归纳与整理ppt课件配套教案内容

《化学反应与能量》单元复习与巩固

【学习目标】

1、掌握化学反应的本质和化学反应中的能量变化；

2、了解原电池的工作原理及电极反应式的书写；

3、了解化学反应速率的概念和化学反应限度。

【教学重点、难点】

1. 掌握化学反应的本质和化学反应中的能量变化；

2．掌握锌铜原电池的工作原理及电极反应式的书写

【教学模式】

情境设疑、问题探讨、实验探究、比较归纳

【教学辅助手段】

多媒体；

【要点梳理】

要点一、化学能与热能

【学生归纳】（投影、整理）

1．化学反应中能量变化的本质是化学键的断裂和形成。其中断键吸收能量，成键放出能量。

2．化学能与热能的相互转化

反应物的总能量大于生放热反应

类型

成物的总能量

化

学遵循能量反应物的总能量小于生能

能量守恒原理

吸热反应

成物的总能量

转

变化化

为减少污染

燃料充分燃烧

热能量

能

利用

新能源的开发

常见的放热反应：

①所有的燃烧与缓慢氧化

②酸碱中和反应

③金属与酸反应制取氢气

④大多数化合反应(特殊：C＋CO2

常见的吸热反应：

①以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应如：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)

②铵盐和碱的反应如Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl＝BaCl2＋2NH3↑＋10H2O ③大多数分解反应如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等

3．能源的分类：

形成条件

一次能源

二次能源

利用历史

常规能源

新能源

可再生资源

不可再生资源

可再生资源

不可再生资源

核能

性质

水能、风能、生物质能

煤、石油、天然气等化石能源

太阳能、风能、地热能、潮汐能、沼气

△

(一次能源经过加工、转化得到的能源称为二次能源) 电能(水电、火电、核电)、蒸汽、工业余热、酒精、汽油、焦炭等

△

2CO是吸热反应)

类型一：关于化学反应中能量变化的问题

例1、在研究化学反应中的能量变化时我们通常做下面的实验：

在一个小烧杯里，加入20g已研磨成粉末的氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]，将小烧杯放在事先已滴有3～4滴水的玻璃片(或三合板)上，然后向烧杯内加入约10gNH4Cl晶体，并立即用玻璃棒迅速搅拌。

试回答下列问题：

(1)写出反应的化学方程式：

________________________________________________________________________。

(2)实验中要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是：

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)如果实验中没有看到“结冰”现象，可能的原因是(答出三个或三个以上原因)：

①________________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________；

③________________________________________________________________________；

④________________________________________________________________________；

⑤________________________________________________________________________；

⑥________________________________________________________________________。

(4)如果实验中没有看到“结冰”现象，我们还可以采取哪些方式来说明该反应吸热？(要求答出两种方案) ________________________________________________________________________。

(5)实验中即使不“结冰”，提起烧杯的时候，发现烧杯与玻璃片也“粘在一起了”，原因是：________________________________________________________________________。

