化学必修2第2章-化学反应与能量(精品全章复习)

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第一节化学能与热能第二节化学能与电能第1课时化学能与电能的相互转化第2课时发展中的化学电源第三节化学反应的速率和限度第1课时化学反应的速率第2课时化学反应的限度及化学反应条件的控制本章总结提升第二章

化学反应与能量目录第二章化学反应与能量第一节化学能与热能第一节

│三维目标三维目标1．知识与技能(1)知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因；了解放热反应和吸热反应，知道一个化学反应是吸收能量还是放出能量的决定因素。(2)通过实例和实验，了解化学能与热能的相互转化，了解化学能转化为热能的应用及其对人类文明发展的贡献。

2．过程与方法(1)通过实验，理解化学反应中能量变化主要表现为热量的形式，形成吸热和放热的概念。(2)通过科学探究和学生活动，让学生在实验探究中认识和感受化学能和热能之间的相互转化，体会定性和定量的研究化学反应中热量变化的实验方法。3．情感态度价值观(1)感知生物体内生命活动过程中的能量转化，能源与人类的密切关系，深刻体会到化学知识与生活的密切联系，建立正确的能量观。(2)通过实验培养学生的探究意识，提高学生的观察、思考能力，体现合作学习，让学生自主地获取知识，感受到学习的乐趣。第一节

│三维目标第一节

│重点难点重点难点

[重点]化学能与热能之间的内在联系以及化学能与热能的相互转化。

[难点]从本质上(微观结构角度)理解化学反应中能量的变化，从而建立起科学的能量变化观。第一节

│教学建议教学建议本节教学过程中要注意以下几个方面：(1)及时回顾旧知识，本节教学内容之一是从微观化学键的角度揭示了化学反应中能量变化的主要原因——化学键的断裂和形成，因此在进行新授课要回顾化学键的内容，例如可以通过几个相关习题进行联系。(2)做好演示实验，本节教学内容之二是从实验的角度说明化学反应中能量变化主要表现为热量的形式——吸热反应和放热反应，因此在教学过程中要通过实验探究让学生亲身感受。第一节

│教学建议(3)把握教学内容深浅度，严格按照课程标准进行教学。例如进行化学键与化学反应能量变化的关系时，不要涉及反应热的概念及计算；进行化学能与热能的相互转化时，对中和热不要涉及中和热实验的测定。第一节

│新课导入新课导入[导入一]央视国际消息，中国能源消费总量已经位居世界第二，约占世界能源消费总量的11%。2003年，中国能源消费总量为16.8亿吨标准煤。其中煤炭占67.1%，原油占22.7%，天然气占2.8%，可再生能源占7.3%。目前中国面临着常规能源资源约束、过分依赖煤炭污染严重、能源利用效率低等问题。中国每吨标准煤的产出效率仅相当于日本的10.3%、欧盟的16.8%。中国石油、天然气资源短缺，需要充分利用国内外两种资源、两个市场，在做好石油节约与替代的同时，走出国门，积极参与世界油气市场的开发与资源分享，扩大能源对外贸易和投资。能源问题已成为制约一个国家发展的瓶颈，今天我们以化学的眼光来研究能源。[导入二]能源与材料、信息一起被称为现代社会发展的三大支柱。人类文明始于用火——热能的使用，现代社会的一切活动离不开能源，在影响全球经济和生活的各种因素中，能源居于首位。我们的日常生活中离不开能源，如液化气，它在燃烧时放出热能。那这些热能从何而来呢？本节课，我们将围绕这些问题，先从微观和宏观的角度来揭示这些秘密。第一节

│新课导入第一节

│新课感知

1．化学反应的基本特征是________________，该过程包含着_______________________和_______________________。2．浓硫酸溶于水时______能量，NH4NO3溶于水时_______能量。(填“放出”或“吸收”)。新课感知有新物质生成

反应物中化学键的断裂

生成物化学键的形成

放出吸收

第一节

│

自主探究一、化学键与化学反应中能量变化的关系1．从化学键的断裂与形成上看，化学反应的实质就是________________和_______________________。

2．当断开化学键吸收的能量多于生成化学键放出的能量时，反应________热；当断开化学键吸收的能量少于生成化学键放出的能量时，反应________热。自主探究旧化学键断裂

新化学键形成的过程

吸收

放出吸放第一节

│

自主探究

[答案]键能——断开或者形成1mol化学键所吸收或放出的能量。化学反应吸收或放出热量的多少等于断开化学键吸收的能量与形成新化学键所释放出的能量之差。第一节

│

自主探究二、反应物与生成物的总能量与化学反应中能量变化的关系1．能量守恒定律任何化学反应除遵循质量守恒外，同样也遵循________守恒。反应物与生成物的能量差若以热量形式表现即为放热反应或吸热反应。2．如果反应物的总能量高于生成物的总能量，反应________热；如果反应物的总能量低于生成物的总能量，反应________热。反应吸热、放热只与反应物与生成物的总能量有关。能量放吸

如图2－1－1所示：

3．物质本身所具有的能量(化学能)越低时，说明其结构越稳定，热稳定性就越强，断裂其化学键所吸收的热量就越多，而形成其化学键放出的热量也就越多。第一节

│

自主探究

三、吸热反应和放热反应1．铝与盐酸反应中的能量变化第一节

│

自主探究实验现象结论①看到有_______②用手触摸反应后试管，________③用温度计测得反应后温度______化学方程式___________________反应过程__________热量气泡产生

手感到热

升高

2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑

放出

第一节

│

自主探究第一节

│

自主探究实验步骤实验现象得出结论将晶体混合，立即快速搅拌有刺激性气味的气体产生，该气体使湿润的紫色石蕊试纸变蓝有______生成用手摸烧杯下部感觉烧杯变凉反应______热用手拿起烧杯烧杯与玻璃片_______将沾有玻璃片的烧杯放在盛有热水的烧杯上玻璃片脱离上面烧杯底部反应后移走多孔塑料片观察反应物混合物成糊状有水生成结论Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl___________，反应过程________热量NH3

