鲁科版化学反应原理教学案
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文档简介
第一章 化学反应与能量变化
化学反应的热效应
【课标三维定向】
１.知识与技能
⑴了解化学反应中能量变化的实质，理解反应热、放热反应、吸热反应、焓及焓变等概念。
⑵明确测定反应热的要点，测定反应热的基本原理和方法。
⑶能熟练书写热化学方程式，能利用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算
２.过程与方法
⑴通过化学反应中的能量变化，理解放热反应和吸热反应的实质。且会利用量热计测定反应热。
⑵能从能量的角度说明“焓”及“焓变”的意义，能熟练书写热化学方程式。
⑶掌握盖斯定律，并能进行有关发应热的计算。
３.情感态度与价值观
通过常见的化学反应的热效应，结合物质的结构，体会化学反应的实质，感受化学反应中的能量变化及能源危机，培养学习化学的兴趣，乐于探究物质变化的奥秘，感受化学世界的奇妙，培养创新精神和实践能力。
【学习重难点】1. 理解放热反应和吸热反应的实质。
2．熟练书写热化学方程式。
3．掌握盖斯定律，并会计算反应的焓变。
第一课时、化学反应的反应热
【课堂学案】
1.
类型比较 放热反应 吸热反应
定义
形成原因
与化学键强弱关系
2. 从“参加反应物质所具有的能量”的角度来分析：
小于 热反应 大于 热反应
3. ①常见的放热反应有：
Ⅰ.活泼金属与酸或水的反应。如：
Ⅱ. 酸碱中和反应。如：
Ⅲ.燃烧反应。如：
Ⅳ.大多数的化合反应。如：
②常见的吸热反应有：
Ⅰ. 大多数的分解反应。如：
Ⅱ. 大多数持续加热或高温的反应。如： 。
Ⅲ. Ba（OH）2·8H2O 与NH4Cl的反应
[要点强化指导]：⑴ 反应放热还是吸热取决于反应物的总能量和生成物的总能量相对大小，与反应条件没有必然联系。有的放热反应很难进行，条件要求很高，开始需要加热，只是断裂旧的化学键所需要能量而已，但它仍是放热反应，如：合成氨的反应，铁与硫的反应等。
⑵化学反应中的能量变化并不都是以热能的形式表现出来，也有其它形式的能量，如：光能、电能等，但通常是以热能的形式表现出来的。
【练习】下列对化学反应热现象的说法不正确的是（ ）
A.放热反应时不必加热 B.化学反应一定有能量变化
C.一般地说，吸热反应加热后才能发生 D.化学反应的热效应的数值与参加反应的物质的多少有关
（一）反应热
1、定义：
2、反应热的意义：
3、符号： Q>0
Q
Q<0
4、获得Q值的方法：（1） （2）
①
5、反应热的分类：②
③ ……
（二）中和热
1、定义：
理解要点：
①条件：稀溶液。稀溶液是指溶于大量水的离子。
②反应物：（强）酸与（强）碱。中和热不包括离子在水溶液中的生成热、电解质电离的吸热所伴随的热效应。
③生成1mol水，中和反应的实质是H+和OH—化合生成 H20，若反应过程中有其他物质生成，这部分反应热也不在中和热内。
④放出的热量：57.3kJ/mol
2、中和热的表示：
【练习1】已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)；△ H=-57.3kJ/mol ，求下列中和反应中放出的热量。
（1）用20gNaOH配稀溶液跟足量稀盐酸反应放出____________kJ的热量。
（2）用2molH2SO4配稀溶液跟足量稀NaOH反应，放出____________kJ的热量。
【练习2】为了减小误差，某同学在实验中两次测定中和热。第一次用50mL0.5mol L—1的盐酸和50mL0.5mol L—1NaOH溶液，第二次是用100mL0.5mol L—1的盐酸和100mL0.5mol L—1的NaOH溶液。请你预测该同学两次测得的中和热结果 （相等或者不相等）。
【阅读】指导学生阅读课本P3页，完成：
1、测定中和热的仪器；
2、测定中和热的原理；
3、测定中和热中应该要注意哪些问题？
3、中和热的测量
（1）仪器： （ 、 、 ）
（2）原理：Q= (C为热容) 或Q= （C0为比热容）
中和热：Q= = 与酸、碱的用量无关。
步骤：
1）组装量热器
在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平(防止热量扩散到周围的空气中，造成误差)。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料（或纸条），大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，如上图所示。
