？溶液(1)电极为两种活动性不同的金属（或其中一种是非金??？溶液(1)电极为两种活动性不同的金属（或其中一种是非金属单质）(2)电极需要插在电解质溶液中(3)整个装置相连形成闭合电路(4)能自发发生氧化还原反应4.构成原电池的条件探究??？溶液(1)电极为两种活动性不同的金属（或其中一种是非金ABCD练习：下列哪些装置不能构成原电池（）稀硫酸ZnFe硝酸银溶液AgCu酒精FeCu能构成原电池的装置，指出负极ABCD练习：下列哪些装置不能构成原电池（）稀硫酸Zn5.不同的原电池，负极材料和正极材料的质量如何变化？负极材料质量减少。（以后会学到有负极质量不变的情况）正极材料质量有不变或增大两种情况。ZnA硫酸铜溶液CuB一般来说5.不同的原电池，负极材料和正极材料的质量如何变化？负极材料小结本节内容负极正极总体认识e-化学电池的反应本质是?氧化还原反应。小结本节内容负极正极总体认识e-化学电池的反应本质是?氧化还小结本节内容3.判断原电池的负极和正极方法2.电子流向和电流方向4.构成原电池有4个条件1.原电池是将化学能转化为电能的装置。5.一般来说，负极质量减小，正极质量不变或增加。(1)相对活泼性强的金属为负极，另一个为正极(3)电子由负极流向正极。(2)发生氧化反应的为负极，发生还原反应的为正极。(4)电流由正极流向负极。(5)阴离子移向的电极为负极，阳离子移向的电极为正极。小结本节内容3.判断原电池的负极和正极方法2.电子流向和电流课后探究??？溶液课本41页课后探究??？溶液课本41页2.现有A、B、C、D四种金属片，①把A、B用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，A上有气泡产生；②把C、D用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，D发生还原反应；③把A、C用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，电子流动方向为A→导线→C。根据上述情况，回答下列问题：B课本练习CDB>A>C>D(1)在①中，金属片_________发生氧化反应；(2)在②中，金属片_________作负极；(3)如果把B、D用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液，则金属片上_______有气泡产生；(4)上述四种金属的活动性顺序是__________________________。第45页2.现有A、B、C、D四种金属片，B课本练习CDB>A>C>1.

(2012全国大纲)①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池，①②相连时，外电路电流从②流向①；①③相连时，③为正极；②④相连时，②有气泡逸出；③④相连时，③的质量减少，据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是（）试一试高考题A.①③②④B.①③④②C.③④②①D.③①②④B1.

(2012全国大纲)①②③④四种金属片两两相连浸入稀2.（2013江苏）Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如下。该电池工作时，下列说法正确的是()试一试高考题A．Mg电极是该电池的正极B．H2O2在石墨电极上发生氧化反应C．石墨电极附近溶液的pH增大D．溶液中Cl－向正极移动C2.（2013江苏）Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜发展中的化学电源发展中的化学电源普通锌锰电池碱性电池

镍镉电池小型高性能燃料电池镍氢电池

锂离子电池普通锌锰电池碱性电池镍小型高性能燃料电池镍氢电池锂离子1.锌锰干电池(一次性电池)负极材料是：___________正极材料是：_________________电解质是_________________负极的反应为:Zn－2e-＝Zn2＋(1)普通锌锰电池Zn石墨氯化铵,二氧化锰1.锌锰干电池(一次性电池)负极材料是：_________1.锌锰干电池(一次性电池)负极材料是：___________正极材料是：_________________电解质是_________________Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2(2)碱性锌锰电池ZnMnO2湿的KOH总反应为改进后碱性锌锰电池的优点：_____________________________________________