吸

沾到一起

反应吸收热量使体系温度降低，使水结冰

冰熔化=BaCl2＋2NH3↑＋10H2O

吸收

3.酸、碱中和反应中的能量变化三组强酸与强碱的对比实验第一节

│

自主探究反应物及用量酸HNO350mL1mol/LHCl50mL1mol/LHCl50mL1mol/L碱NaOH50mL1mol/LNaOH50mL1mol/LKOH50mL1mol/L混合前温度室温室温室温混合后温度t1t2t3

第一节

│

自主探究结论HNO3＋NaOH=NaNO3＋H2O反应时放热HCl＋NaOH=NaCl＋H2O反应时放热HCl＋KOH=KCl＋H2O反应时放热归纳和概括强酸与强碱中和反应时放出热量[温馨提示]中和热是强酸的稀溶液和强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol水所释放出的热量，而不是1mol强酸和1mol强碱发生反应所释放出的热量。四、化学能的利用人类利用能源的三个阶段1．柴草时期：柴草时期(火的发现至18世纪产业革命)以树枝杂草为主要能源。其主要贡献是：(1)推动了人类文明的进步；(2)钻木取火使人类告别了“茹毛饮血”的生活，熟食促进了人的进化；(3)陶瓷、炼铜、冶铁等化学工艺在烈火中诞生，促进物质文明。第一节

│

自主探究2．化石能源时期：化石能源时期(18世纪中期至现代)以__________________为主要能源。主要贡献：(1)促进了冶金工业的发展和蒸汽机的推广，推动了近代产业革命；(2)推动了汽车、飞机等工业的发展，加速了现代工业化的进程。3．多能源结构时期：多能源结构时期，__________________________________将成为新能源的主力军。太阳能、氢能、核能、生物能、地壳地表能将成为能源家族的主要成员。主要贡献：(1)满足人们生产、生活所需的能源；(2)提高了能源的利用率；(3)最大限度地减少对环境的污染。第一节

│

自主探究煤、石油、天然气

可再生能源和清洁能源(绿色能源)第一节

│

典例类析

典例类析答案B

第一节

│

典例类析[解析]设所需要的能量为QkJ，在生成2molNH3时，要断开1molN≡N键，3molH－H键，需吸收(Q＋3×436)kJ的能量。同时形成6molH－N键，能放出6×391kJ的热量。则有：6×391kJ－(Q＋3×436kJ)＝92.4kJ，求得Q＝945.6kJ。[解题技巧]解此类试题可以用断裂化学键所吸收的总能量减去生成化学键所放出的总能量，若所得数值为正数，则反应吸热，若为负数，则反应放热。第一节

│

典例类析第一节

│

典例类析[答案]AC

[解析]化学键的生成和断裂是互逆的两个过程，A项正确；反应吸收或放出热量的多少等于反应物的键能总和跟生成物的键能总和之差。氢气和氯气的反应可表示为：H—H＋Cl—Cl―→2H—Cl，可知断裂了1molH—H键和1molCl—Cl键，同时生成了2molH—Cl键。根据(436kJ＋243kJ)－2×431kJ＝－183kJ，解得差值为负值，说明放出热量，因此选项C正确。第一节

│

典例类析第一节

│

典例类析

第一节

│

典例类析

第一节

│

典例类析

第一节

│

典例类析

第一节

│

典例类析第一节

│

典例类析第一节

│

典例类析第一节

│

正误立判

1．化学反应过程中不一定都有能量变化(

)[答案]

×

[解析]化学反应均有能量变化。。

2．氢氧化钠固体溶于水，要释放能量(

)[答案]

√

3．煤、石油、天然气是化石燃料(

)

[答案]√

正误立判4．镁带燃烧时，化学能全部转化为热能(

)[答案]×

[解析]还有部分化学能转化为光能等其他形式的能。

5．淀粉等能量物质在体内的转化主要是化学能转化为热能(

)

[答案]√第一节

│

正误立判第二节化学能与电能第二节

│三维目标三维目标1．知识与技能使学生了解原电池的工作原理，掌握构成原电池的条件，能正确判断电池的正负极以及书写电极反应式。2．过程与方法学习分析、推理、归纳和总结的逻辑思维方法，培养发现问题、分析问题和解决问题的能力。3．情感态度价值观通过学生小组探究实验活动，体验并享受探究的快乐，培养学生自主探索创新精神，并培养学生增强环境保护意识。第二节

│重点难点重点难点

[重点]初步认识原电池概念、原理、组成及应用。

[难点]通过对原电池实验的探究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质以及这种转化的综合利用价值。。第二节

│教学建议教学建议本节教学过程中要注意以下几个方面：(1)及时回顾旧知识，本节教学目的是引导学生探究原电池的工作原理，由于原电池利用的原理是氧化还原反应，在课前可以要求学生复习必修1中氧化还原反应的知识，例如让学生阅读教材或演练习题等。

(2)改进实验教学，教学过程中可以设计对比实验，例如将锌、铜分别插入稀硫酸中与锌铜导线连接插入稀硫酸中，让学生观察和记录实验现象，利用所学知识分析产生的原因，体会原电池中的氧化还原反应，感受原电池的形成条件。第二节

│教学建议(3)把握教学内容深浅度，严格按照课程标准进行教学。例如进行充电电池的教学时，不要拓展到充电过程——电解池。第二节

│新课导入新课导入[导入一]我们的生活中离不开各种电池。交通运输工具需要配备电池，人造卫星、宇宙飞船必须携带电池，我们的日常生活也要使用电池。那么电池的工作原理是什么？怎样实现由化学能到电能的转化呢？”

[导入二]化学史话：奇妙的青蛙腿——伽伐尼电流同学们，在化学的发展史上有很多有趣的故事。例如，十八世纪末，意大利解剖学和医学教授伽伐尼在做青蛙手术时，将剥去皮的新鲜蛙腿放在铁盘中，用铜制手术刀接触蛙腿，蛙腿竟然抽搐了！青蛙腿为什么会抽搐呢？这个奇怪的现象引起当时许多科学家的思考并进行了大量的研究。今天，让我们穿过时光隧道，重回十八世纪末，把培养皿想象成解剖台，锌粒代替铁盘，铜片代替铜刀，稀硫酸代替蛙腿中的体液，和科学家们一样用实验来解决问题！第二节

