第六章化学反应与能量复习课件（共27页）2022-2023学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

(共27张PPT)
第六章 化学反应与能量
复 习
一、课本实验
【实验6-2】化学方程式：Ba(OH)2 8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3+10H2O（复分解反应）
现象：有刺激性气味气体产生，用手触摸杯壁下部，有凉的感觉。；木片上的水结成冰，木片与烧杯底被冰粘在了一起；固体逐渐变为糊状
结论：温度降低，该反应是吸热反应
注意：①晶体研细，充分反应
②玻璃棒快速搅拌，使固体之间很快发生反应，（否则发生热量交换）
③玻璃片盖上，防止氨气逸出
二、吸放热反应判断方法
1.常见反应类型及典例
(1)常见放热反应：燃金中化氧铝
①所有燃烧反应②活泼金属与酸或水反应③酸碱中和反应；④大多数化合反应 ⑤物质缓慢氧化；⑥铝热反应。
特殊： C+CO2 2CO (化合反应，但为吸热反应)
(2)常见吸热反应：①大多数分解反应②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应③以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应④NaHCO3与盐酸反应
2H2O2 2H2O+O2 (分解反应，但为放热反应)
(3)注意：区分吸、放热过程
①固→液→气为吸热过程（三态变化）
②铵盐、NaHCO3、KNO3溶与水为吸热过程，其他溶于水均为放热过程
H2 (g) + CI2(g) = 2HCI(g)
吸收的能量
释放的能量
E(能量变化)=(436+243)-(2×431)KJ=-183KJ＜O 放出能量
二、吸放热反应判断方法
2.微观（化学键）角度
化学反应中能量变化的主要原因：旧键断裂吸收的能量与新键生成放出能量的相对大小（断键吸热、成键放热 ）
注意：键个数和方程式系数
结论：断键吸收的总能量＜成键放出的总能量 放热反应
断键吸收的总能量＞成键放出的总能量 吸热反应
<
二、吸放热反应判断方法
3.宏观（物质本身能量）角度
一个反应是吸热还是放热，取决于反应物总能量与生成物总能量的相对大小
比较反应物和生成物的能量：
①反应物能量＞生成物能量:放热反应
②反应物能量＜生成物能量:吸热反应
易错点总结：
A+B=C+D是放热反应则A的能量一定高于C,B的能量一定高于D
反应物总能量高于生成物的总能量，即A+B＞C+D

二、吸放热反应判断方法
图示法分析：1.石墨转化为金刚石为吸热反应；石墨更稳定。1mol金刚石比1mol石墨的总能量高，等量石墨和金刚石完全燃烧，金刚石放热更多。
2.等质量的S(g)和S(s)完全燃烧生成SO2,S(g)放出热量更多
3.等质量的H2+O2完全反应生成 H2O(g)和H2O(l)，谁放出的热量更多？
物质的键能越大,越稳定；能量越低,越稳定
一、原电池
1.定义：化学能直接转化为电能的装置
2.本质：氧化还原反应
★由本质原理判断能否构成原电池-放热的氧化还原
①吸热反应Ba(OH)2.8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3+10H2O
②非氧化还原反应： NaOH+HCI=NaCl+H2O
③吸热的氧化还原反应： 2KClO3 2KCl+3O2
④不自发的反应
可以形成原电池的反应，放热的氧化还原反应：
CH4+2O2 CO2+2H2O Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4
×
×
×
√
×
★由装置判断能否构成原电池 ⑥⑦⑧
3. 构成条件：两极一液一回路，氧化还原是前提
★两极：一般为活泼性不同的两种金属或金属与非金属（非金属需能导电，碳棒、石墨）
★一液：电解质溶液 （导电、形成闭合回路、参与反应） 蔗糖酒精不导电不行，醋酸可以
★形成闭合回路：导线连接或直接接触
内、外电路都需闭合，两电极直接接触也是闭合状态
Zn-2e-=Zn2+
2H+ +2e-=H2
Zn失去电子，发生氧化反应
H+在铜极上得到电子，发生还原反应
电子从锌极流出
流入铜极.
