课件17张PPT。第二章化学反应与能量 归纳整理教学目标使本章知识系统化
知识体系：阅49页49页知识结构一、化学反应与能量： 1、任何化学反应都伴随着能量的变化！ 2、化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。 反应物总能量＞生成物总能量 反应放出能量
EA EB
反应物总能量＜生成物总能量 反应吸收能量 反应物 生成物
化学反应＝旧化学键断裂＋新化学键形成
（吸收总能量E1）（放出总能量E2） 当E1 ＞ E2 反应吸收能量
当E1 ＜ E2 反应放出能量 当E反＞ E生 △H ＞0 为吸热反应
当E反 ＜ E生 △H ＜0 为放热反应从能量角度看： △H＝EB- EA从键能角度看：△H＝E1- E2 4、化学反应中的能量变化主要表现为热量的变化——吸热或放热。 3、一种能量可以转化为另一种能量，能量是守恒的，这就是能量守恒定律。当E反 ＞ E生 △H ＜0 为放热反应
当E反＜ E生 △H ＞0 为吸热反应5、热化学方程式的意义和书写方法 热化学方程式不但可以表示化学反应中物质间的变化关系，还可以表示物质的计量数、聚集状态与反应热（ ?H ）之间的关系。 ① ?H 写在方程式的右边，并用“ ；” 隔开。
②注明?H 的“＋”与“－”，放热反应为“－”，吸热反应为“＋”。 ③必须标明物质的聚集状态（气态用“g”，液态用 “l”,固态用“s”,溶液用“aq”），物质的状态不同,反应热不同。 ④各物质的计量数只表示物质的量，不表示微粒数，可用分数。 ?H与计量数成正比，同样的反应，计量数不同， ?H也不同。6、原电池（1）定义：将化学能转变成电能的装置叫做原电池。较活泼金属较不活泼金属负 极正 极发生氧化反应发生还原反应e-I电子流出，电流流入电子流入，电流流出（2）电极名称：（3）电极反应式（如铜-锌原电池）负极：Zn – 2e- = Zn2+ 氧化反应正极：2H+ +2e- = H2↑ 还原反应（4）总反应式（两个电极反应之和） Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑Zn + H2SO4(稀) = ZnSO4 + H2↑原电池反应的本质是: 氧化还原反应。（5）原电池原理：负极发生氧化反应，正极发生还原反应，电子从负极经外电路流向正极，从而产生电流，使化学能转变成电能（6）原电池形成条件 ① 两种活泼性不同的金属（或其中一种为能导电的非金属，如“碳棒”）作电极。
其中较活泼金属为负极。较不活泼金属（或非金属）为正极（正极一般不参与电极反应，只起导电作用）。
② 电解质溶液（做原电池的内电路，并参与反应）
③ 形成闭合电路
④ 能自发地发生氧化还原反应两极一液一连线（7）原电池原理的应用①制作化学电源：各种电池
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。
③判断金属活动性的强弱
④揭示钢铁腐蚀的原因及防止钢铁的腐蚀。
钢铁中含有碳，可与Fe组成原电池，发生原电池反应而使钢铁遭到腐蚀 防止钢铁腐蚀的方法之一：在钢铁的表面焊接比Fe更活泼的金属（如Zn），组成原电池后，使Fe成为原电池的正极而得到保护。钢铁的析氢腐蚀：负极：Fe – 2e- = Fe2+
正极：2H+ + 2e- = H2↑钢铁的吸氧腐蚀：
负极：2Fe – 4e- = 2Fe2+
