化学人教版（2019）必修第二册6.1化学反应与能量变化（共21张ppt）

(共21张PPT)
第六章 化学反应与能量
第一节 化学反应与能量变化
首
前
后
热
电
末
第六章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量变化
● 化学反应与热量变化 ●
体验化学反应中的能量变化
Mg与盐酸的反应 Ba(OH)2●8H2O与NH4Cl的反应
实验步骤
实验现象
反应原理
温度变化
放热或吸热反应
放出热量的化学反应。
放热反应
酸碱中和
金属与水或酸反应
大多数化合反应
燃烧与缓慢氧化
少量分解反应
吸热反应
吸收热量的化学反应。
盐类水解
大多数分解反应
高温或持续加热的反应Ba(OH)2●8H2O与NH4Cl的反应
少量分解反应
实验探究
首
前
后
热
电
末
第六章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量变化
● 化学反应与热量变化 ●
分析化学反应中的能量变化
E反
E生
H
E吸
E放
H=E生-E反<0
E吸 H<0 →放热反应
E
时间
图像分析
首
前
后
热
电
末
第六章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量变化
● 化学反应与热量变化 ●
分析化学反应中的能量变化
请画出吸热反应中的能量随时间变化的图。
E
时间
图像分析
首
前
后
热
电
末
第六章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量变化
分析化学反应中的能量变化
宏观解释与微观分析
放热
反应物
中间产物
生成物
吸热
反应物
宏观解释：
反应物能量高于生成物能量
化学键断裂吸收能量
化学键形成放出能量
<
中间产物
化学键断裂吸收能量
微观分析：
生成物
化学键形成放出能量
宏观解释：
反应物能量低于生成物能量
>
首
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后
热
电
末
第六章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量变化
● 化学反应与热量变化 ●
人类对能源的利用与能源现状
能源与环境
可再生能源
核能
天然气
石油
煤炭
传统能源
1800 1900 2000
1930
1960
问题一：看图回答近200年能源使用量和能源结构都有哪些变化？
问题二：查资料了解可再生能源、不可再生能源、一次能源、二次能源、常规能源、新能源等概念。
问题二：为了人类的生存环境和可持续发展如何有效利用能源。
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前
后
热
电
末
第六章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量变化
● 化学反应与电能 ●
科尔沁右翼中旗京科发电厂
蒙能科尔沁右翼中旗发电厂
问题一：调查科右中旗的这两个发电厂给我们带来了哪些便利和其它问题？我们如何去辩证的去看待和解决问题？
问题二：这两个发电厂属于那一类发电厂？分析这类发电在全国能源结构中的比例和前景。
我国历年电力生产量构成图
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前
后
热
电
末
第六章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量变化
● 化学反应与电能 ●
运煤船
冷水
煤堆
静电沉淀器
烟囱
锅炉
电缆
电缆塔
变压器
（冷水使蒸汽转化成水）
发电机
（生产电力）
涡轮机
蒸汽驱动涡轮机
燃烧煤所产生的气体
煤粉 来自沉淀器的灰尘
化学能
机械能
热能
电能
燃料燃烧
蒸汽轮机
发电机
能源利用率30%~45%
能源利用率20%~30%
能源利用率34%~45%
汽油机驱动
柴油机驱动
能源利用率95%以上
新能源驱动
蒸汽机驱动
能源利用率20%以下
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前
后
热
电
末
第六章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量变化
● 化学反应与电能 ●
汽油车 百公里10L
费用：131.67元
新能源车 百公里20°
费用：6.93元
●
电价： 0.21元/度
比亚迪逆袭之路
技术创新与研发实力。比亚迪自2003年开始研发电动汽车，并在2008年布局新能源汽车相关技术。
市场定位与产品策略。早期，比亚迪以经济型汽车为主，随着市场的发展，比亚迪调整产品结构，推出豪华型和高端型产品，满足不同层次消费者的需求，并通过“油电同价”的产品策略提升市场占有率。
品牌形象与市场推广。比亚迪注重品牌形象建设和市场推广。通过全球范围内的广告宣传、体育赛事和文化的赞助等方式，提升了品牌知名度和影响力。
总的来说，比亚迪通过技术创新、精准的市场定位、有效的品牌推广和强大的供应链管理，成功崛起为中国汽车制造业的领先企业之一。
