专题六 化学反应与能量变化（25页） 课件 2024-2025学年高一化学苏教版（2019）必修2

(共25张PPT)
章末复习
1.了解可逆反应，能正确表示化学反应速率，知道影响化学反应速率的因素 ，能判断化学反应是否达到平衡。
2.了解化学能与热能的相互转化，能正确书写热化学方程式；
3.能用化学键解释某些吸热反应和放热反应，能进行一些简单的能量变化计算；
4.认识原电池，能说明化学能与电能的转化关系及其运用。
一、化学反应速率
用来衡量化学反应过程进行快慢程度的物理量。
可用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
v（B）＝
Δc（B）
Δt
规律应用： 化学反应速率大小的比较方法
(1)归一法：若单位不统一，则要换算成相同的单位；若为不同物质表示的反应速率，则要换算成同一物质来表示反应速率；再比较数值的大小。
(2)比值法：比较化学反应速率与化学计量数的比值，如aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)，比较 与 ，若 ＞ ，则说明用A表示的化学反应速率大于用B表示的化学反应速率。
v(B)
b
v(A)
a
v(A)
a
v(B)
b
二、影响化学反应速率的因素
1.内因对化学反应速率的影响
反应物本身的性质是影响化学反应速率的主要因素
2.外因对化学反应速率的影响
催化剂：催化剂可以加快化学反应的速率。
温度：其他条件不变，温度越高，化学反应速率越大。
浓度：其他条件不变，浓度越大，化学反应速率越大。
固体(纯液体)的浓度视为常数，不改变接触面积的情况下，不影响化学反应速率。
接触面积：其他条件不变，固体反应物表面积越大，化学反应速率越大。
压强(对于气体参与的反应)
(1)基本规律
二、影响化学反应速率的因素
缩小
增大
加快
减慢
三、化学反应的限度
1.可逆反应
（1）定义：在同一反应条件下，既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的反应。
可逆反应的化学方程式中，用 代替
（2）表示方法：
（3）可逆反应的特征
①双向性 ②双同性 ③共存性
四、化学平衡状态
一定条件下，可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。
1.平衡特征
逆：可逆反应（或可逆过程）
等： v正 = v逆 (不等于零)
动：正逆反应均未停止，只是速率相等,是动态平衡
定：平衡时，各组分的浓度或含量保持不变
变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡移动
2.判断可逆反应是否达到化学平衡状态的方法
以mA（g）＋nB（g）pC（g）＋qD（g）为例：
（1）正逆相等：反应速率必须一个是正反应的速率，一个是逆反应的速率，且经过换算后用同一种物质表示的正反应速率和逆反应速率相等。
（2）变量不变：如果一个量是随反应进行而改变的，当不变时为平衡状态；一个随反应的进行保持不变的量，不能作为判断平衡状态的依据。
四、化学平衡状态
五、化学反应中能量变化
当能量变化以热能的形式表现时，化学反应可以分为：
①所有燃烧反应
②酸碱中和反应
③大多数化合反应
④活泼金属跟水或酸的反应
⑤物质的缓慢氧化
①大多数分解反应
②铵盐与碱的反应，如Ba(OH)2·8H2O或Ca(OH)2与NH4Cl反应
③C与H2O(g)反应，C与CO2反应
④NaHCO3与盐酸的反应
吸热反应
放热反应
五、化学反应中能量变化
(1)遵循一般化学方程式的书写规则(一般不写反应条件)。
(2)要注明反应物和生成物的状态。
(3)在右端注明ΔH的符号(正号常省略)、大小及单位。
(4)化学计量数只表示物质的量，因此可以是整数，也可以是分数。化学计量数改变，ΔH的数值要相应改变。
热化学方程式的书写方法
五、化学反应中能量变化
1.从反应物和生成物所具有的总能量角度分析（宏观角度）
(2)结论
反应物的总能量大于生成物的总能量为_____反应,体系能量_____;
反应物的总能量小于生成物的总能量为_____反应,体系能量_____。
放热
降低
吸热
升高
(1)图示
2.从微观化学键的断裂与形成分析（微观角度）
(1)化学反应的本质
(2)化学键变化与反应热的关系
若Q1>Q2,反应吸收能量,ΔH__0,为_____反应;
若Q1>
吸热
<
放热
五、化学反应中能量变化
六、化学能与电能的转化
1.原电池的形成条件
3、形成闭合回路
4、氧化还原反应能自发进行
2、两电极插入电解质溶液中
1、两种活泼性不同的金属(或另一种为非金属导体)构成电极
原电池
2.原电池的工作原理（锌铜原电池）
CuSO4溶液
Zn
Cu
ZnSO4溶液
e-
锌片：Zn－2e－===Zn2+
铜片：Cu2++2e－===Cu
总反应：
Cu2++Zn===Cu+Zn2+
（还原反应）