正极：2H2O + O2 + 4e- = 4OH-二、化学反应的速率1、化学反应速率及表示方法 化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量。 通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大来表示化学反应速率。v=△C/t 单位：mol?L-1?S-1或mol?L-1?min-12、化学反应速率的影响因素（1）内因（决定作用）：反应物的性质（2）外因（外界条件）① 温度：温度升高，化学反应速率加快。 ② 催化剂：催化剂能极大地加快化学反应速率. ③ 浓度：在其它条件不变时，增大反应物的浓度，可以增大反应速率。 ④ 压强： 对于有气体参加的化学反应，增大压强一般可以减小气体的体积，从而使反应物的浓度增大，因此，也可以增大反应速率。 ⑤ 其它条件：如光、反应物颗粒大小、溶剂、反应物的状态等都可以影响化学反应速率。 1、当一个可逆反应进行到正反应速率与逆反应速率相等时，反应物和生成物的浓度不再改变，达到表面上静止的一种“平衡状态”，这就是这个反应所能达到的限度。三、化学反应的限度（1） 在一定条件下的可逆反应里，当正反应速率与逆反应速率相等，反应物和生成物的浓度不再改变的状态叫做“化学平衡状态”。（2）化学平衡状态的特征：
逆、等、动、定、变。逆：化学平衡研究的对象是可逆反应。
等： v(正)＝v(逆)（是化学平衡状态的本
质）。
动：是动态平衡，正、逆反应还在不断进
行，正、逆反应速率相等，但不等于
零。定：平衡时，各组分的浓度保持一定（是化
学平衡状态的外观特征）。
变：当外界条件发生改变时，则原平衡可能
被破坏，各组分的浓度就会随之发生变
化，在新的一定条 件下又会建立新的平
衡状态。 2、任何化学反应的进程都有一定的限度 ，只是不同反应的限度不同罢了。 3、在可逆反应中，反应物不能按化学计量数之比完全转化为生成物,因此,反应物的转化率小于100％。4、有些反应的可逆性很小，
如Ag++Cl- = AgCl ↓
一般可视为不可逆反应。5、化学反应的限度可以通过改变条件而改变。（化学平衡的移动）四、化学反应条件的控制 意义：可以通过控制反应条件，使化学反应符合或接近人们的期望。 提高有利于人类的化学反应的速率、效率和转化率；降低有害于人类的化学反应的速率或隔离会引发反应的物质；控制特定环境中的特殊反应，如定向爆破、火箭发射等。作业：优化设计训练课件8张PPT。第二章化学反应与能量 第三节 化学反应的速率和限度（1）化学反应的特征？？物质的变化和能量的变化。 面对一个具体的化学反应，人们最关心的是？快慢和进行的程度学习目标：
1、理解化学反应速率的概念、表示方法及影响因素。
2、通过实验探究、感受不同化学反应的反应速率快慢的不同。
3、提高学习化学的兴趣，体会化学知识与生活的密切联系，培养科学的价值观。
重点：化学反应速率的概念、表示方法及影响因素。
难点：化学反应速率的影响因素。一、化学反应的速率思考与交流：而溶洞的形成、化石燃料的形成都很慢。 炸药爆炸、离子反应都很快，在一瞬间便可完成；金属锈蚀、食物腐败和塑料老化都较慢；1、化学反应速率及表示方法 化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量。 通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大来表示化学反应速率。即：V=△C/△t单位：mol?L-1?S-1 （mol/L?S ）
或 mol?L-1?min-1 (mol/L?min)
例如：在合成氨反应N2+3H2= 2NH3中，H2的浓度在2分钟内由8mlo/L变为2mol/L，该化学反应的速率是多少？
是： V（H2）= 3mol/L?min ？
还是： V（N2）= 1mol/L?min ？
V（NH3）= 2mol/L?min都可以！（1）在定量表示一个化学反应的反应速率时，必须指明是用哪一种物质来表示。
如：V（N2） =△C(N2)/t =1 mol?L-1?S-1（2）化学反应速率都取正值，且是某一段时间内的平均速率。（3）在同一反应里，用不同物质的浓度变化表示的化学反应速率不一定相同，但实际意义相同，且各物质的反应速率之比等于其化学计量数之比。（4）固体和纯液体的浓度视为常数（保持不变），因此，它们的化学反应速率也视为常数。2、化学反应速率的影响因素（1）内因（决定作用）：反应物的性质（2）外因（外界条件）①浓度、温度的影响： 实验 现象：浓度大时速率较快，加热时速率加快结论2：在其它条件不变时温度升高，化学反应速率加快。结论1：在其它条件不变时，增大反应物的浓度，可以增大反应速率。实验2-5② 催化剂的影响： 实验 2-6 现象：加入了MnO2或FeCl3的产生气泡很快，