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热
电
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第六章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量变化
● 化学反应与电能 ●
汽车
汽油
油箱
新能源车
电
电池
原电池：
把化学能转化为电能的装置。
试剂：
稀硫酸、铜片、锌片
仪器：
小烧杯、导线、灵敏电流计
问题一：使用灵敏电流计时要注意哪些问题？
利用上面卡片上的仪器药品，按图设计一个原电池，记录实验现象并判断电池正、负极。
问题二：如何判断电流计指针向哪个电极方向偏移？
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热
电
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第六章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量变化
● 化学反应与电能 ●
探究形成原电池的条件
试剂：
①稀硫酸、无水酒精
②若干铜片、锌片、铁片、碳棒、塑料棒
仪器：
小烧杯、导线、灵敏电流计
用上面的仪器、药品设计若干个组合的实验（可用不同材质的电极或相同材质的电极，也可替换不同液体）进行测试看看什么情况下会产生电流，并组内讨论归纳。
活泼性不同的两个电极
电解质溶液
形成闭合回路
自发
氧化还原反应
电极 铜、铜 铜、锌 锌、锌 铁、碳 铁、铜 铁、塑料 铁、锌 铁、铜 碳、锌
电解质溶液 稀硫酸 稀硫酸 稀硫酸 稀硫酸 稀硫酸 稀硫酸 无水酒精 无水酒精 无水酒精
是否有电流
正极
甚至可以用各种水果、饮料代替稀硫酸形成有趣的水果电池，同学们也可以尝试一下！
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前
后
热
电
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第六章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量变化
● 化学反应与电能 ●
探究原电池的工作原理
负极 正极 电解质
Zn Cu 稀硫酸
总方程式：Zn+2H+=Zn2++H2↑
Zn Zn2+
+ = +
2H+ H2↑
-2e
+2e
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前
后
热
电
末
第六章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量变化
● 化学反应与电能 ●
探究原电池的工作原理
负极 正极 电解质
Zn Cu 稀硫酸
总方程式：Zn+2H+=Zn2++H2↑
+ = +
Zn Zn2+
-2e
2H+ H2↑
+2e
Zn -2e= Zn2+
2H+ +2e =H2↑
负极：Zn-2e=Zn2+
正极：2H++2e=H2↑
Zn Zn2+
+ = +
2H+ H2↑
A
Zn
Cu
稀硫酸
H+
H+
H+
SO42-
SO42-
H+
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前
后
热
电
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第六章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量变化
● 化学反应与电能 ●
探究原电池的工作原理
负极 正极 电解质
Zn Cu 稀硫酸
总方程式：Zn+2H+=Zn2++H2↑
+ = +
Zn Zn2+
2H+ H2↑
Zn -2e= Zn2+
2H+ +2e =H2↑
负极：Zn-2e=Zn2+
正极：2H++2e=H2↑
Zn Zn2+
2H+ H2↑
A
Zn
Cu
稀硫酸
H+
H+
H+
SO42-
SO42-
H+
H2
H2
Zn2+
Zn2+
e-
①负极→较活泼的金属→失电子→发生氧化反应。
正极→活泼较差的金属或导电的非金属→得电子→发生还原反应。
②电子从负极流向正极，电流从正极到负极。
③阴离子移向负极，阳离子移向正极。
④导线中电子流动，溶液中阴、阳离子定向移动而产生电流。
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第六章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量变化
● 化学反应与电能 ●
单液原电池和双液原电池
稀硫酸
Cu
Zn
ZnSO4溶液
稀硫酸
①Zn与氧化剂H＋直接接触，易造成能量损耗。
②化学能能转化为电能，也会转化为热能，装置的温度会升高。
③原电池反应比普通化学反应快，放点时间短、电压不稳定。
①盐桥含饱和KCl溶液，K+和Cl-可向两极移动。