│新课导入第1课时化学能与电能的相互转化第1课时化学能与电能的相互转化第1课时

│新课感知

新课感知热能

光能

能量守恒

化学

热

热

化学

一、能源分类1．一次能源：___________________的能源，如太阳能、地热能、流水、风力、原煤、石油、天然气、天然铀矿等。2．二次能源：______________________________的能源称为二次能源，如电能(水电、火电、核电)、蒸气等。直接从自然界中取得一次能源经过加工、转化得到自主探究第1课时

│自主探究第1课时

│自主探究煤、石油、天然气

化学能

化学能

机械能

2．原电池(1)概述：第1课时

│自主探究定义将___________转变为__________的装置实验装置实验现象______上有气泡产生，______逐渐溶解，电流表指针发生______化学能电能

铜片

锌片

偏转

氧化

第1课时

│自主探究

工作原理Zn－2e－＝Zn2＋

失电流阳还原

2H＋＋2e－＝H2↑

第1课时

│自主探究原电池构成条件①要有活泼性不同的两个电极(如金属与金属、金属与非金属、金属与金属氧化物)；②要有电解质溶液(酸、碱、盐的溶液均可)；③两电极浸入电解质溶液中且用导线连接或直接接触；④自发的氧化还原反应电子流向实质是氧化还原反应，____________负极正极化学能电能[想一想]原电池中，负极一定比正极活泼吗？

[答案]有特殊情况，如：①当Mg、Al用导线连接后插入NaOH溶液中构成原电池时，活泼金属Mg作正极，此时较不活泼的Al作负极。②当铜、铁用导线连接后插入浓硝酸中构成原电池时，由于Fe被钝化，此时Cu作原电池的负极。第1课时

│自主探究第1课时

│自主探究(2)原电池的设计试验编号abc实验方案Cu－Mg原电池，电解质溶液为橙汁Cu－Fe原电池，电解质溶液为果汁Fe－Mg原电池，电解质溶液为柠檬汁实验用品镁条、铜片、铁片、导线、金属夹、手电筒用小灯泡(或发光二极管)、果汁(橙汁、苹果汁、柠檬汁)、500mL烧杯实验操作用导线分别将三种方案中的金属片连接到金属夹上，分别将金属片两两插入到盛有果汁的三个500mL的烧杯中，用发光二极管分别接触三种方案中金属活动性不同的金属夹。观察现象(连接方式如下)第1课时

│自主探究实验现象三种方案中发光二极管均发光

第1课时

│自主探究试验编号abc装置实验结论原电池把__________转变为__________化学能电能

第1课时

│

典型类析

►类型一构成原电池的条件四个条件：①活泼性不同的两个电极(如金属与金属、金属与非金属、金属与金属氧化物)；②电解质溶液(酸、碱、盐的溶液均可)；③两电极浸入电解质溶液中且用导线连接或直接接触；④自发的氧化还原反应。典例类析第1课时

│

典型类析

[答案]EFG

[解析]A项中，两电极活泼性相同，无法产生电流；B项中蔗糖是非电解质，C、D两项中没有形成闭合回路。它们均不能构成原电池。[点评]本题考查原电池的构成条件，缺少四个条件中的任意一个条件都不能构成原电池，解题时根据原电池的构成条件逐一选择即可。应特别注意的是F项中Zn、Fe电极直接相连，满足原电池的条件，但无电流输出，在实际生产中无应用价值。第1课时

│

典型类析

变式

如图2－2－2所示的装置中，属于原电池的是(

)

[答案]B

[解析]A项不属于原电池，因为两个电极材料相同，均为石墨电极；C项无水酒精为非电解质，不属于原电池；D项有外加电源，也不属于原电池。第1课时

│

典型类析

►类型二原电池的正、负极判断及电极反应式书写1．原电池正负极的判断方法第1课时

│

典型类析负极正极电极材料活泼性较强的金属活泼性较弱的金属或导电的非金属发生的反应氧化反应还原反应电子流动方向电子流出极电子流入极电解质溶液中离子流动方向阴离子移向的极阳离子移向的极反应现象电极溶解电极增重或有气泡放出

2.原电池电极反应式的书写方法原电池反应所依据的化学反应原理是氧化还原反应，负极反应是氧化反应，正极反应是还原反应。因此书写电极反应式的方法归纳如下：①写出总反应的化学方程式；②把总反应根据电子得失的情况，分成氧化反应、还原反应；③氧化反应在负极发生，还原反应在正极发生，反应物和生成物对号入座，特别注意酸碱介质和水等参与反应，总的化学方程式是把正、负极电极反应相加的结果。反过来也可以由总反应式与正、负极电极反应相减，得电极反应，电极反应也遵守质量守恒，电荷守恒及正、负极得失电子数相等的规律。第1课时

│

典型类析例2如图2－2－3所示的装置，M为活泼性顺序位于氢之前的金属，N为石墨棒，关于此装置的下列叙述中，不正确的是(

)A．N上有气体放出B．M为负极，N为正极C．稀硫酸中SO42-移向M极D．导线中有电流通过，电流方向是由M到N第1课时

│

典型类析[答案]D[点评]本题从电极的确定、离子流向、电流方向等方面考查了原电池原理的有关知识，关键是要正确判断原电池的正、负极。第1课时

│

典型类析第1课时

│

典型类析ABCD正极ZnCuZnCu负极CuZnCuZn电解质溶液CuCl2CuCl2ZnCl2ZnCl2

变式某原电池的总反应是Zn＋Cu2＋＝Cu＋Zn2＋，该原电池的正确组成是(

)[答案]B第1课时

│

典型类析第1课时

│

典型类析

例3

有A、B两位同学均想利用原电池反应验证金属的活动性顺序，并探究产物的有关性质，分别设计了如图2－2－4所示的原电池，请完成下列问题：

(1)①负极材料：A池________，B池______。②A池：正极_____________，负极________________。B池：正极：____________，负极________________。(2)B池总反应的离子方程式为____________________。[答案](1)①Mg