（氧化反应）
六、化学能与电能的转化
六、化学能与电能的转化
3.原电池正负极的判断
负极
正极
离子移向
电极材料
电极反应
电子流向
电极现象
活泼的金属
较不活泼的金属或非金属
阳离子移向
还原反应
电子流入
电极增重、产生气体
阴离子移向
氧化反应
电子流出
电极溶解
六、化学能与电能的转化
4.原电池工作原理的应用
1．加快氧化还原反应的速率
2．比较金属活泼性强弱
3．解释生活中的现象
4．设计原电池
根据已知反应设计原电池的方法
（1）首先将已知的氧化还原反应拆分为两个“半反应”。
（2）根据原电池的电极反应特点，结合两个“半反应”找出正、负极材料及电解液。
（3）按要求画出原电池装置图。
电极反应式的书写步骤
【考点一】化学反应速率和化学反应限度的图像分析
【例1】一定温度下，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是( )
A.t min时该反应达到化学平衡状态
B.反应开始到10 min，用X表示的反
应速率为0.079 mol·L－1·min－1
C.反应开始到10 min时，Y的转化率为79%
D.反应的化学方程式为X(g)＋2Y(g)===3Z(g)
C
【方法归纳】
(1)“一看”——看图像
①看面：理解各坐标轴所代表量的意义。
②看线：分清正反应和逆反应，分清突变和渐变、小变和大变；理解曲线“平”与“陡”即斜率大小的意义；理解曲线的变化趋势并归纳出规律。若图中有拐点，可按照先拐先平的规律，即较早出现拐点的曲线所表示的反应先达到平衡，对应的温度高、压强大。
③看点：坐标轴的交点、几条曲线的交叉点、极值点、转折点等。分清反应物和生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物。
【方法归纳】
④看辅助线：做横轴或纵轴的垂直线(如等温线、等压线、平衡线等)。
⑤看量的变化：弄清楚是物质的量的变化、浓度的变化还是转化率的变化。
(2)“二想”——想规律
如各物质的转化量之比与化学计量数之比的关系、各物质的化学反应速率之比与化学计量数之比的关系、外界条件的改变对化学反应的影响以及对正、逆反应速率的影响规律等。
(3)“三判断”——利用有关规律，结合图像，对比分析，再判断。
1.向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，使反应SO2(g)＋NO2(g) SO3(g)
＋NO(g)在一定条件下达到平衡，正反应速率随时间变化的曲线如图所示。由图可得出的正确结论是（ ）
A.反应在c点达到平衡状态
B.反应物浓度：a点小于b点
C.反应物的总能量低于生成物的总能量
D.Δt1＝Δt2时，SO2的转化率：a～b段小于b～c段
D
【考点二】燃料电池电极反应式的书写
【例1】科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池,其效率更高,可用于航天航空。如图所示装置中,以稀土金属材料电极作惰性电极,在电极上分别通入CH4和空气,其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体,它在高温下能传导O2-(O2+4e-=2O2-)。
c电极为该燃料电池的　　　　　　,
d电极上的电极反应式为　　 　　　　　　　　。
CH4+4O2--8e-==CO2+2H2O
正极
【方法归纳】
1.书写电极反应式的原则
电极反应式遵循质量守恒、得失电子守恒及电荷守恒，遵循离子方程式的书写规则，两电极反应式相加得电池总化学(或离子)方程式。
2.书写电极反应式
①首先找出原电池的正、负极，即分别找出氧化剂和还原剂。
②结合电解质判断出还原产物和氧化产物。
③遵循氧化还原反应离子方程式的配平原则，写出电极反应式。
1.(1)由Fe、Cu与稀硫酸组成的原电池中，负极反应式为________________，正极反应式为________________，电池总反应为_____________________。
Fe－2e－===Fe2＋
2H＋＋2e－===H2↑
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
(2)由Pb、Cu与稀盐酸组成的原电池，其正极反应式为________________，负极反应式为_______________。
2H＋＋2e－===H2↑
Pb－2e－===Pb2＋
(3)由Al、Cu与浓硫酸组成的原电池，其负极反应式为________________。
Cu－2e－===Cu2＋
化学反应
与能量变化
化学反应速率
化学反应的限度
放热反应与吸热反应
化学能转化为电能
电能转化为化学能
表示方法
简单计算
影响因素
可逆反应
化学平衡状态
浓度
温度
催化剂
其他
表示方法
现象解释
燃料的选择和能源的利用
热化学方程式
微观/宏观
原电池的工作原理
原电池的应用