②有了盐桥可避免Zn与氧化剂H＋直接接触，能量转化率好。
③电流稳定，持续时间长。
问题一、在上图中画出离子移动的方向、电子移动的方向和电流的方向。
问题二、写出右图中发生的总方程式和两极的电极反应式。
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第六章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量变化
● 化学反应与电能 ●
练习与提升
写出下列原电池的两极的电极反应式与总方程式。
电极 电解质溶液 总方程式 负极电极反应式 正极电极反应式
Fe、Cu CuSO4溶液
Ag、Cu AgNO3溶液
Fe、Cu 稀硫酸
Fe、Cu 稀硝酸
Fe、Cu 浓硝酸
Mg、Al 稀硫酸
Mg、Al NaOH溶液
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第六章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量变化
● 化学反应与电能 ●
常见的化学电源
普通锌锰干电池 负极 正极 电解质
Zn→Zn2+ MnO2→Mn2O3 NH4Cl
总 Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O
负极 Zn-2e-→Zn2+
正极 2MnO2+2NH4++2e-→Mn2O3+2NH3+H2O
碱性锌锰干电池 负极 正极 电解质
Zn→Zn (OH)2 MnO2→MnO(OH) KOH
总 Zn+2MnO2+2H2O=Zn(OH)2+2MnO(OH)
负极 Zn+2OH--2e-→Zn (OH)2
正极 2MnO2+2H2O+2e-→2MnO(OH)+2OH-
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第六章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量变化
● 化学反应与电能 ●
常见的化学电源
银锌碱性纽扣电池 负极 正极 电解质
Zn→Zn(OH)2 Ag2O→Ag KOH
总 Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag
负极 Zn+2OH--2e-→Zn (OH)2
正极 Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-
铅酸蓄电池 负极 正极 电解质
Pb→PbSO4 PbO2→PbSO4 H2SO4
总 Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O
负极 Pb+SO42--2e-=PbSO4
正极 PbO2+SO42-+4H++2e-=PbSO4+2H2O
阅读课本38页了解一次电池、二次电池的概念。
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第六章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量变化
● 化学反应与电能 ●
燃料电池
燃料电池升压变压器
氧气
氢气
过量氢气
再回收
阴极
阳极
燃料电池堆
排放物：水
动力电池
储氢罐
酸性氢氧电池 负极 正极 电解质
H2 O2 H2SO4
总 2H2+O2=2H2O
负极 2H2-4e-=4H+
正极 O2++4H++4e-=2H2O
试写出碱性氢氧燃料电池总反应式和两极的电极式。
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第六章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量变化
● 化学反应与电能 ●
燃料电池
以甲烷燃料电池为例来分析在不同环境下电极反应式的书写方法。
酸性条件 总反应式
正极反应式
负极反应式
碱性条件 总反应式
正极反应式
负极反应式
固体电解质 （高温下能传导O2-） 总反应式
正极反应式
负极反应式
熔融碳酸盐 （如熔融K2CO3） 总反应式
正极反应式
负极反应式
阅读课本39页对发展中的燃料电池进一步了解。
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第六章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量变化
● 化学反应与电能 ●
燃料电池
阅读课本40页了解车用能源，试用辛烷（C8H18）、乙醇(C2H6O)设计成燃料电池。
酸性条件 总反应式
正极反应式
负极反应式
碱性条件 总反应式
正极反应式
负极反应式
固体电解质 （高温下能传导O2-） 总反应式
正极反应式
负极反应式
熔融碳酸盐 （如熔融K2CO3） 总反应式
正极反应式
负极反应式
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