Al②2H＋＋2e－=H2↑

Mg－2e－=Mg2＋

6H2O＋6e－=3H2↑＋6OH－

2Al－6e－＋8OH－=2AlO-2＋4H2O(2)2Al＋2OH－＋2H2O=2AlO-2＋3H2↑第1课时

│

典型类析第1课时

│

典型类析第1课时

│

典型类析

►类型三原电池原理的应用原电池原理的应用：①加快化学反应速率，如粗锌制氢气速率比纯锌制氢气快；②比较金属活动性强弱；③设计原电池；④金属的腐蚀。第1课时

│

典型类析例4有A、B、C、D四块金属片，进行如下实验：①A、B用导线连接后，同时浸入稀H2SO4溶液中，A极为负极；②C、D用导线连接后，同时浸入稀H2SO4溶液中，电流由D→导线→C；③A、C相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，C极上产生大量气泡；④B、D用导线连接后，同时浸入稀H2SO4溶液中，D极上发生氧化反应。据此，判断四种金属的活动性顺序是(

)A．A＞B＞C＞D

B．A＞C＞D＞BC．C＞A＞B＞DD．B＞D＞C＞A第1课时

│

典型类析[答案]B[点评]原电池原理在实际生产和生活中有许多具体应用，真正掌握了其原理可正确分析与原电池有关的现象。第1课时

│

典型类析第1课时

│

典型类析

变式某同学在做完铜锌原电池实验后，又做出了以下几组实验，请判断下列关于实验现象的描述正确的是(

)A．用导线连接锌片、铜片，一起浸在CuSO4溶液中，锌片表面析出单质铜B．把铜片插入FeCl3溶液中，在铜片表面出现一层铁C．用导线连接铁片、铜片，一起浸在浓硝酸中，铁片不断溶解D．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴CuCl2溶液，气泡放出速率加快[答案]D第1课时

│

典型类析第1课时

│

正误立判

1．电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染少的一种二次能源(

)

[答案]√2．原电池产生电流的本质原因是两电极上分别进行的氧化还原反应中有电子的转移(

)

[答案]

√

3．负极失去电子发生氧化反应(

)[答案]

√

正误立判

4．正极是电子流出的极(

)[答案]

×

[解析]正极是电子流入的极。5．原电池的电极只能由两种不同的金属构成(

)[答案]

×

[解析]构成原电池两极的材料可以是金属与金属、金属与非金属或金属与金属氧化物。第1课时

│

正误立判第2课时发展中的化学电源第2课时发展中的化学电源第2课时

│新课感知化学电源是通过________原理工作的，它将________能转化为_________能。生活中最常用的电池是干电池和充电电池。新课感知原电池化学电第2课时

│自主探究

自主探究一次性不能

Zn－2e－＝Zn2＋

一、干电池干电池是人们最早使用的化学电池，即普通锌锰电池，其构造如图2－2－5所示。它是一种________电池，放电之后______再充电(内部的氧化还原反应不可逆)。电池在使用过程中，锌会逐渐溶解：_________________________________(写电极方程式)，锌壳逐渐变薄，内部糊状的电解质容易泄漏出来腐蚀电器，因此后来人们在外壳上套上防腐蚀金属筒或塑料筒制成了防漏电池。另外，为了延长电池的使用寿命和性能，人们将电池内的电解质__________换成湿的__________，并在构造上作了改进，制成了碱性锌锰电池。现在各类碱性电池还广泛用于卡式录音机、闪光灯、电动玩具等。第2课时

│自主探究NH4ClKOH二、充电电池1．充电电池的特点充电电池又称______电池，它在放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以_____________(一般通过充电器将交流电变为直流电进行充电)，使电池恢复到放电前的状态。这样可以实现电能与化学能的相互转化，放电时，________转化为______；充电时，再由______转化为________。第2课时

│自主探究二次

逆向进行

化学能

电能

电能

化学能2．几种常见的充电电池(1)铅蓄电池最早使用的充电电池是铅蓄电池(如图2－2－6所示)。正极为______，负极为______，电解质溶液为__________。由于铅蓄电池的电压稳定，使用方便、安全、可靠，又可以循环使用，因此目前使用的电瓶仍是铅蓄电池。另外，铅蓄电池还广泛用于国防、科研、生产、生活等领域。第2课时

│自主探究PbO2

PbH2SO4溶液

图2－2－6(2)镍镉电池镍镉电池是一种新型的封闭式体积小的充电电池，以____为负极，以_________为正极，以________为电解质，其寿命比铅蓄电池长，广泛用于收录机、无线对讲机、电子闪光灯、电动剃须刀等。但镉是致癌物质，这制约了镍镉电池的发展。(3)锂离子电池锂位于元素周期表中第______族，是最轻的金属，也是活泼性极强的金属，是制造电池的理想物质。锂离子电池是新一代可充电的绿色电池，已成为笔记本电脑、移动电话、数码相机、摄像机等低功耗电器的主流电源。第2课时

│自主探究CdNiO(OH)KOHⅠA三、燃料电池燃料电池与干电池或蓄电池的主要区别在于________________________，而是由__________提供燃料和氧化剂等。燃料电池的能量转化率很高(理论上达85%～90%)，可持续使用，产物不会污染环境(以H2为燃料时，产物为H2O；以CH4为燃料时，产物是H2O和CO2)。因此燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置。第2课时

│自主探究反应物不是储存在电池内部

外加设备第2课时

│典例类析典例类析第2课时

│典例类析[答案]D第2课时

│典例类析

第2课时

│典例类析[答案]C第2课时

│典例类析►类型二充电电池的工作原理1．对可充电电池充电和放电两过程的认识：放电是原电池反应，要能根据题给总反应式，写出原电池总反应式。2．对可充电电池电极极性和材料的判断：判断电池放电时电极极性和材料，可先标出放电(原电池)总反应式电子转移的方向和数目，失去电子的一极为负极，该物质即为负极材料；得到电子的一极为正极，该物质即为正极材料。第2课时

│典例类析第2课时

│典例类析3．可充电电池电极反应式的书写方法：书写可充电电池电极反应式，一般都是先书写放电的电极反应式。书写放电的电极反应式时，一般要遵守三步：第一，先标出原电池总反应式电子转移的方向和数目，指出参与负极和正极反应的物质；第二，写出一个比较容易书写的电极反应式(书写时一定要注意电极产物是否与电解质溶液共存)；第三，在电子守恒的基础上，总反应式减去写出的电极反应式即得另一电极反应式。第2课时