2）药品取用
用一个量筒最取50 mL 1.0 mol/L盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记入下表。然后把温度计上的酸用水冲洗干净。用另一个量筒量取50 mL 1.0mol/LNaOH溶液，并用温度计测量NaOH溶液的温度，记入下表。
3）酸碱混合
把量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计（注意不要洒到外面）。立即盖上盖板,用环形玻璃搅拌棒上下轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度，记为终止温度，记入下表。
4）数据处理
5）重复以上实验两次
产生误差的原因有：
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
（6）
【提问】 （1）大、小烧杯放置时，为何要使两杯口相平？填碎纸条的作用是什么？
（2） 酸、碱混合时，为何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入？
（3） 实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒？为什么？
（4） 有人建议用50mL1.1mol/LNaOH进行上述实验，测得的中和热数值会更加准确。为什么？
【练习3】50ml0.50mol·L-1盐酸与50mL0.55mol·L-1NaOH溶液在如下图所
示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热量可
计算中和热。回答下列问题：
（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是 。
（2）烧杯间填满碎纸条的作用是 。
（3）若大烧杯上不盖硬纸板，求得的反应热数值
（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。
（4）实验中该用60mL0.50mol·L-1盐酸跟50mL0.55mol·L-1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量 （填“相等”或“不相等”），简述理由： 。
（5）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热数值会 ；用50mL0.50mol/LNaOH溶液进行上述验，测得的放出的热量数值可能会 （填“偏大”“偏小”或“无影响”）。
例题： 下列说法正确的是（ ）
A．物质发生化学反应都伴随着能量变化
B．伴随着能量变化的物质变化都是化学变化
C．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量与生成物的总内能量一定不同
D．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量
针对性练习：
1．吸热反应一定是（ ）
A．释放能量 B．储存能量
C．反应物的总能量低于生成物的总能量 D．反应物的总能量高于生成物的总能量
2．下列说法正确的是（ ）
A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 B．放热的反应常温下一定很易发生
C．反应是放热还是吸热取决于反应物和生成物所具有的总能量相对大小。
D．吸热反应在一定的条件下也能发生
[要点强化指导]：实验探究
⑴测定中和热的实验中酸碱溶液一定用稀溶液的原因是：酸和碱的电离是吸热过程，在稀溶液中强酸与强碱已经完全电离，不会影响产生水的反应所产生的热量测定。另外，稀溶液的比热接近于水，密度与水相差不大，在粗略计算时误差小。同时，也不能太稀，因温度改变量太小，测量时很困难，且测得的误差很大。
⑵简易的量热计（如图所示）中大小烧杯间填满碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失。
⑶实验时酸或碱一方略过量反原因是使另一方完全反应生成水。
