《化學反應與能量轉化》復習課件

1、第一章第一章 化學反應與能量化學反應與能量轉化轉化 復習本章以本章以“能量轉化為主線，能量轉化為主線，首先學習了實驗測定首先學習了實驗測定方法和理論方法來定量描述化學反應的熱效應；方法和理論方法來定量描述化學反應的熱效應；（第一節(jié)）（第一節(jié)）然后學習了化學能與電能相互轉化的兩種具體形然后學習了化學能與電能相互轉化的兩種具體形式：一是電能轉化為化學能式：一是電能轉化為化學能電解：然后是化電解：然后是化學能轉化為電能學能轉化為電能電池（第二節(jié)、第三節(jié)）電池（第二節(jié)、第三節(jié)）課程標準 1.了解化學反應中能量轉化的原因，能說出常見的能量轉化形式。2通過查閱資料說明能源是人類生存和發(fā)展的重要基礎，了解化

2、學在解決能源危機中的重要作用。知道節(jié)約能源、提高能量利用效率的實際意義。3能舉例說明化學能與熱能的相互轉化，了解反應熱和焓變能舉例說明化學能與熱能的相互轉化，了解反應熱和焓變的涵義，能用蓋斯定律進行有關反應熱的簡單計算。的涵義，能用蓋斯定律進行有關反應熱的簡單計算。4體驗化學能與電能相互轉化的探究過程，了解原電池和電體驗化學能與電能相互轉化的探究過程，了解原電池和電解池的工作原理，能寫出電極反應和電池反應方程式。解池的工作原理，能寫出電極反應和電池反應方程式。5通過查閱資料了解常見化學電源的種類及其工作原理，通過查閱資料了解常見化學電源的種類及其工作原理，認識化學能與電能相互轉化的實際意義及其

3、重要應用。認識化學能與電能相互轉化的實際意義及其重要應用。6能解釋金屬發(fā)生電化學腐蝕的原因，認識金屬腐蝕的危能解釋金屬發(fā)生電化學腐蝕的原因，認識金屬腐蝕的危害，通過實驗探究防止金屬腐蝕的措施。害，通過實驗探究防止金屬腐蝕的措施。第1部分 化學反應的熱效應【考點】 1、建立化學反應中能量轉化的觀點，了解吸熱反應和放熱反應 2、書寫熱化學方程式應該注意的問題 3、焓變的計算 蓋斯定律一、反應熱一、反應熱 1.化學上規(guī)定，當化學反應在一定的溫度下進行化學上規(guī)定，當化學反應在一定的溫度下進行時，反應時，反應吸收吸收或或釋放的釋放的熱量為該反應在此溫度下熱量為該反應在此溫度下的的熱效應，熱效應，簡稱簡稱

4、反應熱。反應熱。 2.符號：用符號：用Q表示表示 Q0，表示吸熱；，表示吸熱；Q0，表示，表示放熱；放熱； 3.用于測量反應熱的儀器稱為用于測量反應熱的儀器稱為量熱計量熱計。由內外兩。由內外兩個筒組成，內筒是個筒組成，內筒是反應容器反應容器，外筒起，外筒起保溫保溫作用。作用。 4列舉常見的吸熱反應和放熱反應列舉常見的吸熱反應和放熱反應常見的放熱反應常見的放熱反應燃燒反應。如燃燒反應。如C、CO、C2H5OH等到的燃燒等到的燃燒酸堿中和反應。如酸堿中和反應。如2KOH+H2SO4K2SO4+2H2O 活潑金屬與水或酸的反應。如活潑金屬與水或酸的反應。如2Al+6HCl2AlCl3+3H2多數(shù)化合

5、反應。如多數(shù)化合反應。如Na2O+H2O 2NaOH,SO3+H2O=H2SO4常見的吸熱反應常見的吸熱反應多數(shù)分解反應，如多數(shù)分解反應，如CaCO3 CaO+CO2銨鹽與堿的反應，銨鹽與堿的反應，如：如：2NH4Cl（s）+Ba(OH)28H2O（s）BaCl2+2NH3+10H2OC(s)+H2O(g) CO+H2CO2+C 2CO高溫高溫高溫高溫高溫高溫焓：焓：物質本身所具有的能量用焓來表示。物質本身所具有的能量用焓來表示。符號：符號：H H焓變焓變H反應物反應物H 生成物生成物-H=H0時，為吸熱反應時，為吸熱反應二、化學反應的焓變二、化學反應的焓變焓焓反應物反應產(chǎn)物反應物H 0H H