(6)试用简单的方法说明烧杯与玻璃片之间是因为“结冰”而粘在一起的：

________________________________________________________________________。

【变式1】对于放热反应2H2＋O22H2O，下列说法中正确的是(

) A．产物H2O所具有的总能量高于反应物H2和O2所具有的总能量

B．反应物H2和O2所具有的总能量高于产物H2O所具有的总能量

C．反应物H2和O2所具有的总能量等于产物H2O所具有的总能量

D．反应物H2和O2具有的能量相等

类型二：原电池原理及原电池的构成

例2、铜锌原电池(如下图)工作时，下列叙述正确的是(

) A．正极反应为：Zn-2e-=Zn2+

B．电池反应为：Zn+Cu2+= Zn2++Cu C．在外电路中，电子从负极流向正极

D．盐桥中的K+移向ZnSO4溶液

【学生归纳】

要点二、化学能与电能

1．原电池

(1)概念：把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。

(2)原电池的工作原理：通过氧化还原反应(有电子的转移)把化学能转变为电能。

(3)构成原电池的条件：①电极为导体且活泼性不同；②两个电极接触(导线连接或直接接触)；③两个相互连

接的电极插入电解质溶液中构成闭合回路。

(4)电极名称及发生的反应：

负极：较活泼的金属作负极，负极发生氧化反应，

正极：较不活泼的金属或石墨作正极，正极发生还原反应，

(5)原电池正负极的判断方法：

①依据原电池两极的材料：

较活泼的金属作负极(K、Ca、Na太活泼，不能作电极)；

较不活泼金属或可导电非金属(石墨)、氧化物(MnO2)等作正极。

②根据电流方向或电子流向：(外电路)的电流由正极流向负极；电子则由负极经外电路流向原电池的正极。

③根据内电路离子的迁移方向：阳离子流向原电池正极，阴离子流向原电池负极。

④根据原电池中的反应类型：

负极：失电子，发生氧化反应，现象通常是电极本身消耗，质量减小。

正极：得电子，发生还原反应，现象是常伴随金属的析出或H2的放出。

(6)原电池电极反应的书写方法：

.把总反应根据电子得失情况，分成氧化反应、还原反应。

－【变式1】一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为CH3CH2OH－4e+H2O=CH3COOH+4H＋。下列有关说法正确的是(

) ＋A．检测时，电解质溶液中的H向负极移动

B．若有0.4mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48L氧气

C．电池反应的化学方程式为：CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2O －－D．正极上发生的反应是：O2+4e+2H2O=4OH

类型三：影响化学反应速率的因素

例3、下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据：

实验序号

1 2 3 4 5 6 7 8 9 金属

质量/g 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 金属状态

丝

粉末

丝

丝

粉末

丝

丝

丝

丝

c(H2SO4) /mol·L-1

0.5 0.5 0.7 0.8 0.8 1.0 1.0 1.1 1.1 V(H2SO4) /mL 50 50 50 50 50 50 50 50 50 溶液温度/℃

反应前

20 20 20 20 20 20 35 20 30 反应后

34 35 36 35 36 35 50 34 44 金属消失的时间/s 500 50 250 200 25 125 50 100 40 分析上述数据，回答下列问题：

(1)实验4和5表明，

对反应速率有影响，

反应速率越快，能表明同一规律的实验还有 (填实验序号)；

(2)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有 (填实验序号)；

(3)本实验中影响反应速率的其他因素还有

，其实验序号是

。

(4)实验中的所有反应，反应前后溶液的温度变化值(约15℃)相近，推测其原因：

。

【变式1】把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器里，产生H2的速率可由下图表示。在下列因素中：

①盐酸的浓度；②镁条的表面积；③溶液的温度；④Cl-的浓度。

影响反应速率的因素是(

)

A．①④

B．③④

C．①②③

D．②③

要点三、化学反应的速率和限度

1．化学反应的速率

(1)计算公式：v(B)＝c(B)n(B)＝

tVt①单位：mol/(L·s)或mol/(L·min) ②B为溶液或气体，若B为固体或纯液体不计算速率。

(2)影响化学反应速率的因素：

内因：由参加反应的物质的结构和性质决定的(主要因素)。

外因：①温度：升高温度，增大速率

②催化剂：一般加快反应速率(正催化剂) ③浓度：增加反应物的浓度，增大速率(溶液或气体才有浓度可言) ④压强：增大压强，增大速率(适用于有气体参加的反应) ⑤其它因素：如光(射线)、固体的表面积(颗粒大小)、反应物的状态(溶剂)、原电池等也会改变化学反应速率。

2．化学反应的限度—化学平衡

(1)化学平衡的定义：

(2)化学平衡状态的特征：逆、动、等、定、变。

(3)判断化学平衡状态的标志：

①vA(正方向)＝vA(逆方向)或nA(消耗)＝nA(生成)(不同方向同一物质比较) ②各组分浓度保持不变或百分含量不变

③借助颜色不变判断(有一种物质是有颜色的) ④总物质的量或总体积或总压强或平均相对分子质量不变（前提：反应前后气体的总物质的量不相等的反应适用，即如对于反应xA(g)＋yB(g)zC(g)，x＋y≠z。

类型四：化学平衡状态的判定

例4、可逆反应：2NO22NO+O2在密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是(

)

①单位时间内生成n molO2的同时生成2n molNO2

②单位时间内生成n molO2的同时生成2n molNO ③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2∶2∶1的状态

④混合气体的颜色不再改变的状态

⑤混合气体的密度不再改变的状态

⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态

A．①④⑥

B．②③⑤

C．①③④

D．①②③④⑤⑥

【变式1】在一定温度下，在固定容积的密闭容器中，可逆反应：mA(g)+nB(g)

pC(g) +qD(g)，当系数为任意正整数时，下列状态：

①体系的压强不再发生变化；

②体系的密度不再发生变化；

③各组分的物质的量浓度不再改变；

④各组分的质量分数不再改变；

⑤反应速率v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q；

其中，能肯定反应已达到平衡的是(

) A．③④

B．②③④

C．①②③④

D．①②③④⑤

【小结知识网络】