经外电路
e-
e-
Zn2+
H+
H+
SO42-
H
H
阳离子
正极
阴离子
负极
探究原电池的工作原理:
内电路
整个电路构成了闭合回路，带电粒子的定向移动产生电流
4、工作原理 总反应：Zn+2H+ =Zn2++H2
4、工作原理
总反应：Zn+2H+ =Zn2++H2
外电路：电子由负极→导线→正极
电流由正极→导线→负极
内电路：阴离子→电解质溶液→负极
阳离子→电解质溶液→正极
原电池将氧化反应和还原反应划分为两个区域进行
负极(失e-)：Zn-2e-=Zn2+ 氧化反应
正极(得e-)：2H++2e-=H2 还原反应
巧记 ：①负失氧 正得还；正找正 负找负 (阴阳离子)
②电子不下水，离子不上岸；
①组成原电池的两极材料(注意电解质环境)
一般活泼性较强的金属做负极
②从电子或电流的流动方向
③从内电路离子的移动方向
④从两极发生反应类型：负失氧 正得还
⑤电极的现象：正极：产生气体或增重；负极：溶解减重
二、判断正负极的方法
1.比较金属性强弱
把a、b、c、d、4种金属浸入稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池。若a、b相连，a为负极；c、d相连，d上有气泡逸出；a、c相连时，a质量减少；b、d相连，b为正极。则4种全属的活动性顺序由大到小排列为 acdb
a＞b c＞d a＞c d＞b
三、原电池的应用
2.加快反应速率：形成微电池
①生铁比纯铁更易腐蚀
②粗锌比纯锌与稀硫酸反应更快
一、一次电池：放电后不能充电
1.锌锰干电池 【历史上使用最早的化学电源】
总反应：Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O
负极:锌； 负极反应：Zn-2e-=Zn2+
正极:碳棒；正极反应：2NH4++2e-=2NH3+H2
电解质溶液:NH4Cl糊
普通锌锰干电池中MnO2的作用：
充当氧化剂，吸收氢气 2MnO2+H2=Mn2O3+H2O
优点：制作简单，价格便宜
缺点：①自动放电，存放时间缩短放电量小；
②放电过程中锌皮变薄易气涨或漏液，腐蚀电器；
故长时间不用应从用电器中取出，防止腐蚀用电器。
改进：①加塑料或金属套，防漏液；
②为延长电池使用寿，将NH4Cl电解质溶液换成KOH
2.碱性锌锰干电池
电池反应：Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2
负极：Zn ；负极反应：Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2
正极：MnO2 ；正极反应:2MnO2+2H2O+2e-=2MnO(OH)+2OH-
电解质：湿的KOH
改进后碱性锌锰电池的优点：
电流稳定，放电容量、时间增大几倍，不会涨气或漏液。
二次电池（铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池）
1.铅酸蓄电池 【经常用于汽车】
Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O
负极：Pb 负极反应：Pb + SO42- -2e- =PbSO4
正极:PbO2 正极反应:PbO2 + 4H++SO42- +2e- =PbSO4+2H2O
电解质：H2SO4溶液
每转移2mol电子； 负极质量增加96g；
正极质量增加64g，pH增大
总电解质溶液：pH增大
缺点：笨重、废弃电池污染环境
优点：可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉
因此铅蓄电池不可以无限次使用，定期补充电解液
2.镍镉电池
负极：Cd 正极：NiO(OH) 电解质溶液：KOH
总反应：Cd+2NiO(OH)+2H2O Cd(OH)2+2Ni(OH)2
负极：Cd+ 2OH- -2e- =Cd(OH)2
3.锂离子电池
有锂所以电解质环境中无水和无氧
主要用于手机、笔记本电脑、照相机、摄像机等
三、氢氧燃料电池（负极:燃料正极:O2不是燃烧无需点燃）
1.与其他电池的区别：反应物在外部提供
2.电极作用：导电（不参加反应）-石墨棒、铂等
3.电极表面镀铂粉作用：增大接触面积，有一定催化作用，加快电极反应速率。
4.在酸性碱性条件下总反应均是2H2+O2=2H2O(不写条件)
酸性条件（如H2SO4)
正极：O2 + 4e- +4H+ =2H2O
负极：H2-2e- =2H+
碱性条件（如KOH)
正极：O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-
负极：H2 - 2e- + 2OH- = 2H2O
分析pH时,判断某一极时，看生成不看移动
判断整个溶液pH时，看总反应，生成水，所以浓度降低
当负极标况下通入11.2L氢气，转移电子数为NA
PH增大
PH减小
PH增大
PH减小
溶液PH增大
溶液PH减小
一、电解方程式书写
规范：单写正极或负极电极式，写最简式；
若两极一起写，可以写最简式，也可得失电子守恒
Al -Cu -盐酸原电池 2Al+6H+=2Al3++3H2↑