未加MnO2或FeCl3的则反应较慢。③ 压强的影响： 对于有气体参加的化学反应，增大压强一般可以减小气体的体积，从而使反应物的浓度增大，因此，也可以增大反应速率。④ 其它条件：如光、反应物颗粒大小、溶剂、反应物的状态等都可以影响化学反应速率。作业： P . 47 1、3P.43思考与交流(学生答)科学视野——神奇的催化剂
阅读P.43课件8张PPT。第二章化学反应与能量 第三节 化学反应的速率和限度（2）化学反应的特征？？物质的变化和能量的变化。 面对一个具体的化学反应，人们最关心的是？快慢和进行的程度学习目标：
1、初步了解化学反应的限度及其影响因素。
2、根据不同的化学反应，选择控制化学反应的条件。
3、经历化学反应限度，实验对该问题的认识，理解形成化学反应限度的概念。
重点：
化学反应的限度及其影响因素
难点：
化学反应限度的本质原因及外部特征。3、化学反应速率的影响因素（1）内因（决定作用）：反应物的性质（2）外因（外界条件）① 温度：温度升高，化学反应速率加快
2H2O2 ==== 2H2O +O2↑FeCl3△复习② 催化剂：催化剂能极大地加快化学反应速率
2H2O2 ==== 2H2O +O2↑MnO2 ③ 浓度：在其它条件不变时，增大反应物的浓度，可以增大反应速率。 ④ 压强： 对于有气体参加的化学反应，增大压强一般可以减小气体的体积，从而使反应物的浓度增大，因此，也可以增大反应速率。 ⑤ 其它条件：如光、反应物颗粒大小、溶剂、反应物的状态等都可以影响化学反应速率。二、化学反应的限度实验2－7（演示）现象：清液中加入Na2CO3后，又有白色沉淀产生结论：SO42－不能使Ca2+完全沉淀，加入Na2CO3
后，又生成了更难溶的CaCO3沉淀科学研究表明，不少化学反应都具有可逆性，如：1、当一个可逆反应进行到正反应速率与逆反应速率相等时，反应物和生成物的浓度不再改变，达到表面上静止的一种“平衡状态”，这就是这个反应所能达到的限度。（1） 在一定条件下的可逆反应里，当正反应速率与逆反应速率相等，反应物和生成物的浓度不再改变的状态叫做“化学平衡状态”。逆：化学平衡研究的对象是可逆反应。
等： v(正)＝v(逆)（是化学平衡状态的本质）。
动：是动态平衡，正、逆反应还在不断进行，
正、逆反应速率相等，但不等于零。（2）化学平衡状态的特征：逆、等、动、定、变。2、任何化学反应的进程都有一定的限度 ，只是不同反应的限度不同罢了。3、在可逆反应中，反应物不能按化学计量数之比完全转化为生成物,因此,反应物的转化率小于100％。如：浓度、温度、压强、催化剂等。5、化学反应的限度可以通过改变条件而改变。4、有些反应的可逆性很小，如Ag++Cl- = AgCl ↓
一般可视为不可逆反应。定：平衡时，各组分的浓度保持一定（是化学平
衡状态的外观特征）。
变：当外界条件发生改变时，则原平衡可能被破
坏，各组分的浓度就会随之发生变化，在新
的一定条 件下又会建立新的平衡状态。如果改变影响化学平衡的一个条件，平衡将向着减弱这种改变的方向发生移动！！！三、化学反应条件的控制 P.46思考与交流1、在生产和生活中，人们希望促进有利的化学反应，抑制有害的化学反应，这就要通过控制反应条件来达到目的。2、提高燃料的燃烧效率的措施：
（1）适当过量的空气，燃料与空气充分接触；
（2）充分利用燃烧放出的热能，提高热能的利
用率。3、意义：可以通过控制反应条件，使化学反应符合或接近人们的期望。 看45页科学史话作业：P . 47~48 2、4、5