1.锌锰干电池(一次性电池)负极材料是：_________2.充电电池(二次性电池)(1)铅蓄电池2.充电电池(二次性电池)(1)铅蓄电池PbO2放电时电极反应式：PbH2SO4溶液总电池反应:PbO2＋Pb＋2H2SO4＝2PbSO4＋2H2O负极(Pb):Pb－2e-＋SO42-＝PbSO4正极(PbO2)：PbO2＋2e-＋4H＋＋SO42－＝PbSO4＋2H2O2.充电电池(二次性电池)(1)铅蓄电池负极材料是：___________正极材料是：_________________电解质是_________________PbO2放电时电极反应式：PbH2SO4溶液总电池反应:Pb2.充电电池(二次性电池)(1)铅蓄电池优点：_______________________________________________寿命长，价格低缺点：_______________________________________________重量大、体积大、废弃的铅污染2.充电电池(二次性电池)(1)铅蓄电池优点：_______优点：_______________________________________________体积小，寿命比铅蓄电池长2.充电电池(二次性电池)(2)镉镍电池NiO(OH)CdKOH负极材料是：___________正极材料是：_________________电解质是_________________缺点：_______________________________________________Cd是致癌物质，污染环境优点：___________________________负极材料是：___________正极材料是：_________________2.充电电池(二次性电池)(3)锂电池Li目前已经市场化的锂电池正极材料包括钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和三元材料等产品。正极材料在锂电池的总成本中占据40%以上的比例负极材料是：___________2.充电电池(二次性电池3.燃料电池为更容易理解燃料电池相关内容，先简单了解电极的分类3.燃料电池为更容易理解燃料电池相关内容，先简单了解电极的分惰性电极电极的分类活性电极根据电极本身是否参与反应，把电极分为惰性电极和活性电极两类了解相关知识(C、Pt、Au等)(除Pt、Au外的其余金属)惰性电极电极的分类活性电极根据电极本身是否参与反应，了解相关燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置。负极通入_________3.燃料电池H2O2正极通入_______2H2－4e-+4OH－＝4H2OO2＋4e-＋2H2O＝4OH－燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置。负极通入______二、发展中的化学电源3.燃料电池（1）氢氧燃料电池（重点介绍三个）（电解质溶液为KOH溶液）（2）氢氧燃料电池（电解质溶液为H2SO4溶液）（3）CH4燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）二、发展中的化学电源3.燃料电池（1）氢氧燃料电池（重点介绍二、发展中的化学电源3.燃料电池电池总反应：2H2＋O2＝2H2O2H2－4e-+4OH－＝4H2OO2＋4e-＋2H2O＝4OH－负极：正极：H2KOH溶液（1）氢氧燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）二、发展中的化学电源3.燃料电池电池总反应：2H2＋O2＝2二、发展中的化学电源3.燃料电池电池总反应：2H2＋O2＝2H2O2H2－4e-＝4H+O2＋4e-＋4H+＝2H2O负极：正极：H2H2SO4溶液（2）氢氧燃料电池（电解质溶液为H2SO4溶液）二、发展中的化学电源3.燃料电池电池总反应：2H2＋O2＝2二、发展中的化学电源3.燃料电池电池总反应：CH4＋2O2＋2OH－＝CO32－＋3H2OCH4－8e-＋10OH－＝CO32－＋7H2O负极：正极：2O2＋8e-＋4H2O＝8OH－KOH溶液CH4（3）CH4燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）二、发展中的化学电源3.燃料电池电池总反应：CH4＋2O2＋3.下列关于充电电池的叙述，不正确的是()A.充电电池的化学反应原理是氧化还原反应B.充电电池可以无限制地反复放电、充电C.充电是使放电时的氧化还原反应逆向进行D.较长时间不使用电器时，最好从电器中取出电池，并妥善存放√3.下列关于充电电池的叙述，不正确的是()√4.下列各组材料中，不能组成原电池的是（）ABCD两极材料Zn、石墨Cu、AgZn、CuFe、Cu插入溶液H2SO4溶液AgNO3溶液蔗糖溶液稀盐酸√4.下列各组材料中，不能组成原电池的是（）ABCD3.在银锌原电池中,以硫酸铜为电解质溶液,锌为________极,电极上发生的是________反应(填“氧化”或“还原”),电极反应式为_______________________,锌片上观察到的现象为______________________；银为________极,电极上发生的是________反应(填“氧化”或“还原”),电极反应式是______________________________,银片上观察到的现象是_____________________。负氧化Zn－2e－=Zn2＋锌片逐渐溶解正还原Cu2＋＋2e－=Cu银片上有红色物质析出3.在银锌原电池中,以硫酸铜为电解质溶液,锌为_______5.氢氧燃料电池已用于航天飞机。以30%KOH溶液为电解质溶液的这种电池在使用时的电极反应如下：2H2+4OH－－4e-＝4H2OO2＋4e－＋2H2O＝4OH－据此作出判断，下列说法中错误的是()A.H2在负极发生氧化反应B.供电时的总反应为：2H2＋O2＝2H2OC.产物为无污染的水，属于环境友好电池D.燃料电池的能量转化率可达100%√5.氢氧燃料电池已用于航天飞机。以30%KOH溶液为电解质溶1.如图所示,两电极一为碳棒,一为铁片,若电流表的指针发生偏转,且a极上有大量气泡生成,则以下叙述正确的是(