负极：2Al－6e－=2Al3+ 正极： 6H++6 e-=3H2↑
2. Mg-Al-NaOH:总反应：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2
负极：Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O
正极：2H2O+2e-=2OH-+H2
3. ①Fe-Cu-浓硝酸原电池，
负极材料为：Cu 正极材料为：Fe
负极：Cu-2e-=Cu2+ (+)NO3-+e-+2H+=NO2+H2O
正极的还原产物为:NO2
一、化学反应速率
1.概念：
单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度增加量
①均为正值 ②平均速率
③常用溶液中溶质或气体浓度表示 ,固体纯液体不能表示
2.表达式 v(B)=△c(B)/△t = △n(B)/V△t
3.单位： mol / (L·min) mol / (L·s)
mol· L-1 · min-1 mol· L-1 · s-1
单位换算：1mol / (L·s)=60mol· L-1 · min-1
同一反应中，不同物质表示反应速率之比为计量数之比。数值虽不同但表示意义相同，均表示该化学反应速率快慢。
二、计算 规范：指明物质，注意书写单位
1.在2L密闭容器中发生反3A(g)+B(g)=2C(g)+D(s)开始时加入4molA、6molB、2molC，在两分钟末测得c的物质的量是4mol
3A(g) +B(g)= 2C(g)+D(s)
n初/mol 4 6 2
△n/mol
n末/mol 4
v(A)=△n(A)/V△t =_____mol/(L.min)
v(B)=△n(B)/V△t =_____mol/(L.min)
v(C)=△n(C)/V△t =_____mol/(L.min)
v(A)： v(B)： v(C)= _____
同一反应中，不同物质表示反应速率之比为计量数之比。
在2min末，B的浓度为_____
二、计算 规范：指明物质，注意书写单位
1. 3A(g) +B(g)=2C(g)+D(s)
（1）判断反应速率关系正确的有
方法：①找状态，排除固体纯液体 ②乘以别人的系数
A . 3v(A)=v(B) B . 2v(A)=3v(C) C .v(B)=v(D)
变式：v(A)/v(C)=3/2 v(A)/v(B)=3/1
（2）不同物质表示的反应速率中速率最快的是_______。方法：①排除固体纯液体 ②同一单位 ③同一物质
①v（A）=0.6mol·L-1·min-1
②v（B）=0.3mol·L-1·min-1
③v（C）=0.02mol·L-1·s-1
④v（D）=1mol·L-1·s-1
二、计算
2.图像分析
某温度时，在2L容器中发生A、B两种气体间的转化反应
①该反应反应物____生成物____化学方程式为______
②反应开始至4min，A的平均速率为？
方法：①看趋势判断减少是反应物，增多是生成物
②看坐标变化数值计算系数比
2A B
v（A）=0.05 mol·L-1·min-1
【反应速率之比=浓度变化量之比=化学计量数之比】
三、化学反应速率的影响因素
1.内因：物质本身性质，内因起决定作用
外因：催化剂、温度、浓度、压强、表面积等
例：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),保持其他条件不变,只改变一个反应条件时,生成SO3反应速率会如何变化？
①升温↑ ②降温↓
③增大氧气的浓度↑ ④使用催化剂↑
⑤压缩容器体积↑
⑥恒容下充Ne - （浓度不变，速率不变）
⑦恒压下充Ne↓ （体积增大，浓度减小，速率减小）
一、化学反应平衡 (研究主体：可逆反应)
1.定义：当反应进行到一定程度，V(正)=V(逆)≠0，反应物与生成物的浓度不再改变，即达到一种表面静止的状态。
化学平衡状态是可逆反应在一定条件下所能达到或完成的最大程度，即该反应进行的限度。化学反应的限度决定了反应物在该条件下转化为生成物的最大转化率，＜100%
2.建立过程：v-t图数值就是速率、c-t图、n-t图斜率代表速率
v-t图：平衡建立过程， v正=v逆≠0时，达到平衡
c-t图、n-t图：浓度、物质的量不变时，达到平衡
改变条件，限度可能发生变化
1.在密闭容器中充入2molSO2和2molO2、2molSO3，一定条件下生反应2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g），则达到反应限度时，三种物质物质的量的取值范围为多少？
SO2 0~4mol O2 1~3mol SO3 0~4mol
2.恒温恒容时，进行下列反应，当下列表格中的量不变时，对应反应能否达平衡，填写下列表格。
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H2(g)+I2(g） 2HI(g) A(s)+2B(g) C(g)+D(g)
颜色
P总
气体密度
能
不能
不能
不能
能
不能
能
不能
能
能
不能
不能