调查、思考： P . 48 6、7课件8张PPT。第二章化学反应与能量第一节 化学能与热能（1） 可燃物燃烧产生的能量是从哪里来的？学习目标：
1、了解化学键与能量之间的密切关系，明确化学反应中能量变化的主要原因，理解化学反应过程中反应物和生成物的能量储存与化学反应吸收还是放出能量的关系。
2、认识化学反应中能量变化主要表现为热量的形式，吸热反应和放热反应的概念。
重点：化学能与热能之间的内在联系，化学能与热能的相互转化。
难点：从本质（微观结构）理解化学反应中能量的变化，从而建立科学的能量变化观。电子转移不稳定稳定更稳定复习化学反应的本质是什么？金属钠氯气旧键断裂新键形成NaCl晶体比Na+、Cl-稳定，说明了什么？ 说明NaCl晶体具有的能量比Na+、Cl-单独存在时具有的能量低。 讨论表示为： △H=E生— E反 也就是说Na+、Cl-间形成离子键时释放了能量。从物质本身包含能量的角度看：
反应物总能量＞生成物总能量 反应放出能量
E反 E生
反应物总能量＜生成物总能量 反应吸收能量一、化学键与化学反应中能量变化关系 H ＋ H → H–H ； ?H＝－436kJ/molH-H → H ＋ H ； ?H＝＋436kJ/molCH4 → C ＋4H ； ?H＝＋1660kJ/mol 形成1mol化学键时释放的能量或断开1mol化学键所吸收的能量叫做键能 1、化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因C ＋4H → CH4 ； ?H＝－1660kJ/mol 当E反 ＞ E生 反应吸收能量
当E反 ＜ E生 反应放出能量2、从键能的角度看：
反应物 生成物
化学反应： 旧化学键断裂 新化学键形成
吸收能量E反 放出能量E生 任何化学反应都伴随着能量的变化！表示为： △H=∑E反— ∑E生 有热量放出的反应为放热反应；
吸收热量的反应为吸热反应。二、化学能与热能的相互转化 1、能量不会自然产生，也不会自然消失，只能从一种形式的能量转化为另一种形式的能量，能量是守恒的，这就是能量守恒定律。 2、化学反应中的能量变化主要表现为热量的变化——吸热或放热 实验2-1铝和盐酸的反应 实验2-2氢氧化钡与氯化铵反应 怎样表示这些反应呢？？（放热）（吸热） 作业：P. 33 1、2、3、4 实验2-3盐酸和氢氧化钠溶液反应 P.30 思考与交流 请记录实验数据下来计算每生成1摩尔水放出多少热量？课件9张PPT。第二章化学反应与能量第一节 化学能与热能（2） 可燃物燃烧产生的能量是从哪里来的？学习目标：
1、通过实验进一步认识和感受化学能与热能的相互转化。
2、了解热化学方程式的意义和书写方法。
3、了解常见能量转化的形式和人类利用能源的历史。
重点：通过实验认识和感受化学能与热能的相互转化。
难点：热化学方程式的意义和书写方法。实验2－1产生无色无味气体，溶液温度升高。 Al与盐酸反应产生H2，同时放出大量热量。2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ ；?H ＜0 实验2－2产生无色、有剌激性气味的气体，杯底的水结冰，温度降低许多。Ba(OH)2?8H2O+2NH4Cl
=BaCl2+2NH3↑+10H2O ；
?H ＞ 0 反应产生NH3，同时吸收大量热量。结论：H+＋OH－＝H2O ; ?H =-56.80KJ/mol实验2－3现象：溶液温度升高3.4℃实际应为
-57.3KJ/mol 在化学方程式右端标明反应过程中热量变化的化学方程式叫热化学方程式热化学方程式的书写方法和意义 （1）书写方法① ?H 写在方程式的右边，并用“ ；” 隔开
②注明?H 的“＋”与“－”，放热反应为“－”，吸热反应为“＋”。③必须标明物质的聚集状态（气态用“g”，液态用 “l”,固态用“s”,溶液用“aq），物质的状态不同反应热不同。C(s)＋O2(g) ＝ CO2(g) ; ?H＝－393.5kJ/mol