)A.

a为负极,是铁片,烧杯中的溶液为稀硫酸B.

b为负极,是铁片,烧杯中的溶液为硫酸铜溶液C.

a为正极,是碳棒,烧杯中的溶液为稀硫酸D.

b为正极,是碳棒,烧杯中的溶液为硫酸铜溶液答案:

C1.如图所示,两电极一为碳棒,一为铁片,若电流表的指针发生偏AgCu硝酸银溶液学会写电极反应式电池总反应的离子方程式____________________________负极：__________________________________正极：____________________________________AgCu硝酸银溶液学会写电极反应式电池总反应的离子方程式__AgFe硫酸铜溶液学会写电极反应式电池总反应的离子方程式____________________________负极：__________________________________正极：____________________________________AgFe硫酸铜溶液学会写电极反应式电池总反应的离子方程式__AgFe稀硫酸溶液学会写电极反应式电池总反应的离子方程式____________________________负极：__________________________________正极：____________________________________AgFe稀硫酸溶液学会写电极反应式电池总反应的离子方程式__5．利用反应2Cu＋O2＋2H2SO4=2CuSO4＋2H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池。负Cu-2e－=Cu2＋O2＋4e-＋4H+＝2H2O铜___________溶液(1)负极材料是________(写名称)，电极反应为__________________________________。(2)正极材料是________(写名称)电极反应式为_______________________________。(3)溶液中SO42-向________（“正”或“负”极移动。碳5．利用反应2Cu＋O2＋2H2SO4=2CuSO4＋2H第二章化学反应与能量第二章化学反应与能量现代社会发展的三大支柱能源材料信息现代社会发展的三大支柱能源材料信息是人类赖以生存和发展的物质基础。能源是人类赖以生存和发展的物质基础。能源人类利用能源的三个阶段柴草时期中国古代制陶图1人类利用能源的三个阶段柴草时期中国古代制陶图1人类利用能源的三个阶段化石能源时期2人类利用能源的三个阶段化石能源时期2人类利用能源的三个阶段多能源结构时期3以可再生能源和清洁能源(绿色能源)为主要能源,主要包括太阳能、氢能、核能、生物质能、地壳地表能等。人类利用能源的三个阶段多能源结构时期3以可再生能源和清洁能源是人类赖以生存和发展的物质基础。能源但是，大量开发浪费资源不合理利用能源危机引发是人类赖以生存和发展的物质基础。能源但是，大量开发浪费资源不能源枯竭的危机提高能源的利用率开辟新能源应对？能源枯竭的危机提高能源的利用率开辟新能源应对？第1节化学能与热能学习目标1.知道化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因。2.了解放热反应、吸热反应的涵义。3.通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化。第1节化学能与热能学习目标1.知道化学键的断裂与形成是化学复习：化学反应的本质化学反应的本质是反应物中旧化学键的_______和生成物中新化学键的_______断裂形成一、化学键与化学反应中能量变化的关系复习：化学反应的本质化学反应的本质断裂形成一、化学键与化一、化学键与化学反应中能量变化的关系1.发生化学反应时，________反应物中的化学键要______能量，而________生成物中的化学键要________能量。吸收放出断开形成举例：断开1molH-H键,_____436KJ的能量;吸收形成1molH-H键，____436KJ的能量;放出断开1molC-H键,______415KJ的能量;吸收形成1molC-H键，_____415KJ的能量;放出计算：断开1molCH4所有的C-H需要吸收