│典例类析4．对可充电电池某电极是发生氧化还是还原反应及某元素被氧化还是被还原的判断：可根据电极反应式进行分析，放电(原电池)的负极失去电子，发生了氧化反应，其变价元素被氧化；放电(原电池)的正极得到电子，发生了还原反应，其变价元素被还原。5．对溶液中离子的移动方向判断：放电时，阴离子移向负极，阳离子移向正极。6．可充电电池充电时与电源的连接：可充电电池用完后充电时，原电池的负极与外电源的负极相连，原电池的正极与外电源的正极相连。第2课时

│典例类析第2课时

│典例类析第2课时

│典例类析[方法技巧]若已知电池总反应式，要写电极反应式，一般的处理方法是：根据规律先判断负极材料，负极材料若是金属则失电子而变为相应的阳离子(注意：Fe失电子一般变为Fe2＋)，负极材料若是其他被氧化的物质，则失电子变为相应的氧化产物，然后再推断正极反应，可利用总反应与已知某反应作差。[答案]C

第2课时

│典例类析►类型三燃料电池的工作原理燃料电池电极反应式的书写第一步：写出电池总反应式，燃料电池的总反应与燃料的燃烧反应一致，若产物能和电解质反应则总反应为加合后的反应。甲烷燃料电池(电解质溶液为NaOH溶液)的总反应为：CH4＋2O2＋2NaOH=Na2CO3＋3H2O第二步：写出电池的正极反应式根据燃料电池的特点，一般在正极上发生还原反应的物质都是O2，随着电解质溶液的不同，其电极反应有所不同，其实，我们只要熟记以下两种情况：

第2课时

│典例类析第2课时

│典例类析(1)酸性电解质溶液环境下电极反应式：O2＋4H＋＋4e－=2H2O。(2)碱性电解质溶液环境下电极反应式：O2＋2H2O＋4e－=4OH－。第三步：根据电池总反应式和正极反应式写出电池的负极反应式电池的总反应和正、负极反应之间有如下关系：电池的总反应式＝电池正极反应式＋电池负极反应式故根据第一、二步写出的反应，有：电池的总反应式－电池正极反应式＝电池负极反应式，注意在将两个反应式相减时，要约去正极的反应物O2。第2课时

│典例类析第2课时

│典例类析第2课时

│典例类析第2课时

│典例类析图2－2－9[答案]B

第2课时

│典例类析第2课时

│正误立判

1．手机上用的锂离子电池属于二次电池(

)[答案]

√

[解析]原溶液还可能含有Ag＋。2．锌锰干电池中，锌电极是正极(

)

[答案]

×

[解析]Zn失去电子生成Zn2＋，作负极。正误立判3．甲醇燃料电池可将化学能转化为电能(

)

[答案]

√

4．在燃料电池的负极上发生反应的常是可燃性气体(

)

[答案]

√5．氢氧燃料电池、锌锰电池、镍镉电池中不易造成环境污染的是氢氧燃料电池(

)

[答案]

√

第2课时

│正误立判第三节化学反应的速率和限度第三节

│三维目标三维目标1．知识与技能(1)使学生了解化学反应速率的概念，知道浓度、温度和催化剂等外部条件对化学反应速率的影响。(2)了解化学反应限度的概念，知道达到化学反应限度的特征。(3)通过“认识化学反应的快慢”、“催化剂对化学反应速率的影响”等探究活动，培养学生设计半定量实验方案的能力，以及分析和处理实验数据的能力。第三节

│三维目标2．过程与方法(1)通过实验形成化学反应速率的概念，以及形成影响化学反应速率的因素。(2)通过“思考与交流”等活动，提高学生分析、联想、类比、迁移以及概括的能力。3．情感态度价值观(1)通过学习过程，使学生初步学会从化学视角去观察生活生产和社会中关于化学反应速率的问题。培养学生严谨认真的科学态度和精神。(2)通过对化工生产资料的学习，培养学生理论联系实际、勤奋好学的学习热情。第三节

│重点难点重点难点

[重点]化学反应速率和反应限度的概念；了解影响化学反应速率的因素。

[难点]化学反应速率和反应限度的概念。第三节

│教学建议教学建议本节教学过程中要注意以下几个方面：(1)联系实际生活，从日常生活中学生熟悉的大量化学现象和化学实验入手，让学生感受化学反应存在速率和限度问题。(2)做好探究实验，教材中对温度、催化剂对化学反应速率的影响及规律是通过实验探究总结出来的，教学过程中要做好实验。

第三节

│教学建议(3)把握教学内容深浅度，严格按照课程标准进行教学。例如进行化学反应的限度教学时，只要求学生掌握化学平衡的概念和特征，不要拓展到影响化学平衡的因素及化学平衡的移动。第三节

│新课导入新课导入[导入一]演示幻灯片：火药爆炸、溶洞形成、铁桥生锈、牛奶变质。提问：观看了演示幻灯片之后，从化学反应的角度，你想到了什么？(1.你了解化学变化过程进行的快慢吗？2.反应的快慢与我们有什么关系。)从同学们以前所学的化学反应知道，不同的反应有快慢之分，而有些反应需要加热或使用催化剂，这是为什么呢？这就是我们这节要学习的从一个全新的角度去认识化学反应——化学反应的速率和限度。[导入二]物体的运动有快有慢，化学反应同样有快有慢。你能列举一些进行的非常快或者非常慢的反应的例子吗？学生讨论，比较快的反应：爆炸反应、溶液中进行的离子反应、活泼金属与酸的反应……比较慢的反应：化石燃料的形成、溶洞的形成、缓慢氧化……【投影图片】常见的速率差别比较明显的反应【设问】物理中用速度来表示物体运动的快慢，那如何描述化学反应速率的快慢呢？第三节

│新课导入第1课时化学反应的速率第1课时化学反应的速率第1课时

│新课感知

新课感知化学能电能氧化还原反应干电池充电电池燃料电池第1课时

│

自主探究一、化学反应速率1．含义及表示(1)含义：化学反应速率是用来表示化学反应过程____________的物理量。(2)表示：通常用______________________________或______________________(均取正值)来表示。即v_______。(3)单位：通常为________________或_______________。(此时浓度以____________为单位，时间以________或________为单位)。自主探究快慢单位时间内反应物浓度的减少量生成物浓度的增加量mol·L－1·min－1

mol·L－1·s－1minmol·L－1s[想一想]如何定性判断化学反应速率的快慢？

[答案]可以借助于化学反应现象变化的快慢来定性判断，如对于有气体、沉淀产生和颜色变化的化学反应，可以通过观察气泡逸出、沉淀产生和颜色变化的快慢来判断化学反应的快慢。第1课时