⑷不同的强酸与强碱之间的反应，若它们的体积和氢离子的浓度值相同，所测得反应热也相同。因为参加反应的物质都是强酸与强碱，它们在水中是完全电离的，它们所发生的反应都是H＋ ＋ OH－＝ H2O ，且它们所含的H＋ 和OH－的物质的量相同，产生的水的量也相同，所以测定的反应热也就相同。
针对性练习：3. 在做中和热实验测定中和热时，应使用的仪器正确组合是（ ）
①天平； ②量筒；③烧杯；④滴定管；⑤温度计；⑥试管；⑦酒精灯。
A．①②④⑤ B．②③⑤ C．②③④⑦ D．全部
4．50 mL 0.050 mol/L 盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在如图所示的装置中
进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。试回答
下列问题：
⑴从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是 。
⑵大小烧杯间填满碎纸条的作用是 。
⑶大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值将 （填“偏大”、“偏小”、或“无影响”）。结合日常生活的实际该实验该在 中进行效果更好。
⑷实验中改用60 mL 0.050 mol/L 盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应与上述实验相比，所放出的热量 （填“相等”或“不相等”），所求中和热 （填“相等”或“不相等”），简述理由 。
⑸用相同浓度、相同体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会
（填“偏大”、“偏小”、或“无影响”）；用50 mL 0.50 mol/L NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会 （填“偏大”、“偏小”、或“无影响”）。
【课堂练习达标】
1.下列说法不正确的是 （ ）
A．化学反应可分为吸热反应和放热反应 B．化学反应的实质是旧键的断裂与新键的生成
C．化学反应中的能量变化都是以热能的形式表现出来 D．放热反应发生时不需加热
2．下列过程属于放热反应的是 （ ）
A．在生石灰中加水 B．硝酸铵溶于水
C．浓硫酸加水稀释 D．用石灰石煅烧石灰
3．（2006·上海）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．铝粉与氧化铁粉末反应 D．氧化钙溶于水
4．在一个小烧杯里，加入20g Ba（OH）2·8H2O粉末，将小烧杯放在事先已滴有3～4滴水的玻璃片上。然后加入10g NH4Cl晶体，并立即用玻璃棒搅拌。
⑴实验中玻璃棒的作用是 。
⑵实验中观察到的现象有 、 和反应混合物成糊状。反应混合物成糊状的原因 。
⑶通过 现象，说明该反应属于 热反应。这是由于反应物总能量 （填“大于”、“小于”或“等于”）生成物总能量。
⑷写出有关的化学方程式 。
5．下列叙述正确的是（ ）
A．在一个确定的化学反应中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量
B．在一个确定的化学反应中，反应物的总能量总是低于生成物的总能量
C．物质发生化学反应都伴随着能量变化
D．伴随着能量变化的物质变化都是化学变化
6．已知反应：X ＋ Y ＝ M ＋ N为放热反应，对该反应的说法正确的是 （ ）
A．X的能量一定高于M的能量 B．Y的能量一定高于N的能量
C．X和Y的总能量一定高于M和N的总能量 D．由于该反应是放热反应，故不必加热就可发生反应
7．已知单质铁和硫粉反应时需用酒精灯加热，反应方能开始，但在铁粉和硫粉开始反应后，把酒精灯撤去反应仍可进行完全。则此反应为 反应（填“放热”、“吸热”）。原因是 。
8．如右图所示，把试管放入盛有25℃澄清饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几块镁条，再用滴管滴入5mL的盐酸于试管中。试回答下列问题：
⑴实验中观察到的现象有 。
⑵产生上述实验现象的原因是
。
⑶写出有关的离子方式 。
⑷由实验可知，MgCl2和H2的总能量 （填“大于”、“小
于”或“等于”）镁条和盐酸的总能量。
⑸如将本题中“25℃澄清饱和石灰水”换成“20℃的碳酸饮料”进行探究实验，实验中观察到的另一现象是 。其原因是 。
第二课时、化学反应的焓变