6、（液）（液） H（固）（固）書寫熱化學方程式，注意以下幾點：書寫熱化學方程式，注意以下幾點：(2) (2) H H后要后要注明反應的溫度注明反應的溫度，對于，對于298K298K時進時進行的反應可以不注明溫度；行的反應可以不注明溫度；(1)(1)熱化學方程式要熱化學方程式要標明物質的狀態(tài)標明物質的狀態(tài)：固體：固體s s，液體液體l l，氣體，氣體g g；水溶液中的溶質用；水溶液中的溶質用aqaq表示表示(4)(4)若方程式中若方程式中各物質系數(shù)加倍，則各物質系數(shù)加倍，則H H數(shù)值也數(shù)值也加倍，若反應逆向進行，則符號也要變加倍，若反應逆向進行，則符號也要變(3) (3) H單位是單位是Jmol-

7、1 或或KJ mol-1如：如：1molCu(s)與適量與適量O2(g)反應生成反應生成CuO(s)，放出，放出157kJ熱量；熱量；先寫化學方程式，并標明狀態(tài)先寫化學方程式，并標明狀態(tài)Cu(s) 1/2 O2(g) = CuO(s)寫出焓變值寫出焓變值Cu(s) 1/2 O2(g) = CuO(s) H157kJmol1 三、三、反應焓變的計算反應焓變的計算 蓋斯定律蓋斯定律H= H1 +H2 = H3 +H4 +H5反應物反應物a生成物生成物HH2H1cbH5H4H3對于一個化學反應，無論是一步完成還是分幾步完對于一個化學反應，無論是一步完成還是分幾步完成，其反應焓變都是一樣的，這一規(guī)律稱

8、為蓋斯定成，其反應焓變都是一樣的，這一規(guī)律稱為蓋斯定律。律。蓋斯定律在生產(chǎn)和科學研究中有很重要的意義。有些反應的蓋斯定律在生產(chǎn)和科學研究中有很重要的意義。有些反應的反應熱雖然無法直接測得，但可通過間接的方法測定。反應熱雖然無法直接測得，但可通過間接的方法測定。 已知：已知：C(s)O2(g)=CO2(g)， H1393.5kJmol1 2CO(g)O2(g)=2CO2(g)， H2566kJmol1 TiO2(s)2Cl2(g)=TiCl4(s)O2(g)， H3141kJmol1 則反應則反應TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)=TiCl4(s)2CO(g)可以由可以由 + 2 - 得到，

9、所以該反應得到，所以該反應的的H H3+2H1 -H2第2部分 電化學【考點】電解原理及其應用 電解池判斷 電極反應 電解有關計算的方法規(guī)律【考點】原電池的原理及其應用 原電池判斷 電極反應 化學電源兩電極接直流電源兩電極接直流電源電解質溶液電解質溶液形成閉合回路形成閉合回路活潑性不同的兩電極活潑性不同的兩電極電解質溶液電解質溶液形成閉合回路形成閉合回路自發(fā)的氧化還原反應自發(fā)的氧化還原反應形成形成條件條件將電能將電能 轉變成化學能的裝置轉變成化學能的裝置將化學能將化學能 轉變成電能的裝置轉變成電能的裝置定義定義裝置裝置實例實例電解池電解池原電池原電池裝置裝置裝置裝置原電池原電池電解池電解池電極

10、電極名稱名稱電極電極反應反應負極：負極：較活潑金屬較活潑金屬正極：正極：較不活潑金屬較不活潑金屬（或能導電的非金屬（或能導電的非金屬）陽極：陽極：與電源正極相連與電源正極相連陰極：陰極：與電源負極相連與電源負極相連負極：負極：金屬失電子，金屬失電子，氧化反應（負失氧）氧化反應（負失氧）正極：正極：溶液中的陽離溶液中的陽離子得電子，還原反應子得電子，還原反應（正得還）（正得還）陰極：陰極：電極本身不參與反應電極本身不參與反應陽氧陰還陽氧陰還陽極陽極： 用惰性電極，用惰性電極，溶液溶液中陰離子失電子。放電順序：中陰離子失電子。放電順序：金屬（除鉑、金等外）作電極時：金屬（除鉑、金等外）作電極時：陽

11、極金屬失電子陽極金屬失電子溶液中的陽離子得電子。放電順序：溶液中的陽離子得電子。放電順序：負失氧，正得還負失氧，正得還電子流向：電子流向：電子流向：電子流向：裝置裝置原電池原電池電解池電解池電子電子離子離子流向流向負極負極 導線導線正極正極陰離子陰離子陽極陽極陽離子陽離子陰極陰極陽離子陽離子正極正極陰離子陰離子負極負極電源負極電源負極電解池陰極電解池陰極電解池陽極電解池陽極電源正極電源正極離子流向：離子流向：離子流向：離子流向：一、電解的原理及其利用一、電解的原理及其利用1.用惰性電極電解飽和食鹽水（滴加幾滴酚酞試液）一段時用惰性電極電解飽和食鹽水（滴加幾滴酚酞試液）一段時間后，觀察到的現(xiàn)象為