H2 (g)＋ Cl2(g) ＝ 2HCl(g); ?H＝－183.9kJ/mol H+(aq)＋OH －(aq)＝H2O(l) ; ?H =－57.3kJ/mol CaCO3(s) ＝ CaO(s)＋CO2(g);
?H =＋168.87kJ/mol2H2(g)＋O2(g) ＝ 2H2O(g); ?H＝－483.2kJ/mol
2H2(g)＋O2(g) ＝ 2H2O(l); ?H＝－571.6kJ/mol ④各物质的计量数只表示物质的量，不表示微粒数，可用分数。 ?H与计量数成正比，同样的反应，计量数不同， ?H也不同。2H2(g)＋O2(g) ＝ 2H2O(g); ?H＝－483.2kJ/mol
H2(g)＋1/2O2(g) ＝ H2O(g); ?H＝－241.6kJ/mol 化学能热能煤、石油等可燃物燃烧产生化学反应发生的动力如CaCO3分解成CaO （2）意义：热化学方程式不但可以表示化学反应中物质间的变化关系，还可以表示物质的计量数、聚集状态与反应热（ ?H ）之间的关系。化学能与其它能量能否相互转化呢？阅读课本31页～33页：三、生物体中的能量转化：四、社会的发展与能源的利用： 1、通过生物体的作用可以实现各种能量的相互转化； 2、通过生物体的作用实现的各种能量的相互转化和利用更为合理、有效；1、人对科学知识的掌握越多，对能源的利用（人均耗能）越多；2、人类利用能源的三个时期：3、能源的分类：一次能源、二次能源作业1、P. 33 5、6、7课件12张PPT。第二章 化学反应与能量第二节
化学能与电能(1)学习目标：
1、了解生活中几种常见的化学电源。
2、感悟研制新型电池的重要性以及化学电源可能会引起的环境问题，形成较为客观、正确的能源观，提高开发高能清洁燃料的意识。会写常见电池的电极反应。
重点：几种常见化学电源的工作原理。
难点：从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质和利用价值。原电池原理的应用①制作化学电源
②加快反应速率：
③判断金属活动性的强弱
④揭示钢铁腐蚀的原因及防止钢铁的腐蚀。 复习原电池原理是什么呢？ 利用氧化还原反应将化学能转变为电能。二、发展中的化学电源锂电池1、干电池（一次电池）总反应：
Zn+2NH4+ = Zn2++2NH3↑+H2↑
Zn+MnO2+2NH4Cl=2MnO(OH)+Zn(NH3)2Cl2电极反应：
负极：Zn - 2e-=Zn2+ （ 氧化反应）
正极：2NH4++2e-=2NH3↑+ H2↑ （ 还原反应）电解质为NH4Cl、 MnO2和 淀粉糊形成的糊状混合物有什么不足之处？
使用不当时有什么危害？
怎样进行改进？ 随着用电器朝着
小型化、多功能化发
展的要求，对电池的
发展也提出了小型化、
多功能化发展的要求。 体积小、性能好的碱性锌－锰电池应运而生。这类电池的重要特征是电解液由原来的中性变为离子导电性更好的碱性，负极也由锌片改为锌粉，反应面积成倍增长，使放电电流大幅度提高。2、可充电电池…铅蓄电池（二次电池）总反应：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O总反应：2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4负极：Pb+SO42－－ 2e－=PbSO4
正极：PbO2+SO42－+4H++2e－=PbSO4+ 2H2O负极：PbSO4＋2e－= Pb+SO42－
正极： PbSO4+ 2H2O－ 2e－= PbO2+SO42－+4H+2、铅蓄电池…可充电电池（二次电池） 锂是密度最小的金属，用锂作为电池的负极，跟用相同质量的其他金属作负极相比较，使用寿命大大延长。镍镉碱性蓄电池锂电池注意反应原理和判断电池的正负极3、新型燃料电池 燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内，而是在工作时，不断从外界输入，同时将电极反应产物不断排出电池电极反应：负极：2H2+4OH-- 4e- = 4H2O