【课堂学案】
二、化学反应的焓变
（一）焓与焓变
1、焓（H）：
【注意】① 焓是一个物理量；②焓是物质固有的性质，与密度相似
2、焓变（△H）：
（1）单位：
（2）表达式：
△H>0 或“+” 反应
（3）△H
△H<0 或“—” 反应
从能量角度分析焓变与吸热反应、放热反应的关系：
吸热反应：△H>0，即产物的焓（产物具有的总能量） 反应物的焓(反应物具有的总能量 )，当由反应物生成产物时，需 能量。
放热反应：△H<0，即产物的焓（产物具有的总能量） 反应物的焓(反应物具有的总能量 )，当由反应物生成产物时，需 能量。
（4）对于等压条件下的化学反应，若只存在化学能与热能之间的相互转化，则该反应的反应热 焓变，表示为： （Qp为等压反应热）
反应焓变示意图
（二）热化学方程式
1、定义：
2、含义：
【举例】H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H (298K)= -285.8kJ mol—1的意义：
【交流与讨论】1、 △H的单位中 mol—1的含义是什么？
2、 观察下面三个热化学方程式：
①H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H (298K)=—241.8kJ mol—1
② H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H (298K)=—285.8kJ mol—1
③ 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H (298K)=—571.6kJ mol—1
试回答： 为什么① 中的△H 的值要比②中的 △H值要大？
③中的△H的值为什么是②中的 △H值的2倍？
3、 298K，101kPa时，合成氨反应的热化学方程式N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)
△H= -92.38kJ/mol。 在该温度下，取1 mol N2(g)和3 mol H2(g)放在一密闭容器中，在催化剂存在进行反应，测得反应放出的热量总是少于92.38kJ，其原因是什么。
3、热化学方程式的书写要点
① 注明各物质的聚集状态；气体用“g”，液体用“l”，固体用“s”，溶液用“aq”。热化学方程式中不标反应条件，也不用↑和↓。
② 注意反应热△H与测定条件（温度、压强等）有关。因此书写热化学方程式时应注明△H的测定条件。 绝大多数△H是在298K、101325Pa下测定的，可不注明温度和压强。
③ △H的单位J mol—1或kJ mol—1；
④ 注意热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，并不表示物质的分子数或原子数。因此化学计量数可以是整数、也可以是分数。
⑤△H的的值与方程式中的物质前的系数成正比，若反应逆向进行，△H的数值改变符号，但绝对值不变。
⑥△H的的值指的是反应物完成转化为产物所放出的热量。
【练习】1、比较下列各组热化学方程式中△H1与△H2 的大小，并说明理由。
（1） 2H2(g) + O2(g) = 2H2O (g) △H1
2H2(g) + O2(g) = 2H2O (l) △H2
（2） S(g) + O2(g) = SO2 (g) △H1
S(s) + O2(g) = SO2 (g) △H2
（3） H2(g) + Cl2(g) = 2HCl (g) △H1
H2(g) + Cl2(g) = HCl (g) △H2
（4） C(s) + O2(g) = CO (g) △H1
C(s) + O2(g) = CO2 (g) △H2
2、在101325Pa和298K条件下,2molH2生成水蒸汽放出484kJ热量,下列热化学方程式正确的是( )
A.2H2+O2=2H2O ， △H= -484kJ/mol B.H2O(g)= H2(g)+ O2(g) △H= +242kJ/mol
C.2H2(g)+ O2(g)=2H2O(l)， △H= -484kJ/mol D.H2(g)+ O2(g)= H2O(g) △H= +242kJ/mol
3、0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧，生成固态B2O3和液态水，放出649.5kJ热量，乙硼烷燃烧的热化学方程式为：