12、：間后，觀察到的現(xiàn)象為：陽極陽極現(xiàn)象：有氣泡產(chǎn)生,產(chǎn)物： C12驗證：用濕潤的淀粉碘化鉀試紙靠近陽極，若試紙變藍，說明生成氯氣 陰極陰極現(xiàn)象：有氣泡產(chǎn)生，且電極附近溶液變紅，產(chǎn)物：H2、NaOH： 如何恢復原來溶液的濃度: 加入HC1（出什么加什么，出多少加多少）電極反應式：電極反應式：總反應式：總反應式： 總反應的離子方程式總反應的離子方程式： 2.會寫用惰性電極電極常見溶液的電極反應和總反應：會寫用惰性電極電極常見溶液的電極反應和總反應：NaCl(aq) KCl(aq)CuSO4(aq) AgNO3(aq)H2SO4(aq) NaOH(aq) Na2SO4(aq) HNO3(aq) 只只電

13、解水電解水HCl(aq) CuCl2 (aq) 只電解溶質只電解溶質溶質和水都電解溶質和水都電解3.銅的電解精煉銅的電解精煉粗銅：粗銅： 含少量含少量ZnFeNiAgAu、 Pt等等陽極陽極: 粗銅粗銅陰極陰極: 純銅純銅電解液電解液: CuSO4溶液溶液陽極陽極: Cu - 2e- = Cu2+（主要反應）（主要反應）Zn - 2e- = Zn2+Fe - 2e- = Fe2+Ni - 2e- = Ni2+(AuAg、Pt沉積下來沉積下來,形成陽極泥形成陽極泥)陰極陰極:Cu2+ + 2e- = Cu電極：電極： 陽極陽極鍍層金屬鍍層金屬 陰極陰極待鍍金屬制品待鍍金屬制品 待鍍制品待鍍制品銅

14、片銅片硫酸銅溶液硫酸銅溶液電鍍液：含有鍍層金屬離子的電解質溶液。電鍍液：含有鍍層金屬離子的電解質溶液。電解質溶液：溶液中電解質溶液：溶液中CuSO4的濃度保持不變。的濃度保持不變。4. 4.電鍍電鍍電解池兩極反應式的書寫和產(chǎn)物的判斷電解池兩極反應式的書寫和產(chǎn)物的判斷陽極：首先看電極，若是活性電極（金屬活動性順陽極：首先看電極，若是活性電極（金屬活動性順表表Ag以前的），則電極材料優(yōu)先失電子，電極本身以前的），則電極材料優(yōu)先失電子，電極本身被氧化溶解，溶液中的陰離子不能失電子；如果是被氧化溶解，溶液中的陰離子不能失電子；如果是惰性電極，則按放電順序反應。惰性電極，則按放電順序反應。陰極：直接根據(jù)

15、陽離子放電順序判斷。電極不反應陰極：直接根據(jù)陽離子放電順序判斷。電極不反應5.電化學計算包括兩極產(chǎn)物的定量計算、溶液電化學計算包括兩極產(chǎn)物的定量計算、溶液pH計計算、相對原子質量和阿伏加德羅常數(shù)測定的計算、算、相對原子質量和阿伏加德羅常數(shù)測定的計算、電量與產(chǎn)物量的互算等。不論哪類計算，均可概括電量與產(chǎn)物量的互算等。不論哪類計算，均可概括為下列三種方法：為下列三種方法：1）根據(jù)根據(jù)電子守恒法電子守恒法計算：用于串聯(lián)電路、陰陽兩計算：用于串聯(lián)電路、陰陽兩極產(chǎn)物、正負兩極產(chǎn)物、相同電量等類型的計算，極產(chǎn)物、正負兩極產(chǎn)物、相同電量等類型的計算，其依據(jù)是其依據(jù)是電路上轉移的電子數(shù)目電路上轉移的電子數(shù)目相

16、等。相等。2）根據(jù)）根據(jù)總反應式總反應式計算：凡是總反應式中反映出的計算：凡是總反應式中反映出的物質的量的關系都可以列比例式計算。物質的量的關系都可以列比例式計算。3）根據(jù)）根據(jù)關系式關系式計算：由計算：由得失電子守恒關系得失電子守恒關系建立各建立各量間的關系，如串聯(lián)電池各電極產(chǎn)物的關系：量間的關系，如串聯(lián)電池各電極產(chǎn)物的關系： 1在圖中的在圖中的8個裝置中，屬于原電池的是（個裝置中，屬于原電池的是（ ）A. B. C. D.D1.在理論上可用于設計原電池的化學反應是在理論上可用于設計原電池的化學反應是( )A.2Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2 B.Ba(OH)28H2O+2NH