│

自主探究第1课时

│

自主探究

2．特点(1)化学反应速率是平均速率，无论是用某一反应物表示还是用某一生成物表示，化学反应速率均取正值。(2)对于同一化学反应，用不同物质的浓度变化表示的反应速率之比等于相应物质在反应方程式中的________________。例如：对反应：aA＋bB＝cC＋dD，v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝____________。(3)同一个化学反应，用不同物质表示其反应速率时，数值可能不同，但意义相同。化学计量数之比

a∶b∶c∶d

第1课时

│

自主探究二、影响化学反应速率的因素1．内因______________是影响化学反应速率的决定因素。

2．外因(1)温度对化学反应速率的影响

[实验探究]探究温度对H2O2分解反应速率有什么影响？反应物的性质第1课时

│

自主探究实验步骤实验装置实验现象实验结论在3支相同的试管中分别加入2～3mL约5%的H2O2溶液，然后每支试管中滴加2滴1mol·L－1的FeCl3溶液后立即套上气球(大小相同)。等3支试管上的气球大小差不多相同时，同时置于3个烧杯中(如图所示)观察现象溶液中产生气泡的速率________，气球______温度越高，化学反应速率________溶液中有气泡产生，且速率_______液中产生气泡的速率______，气球__________温度越低，化学反应速率_______化学方程式2H2O2=2H2O＋O2↑很快

最大

越快

较快

较慢

最小

越慢

第1课时

│

自主探究

[规律总结]温度对化学反应速率的影响：其他条件不变时，升高温度，可以_____反应速率；降低温度，可以______反应速率。(2)催化剂对化学反应速率的影响[实验探究]探究不同催化剂对H2O2分解反应速率有什么影响？加快减慢第1课时

│

自主探究实验步骤实验装置实验现象实验结论在3支相同的试管中分别加入2～3mL约5%的H2O2溶液，再向其中2支试管中分别加入少量MnO2粉末、1～2滴1mol·L－1的FeCl3溶液加入二氧化锰立即有大量气泡产生，红墨水上升较快不加催化剂溶液中有少量气泡出现，红墨水上升较慢加入FeCl3

溶液立即有大量气泡产生，红墨水上升较快催化剂MnO2能加快化学反应速率

不用催化剂，化学反应速率较小

催化剂FeCl3能加快化学反应速率

第1课时

│

自主探究[规律总结]催化剂对化学反应速率的影响：当其他条件不变时，使用催化剂通常能极大地加快反应速率，即催化剂能够________化学反应速率。(3)浓度对化学反应速率的影响我们知道，在空气中，带余烬的木条会熄灭，而在氧气中则很快复燃(因此，实验室中我们用带余烬的木条来检验氧气)。硫在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，而在氧气中燃烧的速率明显加快，发出明亮的蓝紫色火焰。由此证明，浓度对化学反应速率也有较大影响。改变第1课时

│

自主探究[规律总结]浓度对化学反应速率的影响：当其他条件不变时，增大反应物(气体或溶液)的浓度，可以________反应速率。(4)压强对化学反应速率的影响对于有气体参加的反应来说，当温度一定时，一定量气体的体积与其所受的压强成_________。因此，增大体系压强，气体体积________，浓度_______，反应速率________减小体系压强，气体体积________，浓度________，反应速率________。加快

反比减小

增大

加快

增大减小

减慢

第1课时

│

自主探究[规律总结]压强对化学反应速率的影响：当其他条件不变时，如果反应物中有气体，增大体系压强(指缩小气体体积)可以增大反应速率；相反，减小体系压强可以减小反应速率。(5)其他因素对反应速率的影响①固体表面积大小也是影响化学反应速率的因素。一般来说，颗粒越______，与其他物质的接触面积越大，反应速率越______；②反应物的状态也能影响化学反应速率，一般来说，配成溶液或使反应物成为气体，都能增大反应物之间的接触机会，有利于加快反应速率。小

快

第1课时

│

典例类析

►类型一化学反应速率的计算1．化学反应速率的两种计算方法：定义法与比例关系式法。2．对于同一反应，要比较其在不同阶段的反应快慢时，必须将化学反应速率转化成同一物质的反应速率，同时要注意单位统一，再进行比较。3．在一定温度下，固体和纯液体物质，单位体积里的物质的量保持不变，即物质的量浓度为常数，则其化学反应速率也是常数。典例类析4．有关化学反应速率的计算，有着其特有的运算模式，即三段式。在与化学反应方程式各对应物质下标明三个量：(1)初始状态各物质的量(浓度)；(2)改变量；(3)终止状态各物质的量(浓度)，其中改变量与化学计量数成正比。第1课时

│

典例类析

例1

某温度下，反应：2N2O5(g)⇌4NO2(g)＋O2(g)，开始时，c(N2O5)＝0.0408mol·L－1，经1min后，c(N2O5)＝0.0300mol·L－1。则该反应的速率为(

)A．v

(N2O5)＝1.80×10－4mol·L－1·min－1B．v

(N2O5)＝1.08×10－2

mol·L－1·min－1

C．v

(O2)＝1.80×10－4

mol·L－1·min－1

D．v

(O2)＝1.08×10－4

mol·L－1·min－1第1课时

│

典例类析

[答案]B

[解析]

2N2O5(g)⇌4NO2(g)＋O2(g)，c(始)(mol·L－1)

0.0408Δc(mol·L－1)

0.0108

0.0216

0.0054c(末)(mol·L－1)

0.0300v(mol·L－1·min－1)0.0108

0.0216

0.0054[点评]本题主要考查的是化学反应速率的计算。要依据其定义及公式进行计算，建议采用上述三段式，为以后的学习打下基础。第1课时

│

典例类析第1课时

│

典例类析[答案]8.8

0.08mol·L－1第1课时

│

典例类析第1课时

│

典例类析[答案]D

第1课时

│

典例类析第1课时

│

典例类析第1课时

│

典例类析金属(粉末状)/mol酸的浓度及体积反应温度AMg0.16mol·L－1硝酸10mL60℃BMg0.13mol·L－1盐酸10mL60℃CFe0.13mol·L－1盐酸10mL60℃DMg0.13mol·L－1硫酸10mL60℃