kJ能量1660一、化学键与化学反应中能量变化的关系1.发生化学反应时，__H2+Cl2＝2HCl反应物断开H-H键吸收能量生成物形成H-Cl键放出能量断开Cl-Cl键吸收能量吸收的总能量放出的总能量有能量差，说明反应前后有能量变化。2.化学键的_____________是化学反应中能量变化的主要原因。断裂和形成H2+Cl2我们已经知道，化学反应的基本特征是有新物质生成，即在化学反应中物质发生了变化。通过上面的学习，你对化学反应的特征有什么进一步的认识?思考与交流物质的化学反应与体系的能量变化是同时发生的。我们已经知道，化学反应的基本特征是有新物质生成一个化学反应是放热还是吸热，取决于什么呢？思考各种物质都储存有化学能，每种物质的化学能不同。一个化学反应是放热还是吸热，取决于什么呢？思考各种物质都储存水由高处向低处流要释放能量反应物的总能量>生成物的总能量化学反应放出能量水在高处，能量高水在低处，能量低水由高处向低处流要释放能量反应物的总能量>生成物的总能量将水由低处抽向高处，要提供能量反应物的总能量<生成物的总能量化学反应吸收能量水在高处，能量高水在低处，能量低将水由低处抽向高处，要提供能量反应物的总能量<生成物的总3.一个确定的化学反应完成后的结果是吸收能量还是放出能量决定于___________________________________________________________________________反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。一、化学键与化学反应中能量变化的关系3.一个确定的化学反应完成后的结果是吸收能量还是放出能量决定练习1.下列说法中，错误的是()A.化学反应必然伴随发生能量变化

B.化学变化中的能量变化主要是由化学键变化引起的

C.化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关

D.能量变化是化学反应的基本特征之一C练习1.下列说法中，错误的是()C2.已知反应A＋B＝C＋D为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是（

）

A.A的能量一定高于C

B.B的能量一定高于D

C.A和B的总能量一定高于C和D的总能量

D.该反应为放热反应，故不必加热就一定能发生C练习2.已知反应A＋B＝C＋D为放热反应，对该反应的下列说法中正练习3.下列各图中，表示正反应是放热反应的图是（）B练习3.下列各图中，表示正反应是放热反应的图是（每一种物质自身都有不同的化学能，能量有高有低。那物质的化学能的高有低与稳定性有什么关联呢？到这里我们知道4.物质的化学能与稳定性的关系：物质的化学能高低不稳定稳定每一种物质自身都有不同的化学能，能量有高有低。那物质的化学能AD练习4.金刚石和石墨是碳元素的两种结构不同的单质(同素异形体)。在100kPa时，1mol石墨转化为金刚石，要吸收1.895kJ的热能。据此，试判断在100kPa压强下，下列结论正确的是()A.石墨比金刚石稳定B.金刚石比石墨稳定C.lmol石墨比1mol金刚石的总能量高D.lmol石墨比1mol金刚石的总能量低AD练习4.金刚石和石墨是碳元素的两种结构不同的单质(同素异二、化学能与热能的相互转化1.两个基本自然规律质量守恒定律不同形式的能量发生转化时总能量保持不变。自然界中的物质发生转化时总质量保持不变。能量守恒定律二、化学能与热能的相互转化1.两个基本自然规律质量守恒定律不3.哪些是放热反应？吸热反应？放热吸热二、化学能与热能的相互转化2.化学反应都伴随着能量的变化。通常分为____________反应与____________反应。3.哪些是放热反应？吸热反应？放热吸热二、化学能与热能的相互实验2-1现象结论放出大量气泡，温度升高Al与盐酸反应是放热反应实验2-1现象结论放出大量气泡，Al与盐酸反应是放热反应实验2-2现象结论闻到刺激性气味,烧杯壁变冷，玻璃片和烧杯底部黏在一起。该反应是吸热反应实验2-2现象结论闻到刺激性气味,烧杯壁变冷，玻璃片和烧杯底实验2-3室温室温比室温高结论：酸碱中和反应是放热反应实验2-3室温室温比室温高结论：酸碱中和反应是放热反应3.常见的放热反应4.常见的吸热反应①大部分化合反应②金属和水或酸的反应③可燃物的燃烧反应及缓慢氧化反应④酸和碱的中和反应(1)大部分分解反应(2)Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl

=

BaCl2+2NH3↑+10H2O(4)(3)3.常见的放热反应4.常见的吸热反应①大部分化合反应②金属和①练习5.下列反应中，属于放热反应的是_________________，属于吸热反应的是_________________。①煅烧石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰(CaO)②燃烧木炭取暖③炸药爆炸④酸与碱的中和反应⑤生石灰与水作用制熟石灰⑥食物因氧化而腐败①练习5.下列反应中，属于放热反应的是__________放热反应是否一定不需加热？吸热反应是否一定必须加热？2Na＋O2Na2O2Ba(OH)2•8H2O＋2NH4Cl=BaCl2＋2NH3↑＋10H2O放热反应吸热反应反应条件不是判断放热反应和吸热反应的依据。放热反应是否一定不需加热？吸热反应是否一定必须加热？2Na＋D练习8.关于吸热反应的说法正确的是()A．凡需加热的反应一定是吸热反应B．只有分解反应才是吸热反应C．使用催化剂的反应是吸热反应D．CO2与CaO化合是放热反应，则CaCO3分解是吸热反应D练习8.关于吸热反应的说法正确的是()练习9.在反应H2+Cl2＝2HCl中，已知断开1molH－H键、Cl－Cl键、H－Cl键分别需要吸收436kJ/mol、243kJ/mol和432kJ/mol的热量。判断该反应是放热还是吸热？练习9.在反应H2+Cl2＝2HCl中，已知断开1mol化学能与电能化学能与电能一次能源二次能源认识一次能源认识一次能源经加工、转换得到的能源称为二次能源如电力直接从自然界取得的能源称为一次能源如流水一次能源经加工、转换得到的能源称为二次能源如电力直接从自蒸汽电能水能风能天然气原煤下列哪些属于二次能源（）石油蒸汽电能水能风能天然气原煤下列哪些属于二次能源（）广西最大的水电站——龙滩水电站位于河池市天鹅县广西最大的水电站——龙滩水电站位于河池市天鹅县电能应用最广泛、使用最方便、污染最小、又称为电力电能应用最广泛、又称为电力2001年我国发电总量构成图以火电为主目前我国电力主要是来自水电还是火电？2001年我国发电总量构成图以火电为主目前我国电力主要是来自火电厂发电过程化学能热能燃烧蒸汽机械能发电机电能火电厂发电过程化学能热能燃烧蒸汽机械能发电机电能化学能热能燃烧蒸汽机械能发电机电能化学能间接转化为电能火电厂发电过程化学能热能燃烧蒸汽机械能发电机电能化学能间接转化为电能火电厂化学能热能燃烧蒸汽机械能发电机电能能不能直接转化？火电厂发电过程化学能热能燃烧蒸汽机械能发电机电能能不能直接转化？火电厂发电设计一种装置1.使氧化反应和还原反应在两个不同区域进行。2.两个区域要有电子转移，形成电流。化学能电能要直接转化设计一种装置1.使氧化反应和还原反应在两个不同区域进行。化学实验1.没有现象因为Cu与稀硫酸不反应Cu片Zn表面冒气泡，Zn溶解Zn片Zn+2H+=Zn2++H2↑（发生氧化还原反应）实验2.实验1.没有现象因为Cu与稀硫酸不反应Cu片Zn表面冒气泡，实验3.Cu片没有现象Cu表面冒气泡实验4.Zn表面冒气泡，Zn溶解Zn溶解反应本质：Zn+2H+=Zn2++H2↑实验3.Cu片没有现象Cu表面冒气泡实验4.Zn表面冒气泡，实验5.Zn片溶解Cu片有气泡产生电流表指针偏转反应本质：Zn+2H+=Zn2++H2↑（发生氧化还原反应）那电流如何形成的？2e-在实验4的基础上接入电流表实验5.Zn片溶解Cu片有气泡产生电流表指针偏转反应本质：