正极： O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-
总反应：2H2+O2＝2H2O4、环保问题——电池的回收利用作业:
P.39. 2、4
思考：P.39 5课件12张PPT。第二章 化学反应与能量第二节
化学能与电能(1)学习目标：
1、了解化学能与电能之间的相互转化关系
2、初步认识原电池的概念、原理、组成条件、电极名称、电极反应和总反应及原电池的应用。
3、通过反应物之间电子转移的探究，理解原电池的形成是氧化还原的本质的拓展和应用。
重点：原电池的概念、原理、组成及应用
难点：原电池的原理、组成条件、电极反应和总反应。现代社会中使用最为普遍的能源？电能——又称电力（二次能源）
电力是怎样产生的？一、化学能与电能的相互转化 化学能
（燃料）热能机械能电能燃烧蒸汽发电机（蒸汽轮机）（2）存在的问题： 经多次转换，能量损耗大，燃料的利用率低；环境污染严重。（1）能量转换：1、火力发电（3）燃烧的本质是氧化还原反应，而氧化还原反应的本质是电子转移。2、原电池（1）定义：将化学能转变成电能的装置叫做原电池。较活泼金属较不活泼金属负 极正 极发生氧化反应发生还原反应e-I实验2-4（工作原理）现象：锌片不断溶解，铜片上有气泡产生，电流表的指针发生偏转。结论：电路中有电流通过，化学能转变成了电能。电子流出，电流流入电子流入，电流流出（2）电极名称：模拟动画（3）电极反应式负极：Zn – 2e- = Zn2+ 氧化反应正极：2H+ +2e- = H2↑ 还原反应（4）总反应式（两个电极反应之和） Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑Zn + H2SO4(稀) = ZnSO4 + H2↑原电池反应的本质是: 氧化还原反应。（5）原电池原理：负极发生氧化反应，正极发生还原反应，电子从负极经外电路流向正极，从而产生电流，使化学能转变成电能。（电流方向呢？）（6）原电池组成条件 ① 两种活泼性不同的金属（或其中一种为能导电的非金属，如“碳棒”）作电极
其中较活泼金属为负极。较不活泼金属（或非金属）为正极（正极一般不参与电极反应，只起导电作用）。
② 电解质溶液（做原电池的内电路，并参与反应）
③ 形成闭合回路
④ 能自发地发生氧化还原反应两极一液一连线练习下列装置中属于原电池的是：⑥④⑦④负极（Fe）： Fe - 2e- = Fe2+
正极 (C)： 2H+ + 2e- = H2↑
总反应式：Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑电极反应式：⑥负极(Zn)： Zn-2e- = Zn2+
正极(Pb)： 2H++2e- = H2↑
总反应式：
Zn+2CH3COOH =(CH3COO)2Zn+H2↑⑦负极(Fe)： Fe-2e- = Fe2+
正极(Cu)： Cu2++2e- = Cu
总反应： Fe+CuCl2 = FeCl2+Cu（7）原电池原理的应用①制作化学电源
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。
③判断金属活动性的强弱
④揭示钢铁腐蚀的原因及防止钢铁的腐蚀。
钢铁中含有碳，可与Fe组成原电池，发生原电池反应而使钢铁遭到腐蚀
防止钢铁腐蚀：在钢铁的表面焊接比Fe更活泼的金属（如Zn），组成原电池后，使Fe成为原电池的正极而得到保护。钢铁的析氢腐蚀：负极：Fe – 2e- = Fe2+
正极：2H+ + 2e- = H2↑钢铁的吸氧腐蚀：
负极：2Fe – 4e- = 2Fe2+
正极：2H2O + O2 + 4e- = 4OH-作业：
P.36 科学探究
1 、画出装置图
2 、指出正负极
3 、写出电极反应式
P .39 1、3