[点评]比较化学反应速率大小时，应该先看决定化学反应速率的主要因素——内部因素：反应物本身的性质，然后再看影响化学反应速率的外界因素，如温度、浓度、催化剂等。[答案]D第1课时

│

典例类析

变式把铝条放入盛有过量稀盐酸的试管中，不影响氢气产生速率的是(

)A．盐酸的浓度B．铝条的表面积C．溶液的温度D．加少量Na2SO4

第1课时

│

典例类析

[答案]D

[解析]增大盐酸的浓度和铝条的表面积、升高溶液的温度都能增大氢气的产生速率。加入少量Na2SO4固体，不会影响氢气的产生速率。第1课时

│

典例类析

例3化学反应速率受条件的影响很大，下列肯定可以加快化学反应速率的措施是(

)A．增大反应物的量B．增大压强C．升高温度D．使用催化剂第1课时

│

典例类析

[答案]C第1课时

│

典例类析

[解析]增大反应物的量不一定改变反应物的浓度(如加入的是某种固体反应物)，反应速率不一定增大，故A项不正确；增大压强的方法有很多，如缩小容器的体积、充入气体等，此时气体的浓度可能改变，也可能不改变，不能说增大压强反应速率一定增大，故B项不正确；无论是吸热反应还是放热反应，升高温度都会加快反应速率，故C项正确；催化剂有正催化剂和负催化剂之分，故催化剂不一定增大反应速率，故D项不正确。

变式

在密闭容器中发生反应：I2(g)＋H2(g)⇌2HI(g)(正反应为吸热反应)。起始时，n(H2)＝amol，n(I2)＝bmol。只改变表中列出的条件，试将化学反应速率的改变填入相应的表格(填“增大”“减小”或“不变”)。第1课时

│

典例类析编号反应条件反应速率(1)升高温度(2)加入催化剂(正催化剂)(3)保持容积不变，再充入amolH2(4)将容器的容积扩大为原来的2倍(5)保持容积不变，通入bmolNe

[答案](1)增大(2)增大(3)增大(4)减小(5)不变

[解析](3)再充入amolH2，c(H2)增大，化学反应速率加快。(4)扩大容器的容积，容器内各物质的浓度(或压强)均减小，化学反应速率降低。(5)在密闭容器中通入Ne(g)，保持容积不变，并未改变反应物的浓度，化学反应速率不变。第1课时

│

典例类析第1课时

│

正误立判

1．化学反应速率通常用单位时间内生成或消耗某物质质量的多少来表示(

)

[答案]

×

[解析]是用单位时间内反应物浓度的减小量或生成物浓度的增加量(均取正值)来表示。

2．增加反应物的物质的量一定能使化学反应速率加快(

)

[答案]

×

[解析]增加固体物质的量不能改变化学反应速率。正误立判3．增加体系的压强一定能使化学反应速率加快(

)[答案]×

[解析]增大非气态反应压强，不能改变化学反应速率。

4．化学反应速率可用固体物质来表示(

)

[答案]×

[解析]固体物质没有浓度变化，不能表示化学反应速率。

第1课时

│

正误立判第2课时化学反应的限度及化学反应条件的控制第2课时

│新课感知

1．化学反应速率的表示方法是：单位时间内反应物浓度的________量或生成物浓度的________量，用公式表示为：________。2．决定化学反应速率的主要因素是________________；影响化学反应速率的外界因素主要有___________________________________________________等。新课感知减少增加

反应物本身的性质反应物本身的性质温度、浓度、催化剂、固体反应物表面积第2课时

│

自主探究一、可逆反应1．概念在同一条件下，能向正反应方向______，同时也向____________进行的化学反应。2．表示方法可逆反应用化学方程式表示，但化学方程式中的“=”用≒代替。如SO2和O2的反应是可逆反应，可表示为：自主探究进行逆反应方向

同时相同不同第2课时

│

自主探究最大

最大零

零

减小增大减小增大第2课时

│

自主探究(3)一段时间(t1)正反应速率与逆反应速率相等，此时，反应物的浓度不再变化，生成物的浓度也不再变化。此时的状态就是化学平衡状态。该过程可用图2－3－1表示：[温馨提示]化学平衡状态的建立与过程、途径无关，只与起始状态有关。第2课时

│

自主探究2．化学平衡状态的概念如果外界条件不发生变化，当化学反应进行到一定程度时，正反应速率与逆反应速率______，反应物的浓度与生成物的浓度____________，达到一种表面______的状态，我们称为“化学平衡状态”，简称化学平衡。3．化学平衡的特征(1)逆：研究对象必须是______反应。(2)动：化学平衡是______平衡，即当反应达到平衡时，正反应和逆反应都仍在进行。(3)等：正反应速率和逆反应速率______，即同一种物质的消耗速率和生成速率相等。这是化学平衡的本质特征。第2课时

│

自主探究相等

不再改变静止可逆

动态

相等(4)定：在平衡体系中，各组分的浓度保持_________。这是化学平衡的外部特征。(5)变：化学平衡状态是有条件的、暂时的、相对的，改变影响化学平衡的条件(浓度、温度、压强等)，平衡会____________，最后达到新平衡。

第2课时

│

自主探究一定发生移动三、化学反应条件的控制1．化学反应条件的选择由于化学反应的速率受化学性质(或反应物自身的性质)、_______、________、_______________、_________、________________等条件的影响，因此人们通常从上述方面考虑，选取适当的条件可以控制化学反应速率，又可以提高化学反应的限度(注意：催化剂不能改变反应的限度)。第2课时

│

自主探究温度

浓度

气体的压强催化剂固体的表面识(1)关于人类需要或对人类有利的化学反应——提高生产或工作效率，提高原料的利用率或转化率。(2)关于有害或对人类不需要的化学反应——降低反应速率或隔离会引发反应的物质。(3)关于特定条件环境或特殊需要的化学反应——要对化学反应条件进行特殊的控制。2．燃料充分燃烧条件的选择(1)燃料燃烧的条件①燃料与空气接触；②温度达到燃料的________。