Zn2+

Zn

Cu电流表H+e-H2分析本质锌片：铜片：e-e-总反应：Zn+2H+=Zn2++H2↑2e-Zn-2e-=Zn2+氧化反应2H++2e-=H2↑还原反应（氧化还原反应）e-Zn2+ZnCu电流表H+e-H2分析本质锌片：铜片原电池1.把化学能转变为电能的装置Zn-2e-=Zn2+氧化反应2H++2e-=H2↑还原反应总反应：Zn+2H+=Zn2++H2↑（氧化还原反应）叫做原电池1.把化学能转变为电能的装置Zn-2e-=Zn2+氧化原电池1.把化学能转变为电能的装置Zn-2e-=Zn2+氧化反应2H++2e-=H2↑还原反应叫做根据你所了解的电学知识，你知道电子是怎样流动的吗?你如何判定装置的正、负极?学与问P41原电池1.把化学能转变为电能的装置Zn-2e-=Zn2+氧化电子怎样流动？电子由Zn片通过导线流向Cu片学与问P41Zn为负极Cu为正极负极正极e-I电流方向呢？电流由正极流向负极。在电学中，电流方向与电子流向相反。3.判定正极、负极试比较Zn与Cu的活泼性，有什么发现吗？2.电子流向和电流方向电子怎样流动？电子由Zn片通过导线流向Cu片学与问P41Zn(1)相对较活泼的金属为负极，另一个为正极负极正极e-I3.判断正极、负极的方法电池外电路内电路还有别的判断正极、负极的方法吗？(2)电子由负极流向正极。(4)发生氧化反应的为负极，发生还原反应的为正极。(3)电流由正极流向负极。(1)相对较活泼的金属为负极，另一个为正极负极正极e-I3.(5)溶液中的阴离子、阳离子是如何移动的？负极正极e-阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。(5)溶液中的阴离子、阳离子是如何移动的？负极正极e-阴离子(1)相对活泼性强的金属为负极，另一个为正极负极正极e-I3.判断正极、负极的方法(2)电子由负极流向正极。(4)发生氧化反应的为负极，发生还原反应的为正极。(3)电流由正极流向负极。(5)阴离子移向的电极为负极，阳离子移向的电极为正极。(1)相对活泼性强的金属为负极，另一个为正极负极正极e-I3其他金属与溶液组合是否也构成原电池呢?思考负极正极e-ZnCu??H2SO4溶液？溶液铜、锌、稀硫酸构成原电池其他金属与溶液组合是否也构成原电池呢?思考负极正极e-ZnC??？溶液4.构成原电池的条件探究??？溶液4.构成原电池的条件探究4.构成原电池的条件探究??？溶液ZnZn稀硫酸溶液【讨论1】下列各装置构成原电池吗？说明理由ABZnC稀硫酸溶液CuCu稀硫酸溶液CFeAg稀硫酸溶液(1)电极为两种活动性不同的金属（或其中一种是非金属单质）D4.构成原电池的条件探究??？溶液ZnZn稀硫酸溶液【讨论1ZnCu硫酸铜溶液ABFeCu稀盐酸CZnCu酒精【讨论2】下列各装置构成原电池吗？说明理由ZnCu硫酸铜溶液ABFeCu稀盐酸CZnCu酒精【讨论2】??？溶液(1)电极为两种活动性不同的金属（或其中一种是非金属单质）(2)电极需要插在电解质溶液中4.构成原电池的条件探究??？溶液(1)电极为两种活动性不同的金属（或其中一种是非金稀硫酸溶液ZnCuZnCu硫酸铜溶液AB【讨论3】下列各装置构成原电池吗？说明理由稀硫酸溶液ZnCuZnCu硫酸铜溶液AB【讨论3】下列各装置??？溶液(1)电极为两种活动性不同的金属（或其中一种是非金属单质）(2)电极需要插在电解质溶液中(3)整个装置相连形成闭合电路4.构成原电池的条件探究??？溶液(1)电极为两种活动性不同的金属（或其中一种是非金??？溶液(1)电极为两种活动性不同的金属（或其中一种是非金属单质）(2)电极需要插在电解质溶液中(3)整个装置相连形成闭合电路(4)能自发发生氧化还原反应4.构成原电池的条件探究??？溶液(1)电极为两种活动性不同的金属（或其中一种是非金ABCD练习：下列哪些装置不能构成原电池（）稀硫酸ZnFe硝酸银溶液AgCu酒精FeCu能构成原电池的装置，指出负极ABCD练习：下列哪些装置不能构成原电池（）稀硫酸Zn5.不同的原电池，负极材料和正极材料的质量如何变化？负极材料质量减少。（以后会学到有负极质量不变的情况）正极材料质量有不变或增大两种情况。ZnA硫酸铜溶液CuB一般来说5.不同的原电池，负极材料和正极材料的质量如何变化？负极材料小结本节内容负极正极总体认识e-化学电池的反应本质是?氧化还原反应。小结本节内容负极正极总体认识e-化学电池的反应本质是?氧化还小结本节内容3.判断原电池的负极和正极方法2.电子流向和电流方向4.构成原电池有4个条件1.原电池是将化学能转化为电能的装置。5.一般来说，负极质量减小，正极质量不变或增加。(1)相对活泼性强的金属为负极，另一个为正极(3)电子由负极流向正极。(2)发生氧化反应的为负极，发生还原反应的为正极。(4)电流由正极流向负极。(5)阴离子移向的电极为负极，阳离子移向的电极为正极。小结本节内容3.判断原电池的负极和正极方法2.电子流向和电流课后探究??？溶液课本41页课后探究??？溶液课本41页2.现有A、B、C、D四种金属片，①把A、B用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，A上有气泡产生；②把C、D用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，D发生还原反应；③把A、C用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，电子流动方向为A→导线→C。根据上述情况，回答下列问题：B课本练习CDB>A>C>D(1)在①中，金属片_________发生氧化反应；(2)在②中，金属片_________作负极；(3)如果把B、D用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液，则金属片上_______有气泡产生；(4)上述四种金属的活动性顺序是__________________________。第45页2.现有A、B、C、D四种金属片，B课本练习CDB>A>C>1.