4、在101kPa时，0.5molCH4完全燃烧生成CO2和液态H2O放出495.2kJ的热量，写出该反应的热化学方程式。并计算1000L（标准状况）甲烷燃烧放出的热量为多少？480g呢？
[要点强化指导]：
△H单位“kJ·mo－1”并不是指每摩具体物质反应时伴随的能量变化是多少千焦，而是指给定形式的具体物质反应以各物质的化学计量数来计算其物质的量时伴随的能量变化。也就是说“mo－1”表明参加反应的各物质的物质的量与化学方程式中各物质的化学式的系数相同。如：H2（g）+ 1/2O2（g）= H2O（l）；△H（298K） = －285.8kJ·mol－1表示298K时，1mol的H2（g）和0.5mol O2（g）反应生成1mol的H2O（l）放出285.8kJ的热量。
例题1：由图分析可知下列说法正确的是 （ ）
A．A→B＋C和B＋C→A两个反应吸收或放出能量不等
B．A→B＋C △H ＜ 0
C．A具有的焓高于B和C具有的焓总和
D．A→B＋C △H ＞ 0，则B＋C→A △H ＜ 0
针对性练习：
1．下列各图中，表示正反应是吸热反应的是（ ）
A B
C D
2．对于一个放热反应，已知产物的总能量为70kJ，那么反应物的总能量可能是（ ）
A．20kJ B．30kJ C．70kJ D．80kJ
例题2：已知在101KPa，298K条件下，2 mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量，下列热化学方程式正确的是（ ）
A．H2O（g）= H2（g）+ 1/2O2 ；△H（298K） = －242kJ·mol－1
B．H2（g）+ 1/2O2（g）= H2O（l）；△H（298K） = ＋484kJ·mol－1
C．H2（g）+ 1/2O2（g）= H2O（g）；△H（298K） = －242kJ·mol－1
D．H2（g）+ 1/2O2（g）= H2O（g）；△H（298K） = －484kJ
针对性练习：
3．1g的炭与适量的水蒸气生成一氧化碳和氢气，需吸收10.94kJ热量，相应的热化学方程式为 （ ）
A．C + H2O = CO ＋ H2 ；△H = 10.94kJ·mol－1
B．C（s）+ H2O（g）= CO（g）＋ H2（g）；△H = －10.94kJ·mol－1
C．C（s）+ H2O（g）= CO（g）＋ H2（g）；△H = ＋131.3kJ·mol－1
D．1/2C（s）+ 1/2H2O（g）= 1/2CO（g）＋ 1/2H2（g）；△H = －65.65kJ·mol－1
4．已知热化学方程式2H2（g）+ O2（g）== 2H2O（l） △H1 = —571.6kJ·mol-1，则关于热化学方程式“2H2O（l）== 2H2（g）+ O2（g） △H2 = ？”的说法正确的是 （ ）
A．方程式中化学计量数表示分子数 B．该反应△H2大于零
C．该反应△H2= —571.6kJ·mol-1 D．该反应可表示36g 水分解时的热效应
【课堂练习达标】
1．下列说法正确的是 （ ）
A．反应热是指反应过程中放出的热量
B．热化学方程式的系数也可表示分子的个数
C．在热化学方程式中无论是反应物还是生成物必须表明聚集状态
D．所有的化学反应都伴随着能量变化
2．热化学方程式中化学计量数表示 （ ）
A．分子个数 B．原子个数
C．物质的质量 D．物质的量
3．关于热化学方程式：2H2（g）+ O2（g）= 2H2O（l）；△H = －571.6kJ·mol－1，下列有关叙述错误的是（ ）
A．2 mol H2完全燃烧生成液态水时放出571.6kJ的热
B．1 mol H2完全燃烧生成液态水时放出285.8kJ的热
C．2 个H2分子完全燃烧生成液态水时放出571.6kJ的热
D．上述热化学方程式可以表示为：H2（g）+ 1/2O2（g）= H2O（l）；△H = －285.8kJ·mol－1
4．下列热化学方程式书写正确的是 （ ）
A．2SO2 ＋ O2 2SO3；△H = －196.6kJ·mol－1
B．H2（g）+ 1/2O2（g）= H2O（l）；△H = －285.8kJ·mol－1
C．2H2（g）+ O2（g）= 2H2O（l）；△H = ＋571.6kJ·mol－1
D．C（s）＋O2（g） CO2（g）；△H = －393.5kJ
5．已知：H2（g）+ Cl2（g）= 2HCl（g）；△H = －184.6kJ·mol－1，则反应：