17、4ClBaCl2+2NH3H2O+8H2OC.Cu+2FeCl32FeCl2+CuCl2D.Al(OH)3+NaOHNaAl(OH)4 AC二、原電池的工作原理及其應用二、原電池的工作原理及其應用 2在圖中的在圖中的8個裝置中，屬于原電池的是（個裝置中，屬于原電池的是（ ）A. B. C. D.D3.3.原電池兩極的判斷方法原電池兩極的判斷方法（1 1）根據(jù)）根據(jù)電極材料電極材料判斷：（潑負）判斷：（潑負）一般一般，相對活潑的金屬為，相對活潑的金屬為負極負極，活潑性較弱的，活潑性較弱的金屬或能導電的非金屬為金屬或能導電的非金屬為正極正極。（2 2）根據(jù)）根據(jù)電流方向電流方向（或電子流向）判斷（

18、或電子流向）判斷電流：正極電流：正極負極負極 電子：負極電子：負極正極正極（3 3）根據(jù)溶液中）根據(jù)溶液中離子的移動方向離子的移動方向判斷判斷陽離子向陽離子向 正極正極移動，陰離子向移動，陰離子向負極負極移動移動（4 4）根據(jù)）根據(jù)現(xiàn)象現(xiàn)象判斷：判斷：一般，電極變細的為負極，有氣泡產(chǎn)生或變粗一般，電極變細的為負極，有氣泡產(chǎn)生或變粗的一極為正極的一極為正極（5 5）根據(jù)發(fā)生的）根據(jù)發(fā)生的反應反應判斷（負失氧，正得還）判斷（負失氧，正得還）4.化學電源的考查：化學電源的考查：知道常見一次電池、二次電池、燃料電池知道常見一次電池、二次電池、燃料電池懂得判斷化學電源的正負極懂得判斷化學電源的正負極發(fā)生

19、氧化反應的是負極發(fā)生氧化反應的是負極鉛蓄電池、氫氧燃料電池及其他電池電鉛蓄電池、氫氧燃料電池及其他電池電極的書寫極的書寫方法：先寫出氧化劑的電子，還原劑失電子的反應；然方法：先寫出氧化劑的電子，還原劑失電子的反應；然后考慮電池的電解質溶液是否與生成的離子反應，把兩后考慮電池的電解質溶液是否與生成的離子反應，把兩步反應結合起來寫出總的電極反應步反應結合起來寫出總的電極反應電池電極的判斷電池電極的判斷鉛蓄電池是化學電源鉛蓄電池是化學電源,它工作時的總反應為它工作時的總反應為Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O.試回答：試回答：(1)蓄電池負極的電極材料是蓄電池負極的電極材料是 .(

20、2)下列說法中正確的是下列說法中正確的是( ).A.鉛為負極被還原鉛為負極被還原 B.溶液的溶液的PH不斷減小不斷減小C.SO42-只向正極移動只向正極移動 D.硫酸濃度逐漸減小硫酸濃度逐漸減小Pb D氫氧燃料電池氫氧燃料電池電池反應為：電池反應為： 在堿性條件下，氫氧燃料電池中的電極反應：在堿性條件下，氫氧燃料電池中的電極反應：在酸性條件下，氫氧燃料電池中的電極反應在酸性條件下，氫氧燃料電池中的電極反應：化學腐蝕與電化學腐蝕化學腐蝕與電化學腐蝕化學腐蝕化學腐蝕電化學腐蝕電化學腐蝕條件條件現(xiàn)象現(xiàn)象本質本質聯(lián)系聯(lián)系金屬跟周圍物質（氣體或溶金屬跟周圍物質（氣體或溶液）直接接觸被氧化液）直接接觸被氧

21、化不純金屬或合金跟電不純金屬或合金跟電解質溶液接觸解質溶液接觸無電流產(chǎn)生無電流產(chǎn)生有有微弱電流微弱電流產(chǎn)生產(chǎn)生金屬被氧化金屬被氧化較活潑金屬被氧化較活潑金屬被氧化兩者往往同時發(fā)生，電化學腐蝕更普遍兩者往往同時發(fā)生，電化學腐蝕更普遍鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較Fe2O3 nH2O（鐵銹）（鐵銹）析氫腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕吸氧腐蝕條件條件酸性環(huán)境酸性環(huán)境中性或酸性很弱的環(huán)境中性或酸性很弱的環(huán)境電極反應電極反應負極負極Fe(- )Fe-2e=Fe2+Fe-2e=Fe2+正極正極C(+)2H+ 2e = H2O2+2H2O+4e=4OH-總反應總反應:Fe + 2 H+ = Fe2+ +H2 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)24Fe(OH)2+