(2012全国大纲)①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池，①②相连时，外电路电流从②流向①；①③相连时，③为正极；②④相连时，②有气泡逸出；③④相连时，③的质量减少，据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是（）试一试高考题A.①③②④B.①③④②C.③④②①D.③①②④B1.

(2012全国大纲)①②③④四种金属片两两相连浸入稀2.（2013江苏）Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如下。该电池工作时，下列说法正确的是()试一试高考题A．Mg电极是该电池的正极B．H2O2在石墨电极上发生氧化反应C．石墨电极附近溶液的pH增大D．溶液中Cl－向正极移动C2.（2013江苏）Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜发展中的化学电源发展中的化学电源普通锌锰电池碱性电池

镍镉电池小型高性能燃料电池镍氢电池

锂离子电池普通锌锰电池碱性电池镍小型高性能燃料电池镍氢电池锂离子1.锌锰干电池(一次性电池)负极材料是：___________正极材料是：_________________电解质是_________________负极的反应为:Zn－2e-＝Zn2＋(1)普通锌锰电池Zn石墨氯化铵,二氧化锰1.锌锰干电池(一次性电池)负极材料是：_________1.锌锰干电池(一次性电池)负极材料是：___________正极材料是：_________________电解质是_________________Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2(2)碱性锌锰电池ZnMnO2湿的KOH总反应为改进后碱性锌锰电池的优点：_____________________________________________

1.锌锰干电池(一次性电池)负极材料是：_________2.充电电池(二次性电池)(1)铅蓄电池2.充电电池(二次性电池)(1)铅蓄电池PbO2放电时电极反应式：PbH2SO4溶液总电池反应:PbO2＋Pb＋2H2SO4＝2PbSO4＋2H2O负极(Pb):Pb－2e-＋SO42-＝PbSO4正极(PbO2)：PbO2＋2e-＋4H＋＋SO42－＝PbSO4＋2H2O2.充电电池(二次性电池)(1)铅蓄电池负极材料是：___________正极材料是：_________________电解质是_________________PbO2放电时电极反应式：PbH2SO4溶液总电池反应:Pb2.充电电池(二次性电池)(1)铅蓄电池优点：_______________________________________________寿命长，价格低缺点：_______________________________________________重量大、体积大、废弃的铅污染2.充电电池(二次性电池)(1)铅蓄电池优点：_______优点：_______________________________________________体积小，寿命比铅蓄电池长2.充电电池(二次性电池)(2)镉镍电池NiO(OH)CdKOH负极材料是：___________正极材料是：_________________电解质是_________________缺点：_______________________________________________Cd是致癌物质，污染环境优点：___________________________负极材料是：___________正极材料是：_________________2.充电电池(二次性电池)(3)锂电池Li目前已经市场化的锂电池正极材料包括钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和三元材料等产品。正极材料在锂电池的总成本中占据40%以上的比例负极材料是：___________2.充电电池(二次性电池3.燃料电池为更容易理解燃料电池相关内容，先简单了解电极的分类3.燃料电池为更容易理解燃料电池相关内容，先简单了解电极的分惰性电极电极的分类活性电极根据电极本身是否参与反应，把电极分为惰性电极和活性电极两类了解相关知识(C、Pt、Au等)(除Pt、Au外的其余金属)惰性电极电极的分类活性电极根据电极本身是否参与反应，了解相关燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置。负极通入_________3.燃料电池H2O2正极通入_______2H2－4e-+4OH－＝4H2OO2＋4e-＋2H2O＝4OH－燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置。负极通入______二、发展中的化学电源3.燃料电池（1）氢氧燃料电池（重点介绍三个）（电解质溶液为KOH溶液）（2）氢氧燃料电池（电解质溶液为H2SO4溶液）（3）CH4燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）二、发展中的化学电源3.燃料电池（1）氢氧燃料电池（重点介绍二、发展中的化学电源3.燃料