第2课时

│

自主探究着火点

(2)燃料充分燃烧的条件①要有足够的空气或氧气(助燃剂)；②燃料与空气或氧气要有足够大的接触面积。(3)燃料充分燃烧的意义①使有限的能量发挥最大的作用，节约能源。②降低污染程度。3．提高燃烧效率的措施(1)尽可能使燃料充分燃烧，提高能量的转化率。关键是燃料与空气或氧气要尽可能__________且空气或氧气要__________。(2)尽可能充分利用燃料燃烧所放出的热量，提高热能的利用率。第2课时

│

自主探究充分接触适当过量第2课时

│

典例类析

典例类析第2课时

│

典例类析第2课时

│

典例类析[答案]

D

第2课时

│

典例类析第2课时

│

典例类析第2课时

│

典例类析第2课时

│

典例类析[答案]

B

第2课时

│

典例类析

►类型二化学平衡状态的标志对于密闭容器中的可逆反应：mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)＋qD(g)，根据对化学平衡概念的理解，判断下列各情况，是否达到平衡：第2课时

│

典例类析可能的情况举例是否能判断已达平衡混合物体系中各成分的含量①各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定平衡②各物质的质量或各物质的质量分数一定平衡③各气体的体积或体积分数一定平衡④总压强、总体积、总物质的量一定不一定平衡

（续表）第2课时

│

典例类析可能的情况举例是否能判断已达平衡正、逆反应速率的关系①在单位时间内消耗了mmolA同时生成mmolA，即v正＝v逆平衡②在单位时间内消耗了nmolB同时生成pmolC不一定平衡③v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q不一定平衡④在单位时间内生成了nmolB，同时消耗qmolD不一定平衡压强不变①m＋n≠p＋q(其他条件一定)平衡②m＋n＝p＋q(其他条件一定)不一定平衡

（续表）第2课时

│

典例类析可能的情况举例是否能判断已达平衡混合气体的平均相对分子质量(Mr)①Mr一定，当m＋n≠p＋q时平衡②Mr一定，当m＋n＝p＋q时不一定平衡温度任何化学反应都伴随着能量变化，在其他条件不变的情况下，体系温度一定时平衡气体的密度密度一定不一定平衡颜色反应体系内有色物质的颜色不变，就是有色物质的浓度不变平衡第2课时

│

典例类析

[答案]C

[解析]A项中生成A2是逆反应，生成AB是正反应。显然v正＜v逆，没有达到平衡。B项中总压强不随时间的变化而变化，不能说明反应混合物中A2、B2和AB的浓度是否保持一定，v正是否等于v逆。因为该反应前后气体总的物质的量保持不变，在其他条件一定时，反应从开始至反应达到平衡压强就一直保持不变，故压强不变不能说明是否达到平衡状态。C项表明v正＝v逆，反应已达到平衡状态。D项只说明了逆反应速率，没有说明正反应速率，且不管平衡是否建立，只要反应在进行，生成A2和B2的物质的量之比始终是1∶1。第2课时

│

典例类析[方法技巧]在一定条件下，判断一个反应是否达到平衡，主要看正逆反应速率是否相等，体系中各组分的浓度(或百分含量)是否保持不变。第2课时

│

典例类析第2课时

│

典例类析

[答案]C

[解析]对于①②⑤⑦，可以直接判断出②⑤⑦能证明反应已达平衡。由于该反应是一个反应前后气体的物质的量可变的反应，当其他条件不变时，体系压强不再改变，说明混合气体的物质的量不再改变，证明反应已达平衡状态，④可以；由于反应混合气体的质量不变，当其他条件不变时，混合气体的平均相对分子质量不再改变，说明混合气体的总物质的量不变，所以③可以证明已达平衡状态。恒温恒容时，从反应开始及至反应过程和反应达平衡状态，混合气体的密度不变(因为混合气体的质量和体积不变)，故⑥不可以证明已达平衡状态。第2课时

│

典例类析第2课时

│

正误立判1．煤燃烧时，通入的氧气越多越好(

)

[答案]

×

[解析]过多的氧气会带走部分热量。

2．一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度(

)[答案]

√正误立判√3．正反应进行的程度大，正反应速率一定大(

)[答案]×

[解析]如果达到平衡的时间长，则反应速率小。4．当一个可逆反应达到平衡状态时，正反应速率和逆反应速率相等但不等于零(

)[答案]√

5．可逆反应的正反应的限度大，逆反应的限度就大(

)

[答案]×

[解析]可逆反应的正反应的限度大，逆反应的限度就小。第2课时

│

正误立判本章总结提升

本章总结提升本章总结提升

│

知识网络知识网络本章总结提升

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知识网络本章总结提升

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整合拓展整合拓展

►类型一原电池原理的应用1．判断金属性的强弱原电池中，一般金属性较强的金属为负极，金属性较弱的金属为正极。2．判断金属腐蚀的快慢白铁(镀锌铁)和马口铁(镀锡铁)，当它们的表面镀层有破损时，铁被腐蚀的速率是白铁低于马口铁。因为三种金属的活动性Zn＞Fe＞Sn，当镀层破损时形成Zn－Fe原电池和Fe－本章总结提升

│

整合拓展Sn原电池，在Zn－Fe原电池中，Zn为负极被腐蚀，铁为正极得到保护；而Fe－Sn原电池中，Fe为负极，加速了Fe的腐蚀，因此，白铁比马口铁更耐腐蚀。

3．加快氧化还原反应的速率如实验室用Zn和稀H2SO4(或稀盐酸)反应制H2，常用粗锌，它产生H2的速率快。原因是粗锌中的杂质和锌、稀H2SO4(或稀盐酸)的溶液形成原电池，加快了锌的腐蚀，使产生H2的速率加快。4．设计化学电源从理论上说，任何一个氧化还原反应都可以设计成原电池。根据已知的氧化还原反应方程式设计原电池装置时，首先本章总结提升

│

整合拓展根据总方程式判断出正、负极的电极反应，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，然后再根据正、负极的电极反应选择适合的电极材料和电解质溶液。本章总结提升

│

整合拓展[答案](1)C(2)负极(Cu)Cu－2e－＝Cu2＋正极(C)2Ag＋＋2e－＝2Ag本章总结提升

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整合拓展►类型二化学反应速率的大小比较1．同一化学反应，如aA＋bB＝cC＋dD，由于选用不同的物质的变化表示该反