化学人教版（2019）必修第二册6.1化学反应与能量（共31张ppt）

(共31张PPT)
（6.1.1）
化学反应与热能
必修二
第六章 化学反应与能量
为什么会有热量产生？
1.实验探究：化学反应中的能量变化
实验6-2
放热反应 吸热反应
1.所有燃烧反应
2.所有中和反应
3.金属与酸/水的反应(Al和碱也是)
4.大多数化合反应
5.物质的缓慢氧化，如食物腐烂
6.①铝热反应；②氨的催化氧化
1.大多数分解反应
2.某些晶体与NH4Cl的反应
3.以C作还原剂的氧化还原反应
①C与H2O(g)/CO2
②C/CO/H2还原金属氧化物
③ Fe和H2O(g)的反应
4.盐酸与碳酸氢钠的反应
吸热反应一定需要加热？放热反应一定不需要加热吗？
特别提醒1：
吸热反应和放热反应均是化学反应。NaOH固体溶于水、浓H2SO4溶于水，属于放热过程，不属于放热反应；NH4NO3固体溶于水，升华、蒸发属于吸热过程，不属于吸热反应。
特别提醒2：
化学变化一定伴随热量变化；
有热量变化不一定是化学变化。
从宏观角度看，各种物质本身都具有能量，称为 化学能
规律：物质本身具有的化学能越低，就越稳定；
物质本身具有的化学能越高，就越不稳定。
化学反应吸热或放热的判断方法
从宏观角度分析：
化学反应是释放热量还是吸收热量，还取决于反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小
放热反应：反应物能量 > 生成物能量
吸热反应：反应物能量 < 生成物能量
放热反应
吸热反应
能量
反应物
生成物
反应过程（I）
能量
反应过程（ll）
反应物
生成物
思维启迪
判断下列反应时放热反应，还是吸热反应？
从微观角度看，物质中的原子通过化学键相互结合的
本质：化学反应是一个
旧的化学键发生断裂，新的化学键发生形成的过程
吸收能量
放出能量
下列各图中,表示吸热反应的图是 (　　)
A
下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是(　　)
A．碳酸钙受热分解 B．乙醇燃烧
C．铝与氧化铁粉末反应 D．氧化钙溶于水
A
太阳能、风能、地热能、海洋能、氢能等
2.解决办法
节能
寻找新能源
提高燃料的燃烧效率
提高能源利用率
太阳能 风能 地热能
三、人类对能源的利用
1.我国目前电能主要来自火力发电，其次是水力发电。
2.火力发电的原理
化石燃料
加热水
燃烧
汽化
蒸汽
推动
蒸汽轮机
发电机发电
带动
其中，化学能间接转化为电能
定义
把化学能转化成电能的装置，称为原电池
电源
电极
+
-
负极：
电子流入（或电流流出）的一极
正极：
电子流出（或电流流入）的一极
1.
2.
一、原电池
内容内容内容
外电路：
内电路：
阳离子 → 正极（阳向正）
阴离子 → 负极（阴向负）
负极 → 正极
正极→ 负极
电子e-：
电流I：
负极
正极
“电子不下水，离子不上岸”
粒子移动方向
4.
整个电路构成了闭合回路，带电粒子的定向移动产生电流。
（正进负出）
（负进正出）
①自发的氧化还原反应
②具有活泼性不同的两个电极(金属与金属或金属与能导电的非金属)
③电解质溶液
④形成闭合回路
构成条件
5.
A
B
C
D
E
√
下列哪些装置能构成原电池？写出原电池的电极反应式。
√
F
稀硫酸
Zn
Fe
稀硫酸
Fe
Ag
√
Zn
H2SO4溶液
G
√
下列各种情况是否形成了原电池？
Ag
Fe
G
盐酸
Al
Mg
G
蔗糖溶液
Cu
Zn
G
A
D
C
B
盐酸
Cu
Zn
CuSO4溶液
Cu
Zn
H2SO4
E
盐酸
生铁
F
原电池正负极的判断方法
电极材料
反应类型
电子流向
电极现象
离子移向
负极
正极
较活泼金属
较不活泼金属或
能导电的非金属
氧化反应
还原反应
电子流出
电子流入
e-
不断溶解
质量减小
电极增重或
有气体产生
阴离子移向
阳离子移向
稀硫酸
小结
原电池的应用
①制化学电源
心脏起搏器
心脏起搏器是一种植入于体内的电子治疗仪器，通过脉冲发生器发放由电池提供能量的电脉冲，通过导线电极的传导，刺激电极所接触的心肌，使心脏激动和收缩，从而达到治疗由于某些心律失常所致的心脏功能障碍的目的
②加快反应速率
例如：实验室制H2时，由于锌太纯，反应一般较慢， 可加入少量CuSO4以加快反应速率
稀H2SO4
Zn
Cu
Zn+ CuSO4 =Cu + ZnSO4
锌、铜在稀硫酸溶液中形成原电池，加快锌与酸的反应速率
③比较金属活动性顺序
【例】a、b、c三种金属，a与c构成原电池时，c作负极；b与c构成原电池时， b作负极，判断a、b、c三种金属的金属性强弱为（ ）
A、a>b>c B、b>c>a
C、a>c>b D、c>b>a
B
一般说来: 活泼金属作负极,较不活泼的金属作正极
通常在轮船的尾部和在船壳的水线以下部分，装有一定数量的锌块，请解释原因
原因：轮船的船身一般是用铁做的，装上锌块后，铁跟锌形成原电池，此时锌作为负极发生氧化反应溶掉，而铁作为正极被保护起来不受腐蚀。
如何避免轮船船身被腐蚀，延长其寿命？
④金属因发生原电池反应而腐蚀
——金属防护问题
利用原电池原理，将金属作为正极保护起来
1、某金属能跟稀盐酸作用发出氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，此金属是( )
A.Mg B.Fe C.Al D.Cu
B
2、铜锌和稀硫酸组成原电池工作时，电解质溶液pH( ）
A.不变 B.先变大后变小
C.逐渐变大 D.逐渐变小
C
当堂检测：
5、对于原电池的电极名称，下列叙述中错误的是（ ）
A．电子流入的一极为正极
B．发生还原反应的一极为负极
C．电子流出的一极为负极
D．发生氧化反应的一极为负极
B
常见的化学电源
一次电池
二次电池
燃料电池
锌锰干电池
铅酸蓄电池
可充电、放电
氢氧燃料电池
甲烷燃料电池
负极：Zn－2e- === Zn2+
正极：2MnO2 +2NH4+ + 2e- = 2 MnOOH + 2NH3↑
总反应：Zn+2NH4+ +2MnO2 =Zn2++2NH3↑ +2 MnOOH
1.一次电池
锌锰干电池
容易漏液（锌外壳变薄；糊状NH4Cl显酸性）
锌锰干电池的缺点:
了解即可
2.二次电池
铅酸蓄电池
正极： PbO2
负极：Pb
电解质溶液：稀硫酸
总反应： Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O
放电
充电
负极：Pb + SO42- －2e- == PbSO4
正极：PbO2 +4H+ + SO42- +2e- == PbSO4 +2H2O
3.燃料电池
将燃料（如氢气、甲烷、乙醇）和氧化剂(如氧气）的化学能直接转化为电能的电化学反应装置
具有清洁、安全、高效等特点。
燃料电池的能量转化率可以达到80%以上。
原理
优点
与其他电池的区别
反应物不储存在电池内部，由外设设备提供燃料和氧化剂