HCl（g）＝ 1/2 H2（g）+ 1/2 Cl2（g）的△H为 （ ）
A．＋184.6kJ·mol－1 B．－92.3kJ·mol－1
C．－369.2kJ·mol－1 D．＋92.3kJ·mol－1
6．已知1mol白磷变成1mol红磷放出18.39kJ的热量。下列两个方程式：
4P（白磷，s）＋ 5O2（g）＝ 2P2O5（s）；△H1
4P（红磷，s）＋ 5O2（g）＝ 2P2O5（s）；△H2
则△H1和△H2的关系正确的是 （ ）
A．△H1 ＝ △H2 B．△H1 ＞ △H2 C．△H1 ＜ △H2 D．不能确定
7．在一定条件下，CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为：
2CO（g）＋O2（g） 2CO2（g）；△H = －566kJ·mol－1
CH4（g）+ 2O2（g）= CO2（g）＋ 2H2O（l）；△H = －890kJ·mol－1
由1molCO和3molCH4组成的混合气体在上述条件下完全燃烧时，释放的热量为 （ ）
A．2912 kJ B．2953 kJ C．3236 kJ D．3867 kJ
8．在相同温度和压强下，将32g硫分别在纯氧中和空气中完全燃烧，令前者放出的热量为Q1，后者放出的热量为Q2，则关于Q1和Q2的相对大小正确的判断是 （ ）
A．Q1 ＝ Q2 B．Q1 ＞ Q2 C．Q1 ＜ Q2 D．无法判断
9．氢气（H2）、一氧化碳（CO）、辛烷（C8H18）、甲烷（CH4）的热化学方程式为：
H2（g）＋ 1/2 O2（g）＝ H2O（l）；△H = －285.8kJ·mol－1
CO（g）＋ 1/2O2（g） CO2（g）；△H = －283.3kJ·mol－1
C8H18（l）+ 25/ 2O2（g）= 8CO2（g）＋ 9H2O（l）；△H = －5518kJ·mol－1
CH4（g）+ 2O2（g）= CO2（g）＋ 2H2O（l）；△H = －890.3kJ·mol－1
相同质量的H2、CO、C8H18、CH4完全燃烧时，放出热量最少的是 （ ）
第三课时、反应焓变的计算-----盖斯定律
【课堂学案】
【复习提问】写出下列反应的热化学方程式
（1）1molC2H5OH(l)与适量O2(g)反应，生成CO2(g)和H2O(l)，放出1366.8kJ热量。
。
（2）18g葡萄糖与适量O2(g)反应，生成CO2(g)和H2O(l)， 放出280.4kJ热量。
。
【板书】三、反应焓变的计算
（一）盖斯定律：
1、内容：
2、理解要点：
（1）反应焓变（反应热效应）只与 、 有关，与 无关。
（2）焓变（反应热）总值一定。
△H = △H1 + △H2 = △H3 + △H4 + △H5
[合作探究]：如何进行反应热的计算？
由盖斯定律可知：反应热的大小与反应的 无关，无论是一步完成还是分几步完成，其反应热是 的。我们可以将两个或多个热化学方程式包括其△H相 或相 ，得到一个新的热化学方程式。即热化学方程式具有 性，可以进行加、减、乘、除四则运算。
[要点强化指导]：⑴反应热的计算是以其定义为基础的，要掌握其定义的涵义，同时注意单位的转化。
⑵依据热化学方程式的计算，要注意反应热是指反应按所该形式完全进行时的反应热。
⑶热化学方程式中的化学计量数与反应热成正比关系。
（二）焓变的计算方法
1、利用已知焓变求未知焓变——热化学方程式相加减
【问题分析示例】
例题1：氢气和氧气生成液态水的反应，
可以通过两种途径来完成，如下图所示：
已知：H2（g）+ 1/2O2（g）= H2O（l）；△H = －285.8kJ·mol－1
H2O（g）= H2O（l）；△H2 = －44.0kJ·mol－1
求：H2（g）+ 1/2O2（g）= H2O（g）的反应热△H1 ？
解析：依据盖斯定律可得：△H＝△H1＋△H2 ，
所以，△H1＝△H－△H2
＝ －285.8kJ·mol－1 －（－44.0kJ·mol－1）
＝ －241.8kJ·mol－1
答案：△H1＝ －241.8kJ·mol－1
【例2】试利用298K时下述反应的实验数据，计算此温度下
C（s，石墨）+O2（g）=CO（g）的反应焓变。
C（s，石墨）+ O2（g）= CO2（g） △H1 = —393.5kJ mol—1
CO （g） + O2（g）= CO2（g） △H2 = —283.0kJ mol—1
解：设此反应分两步进行：
第一步：C（s，石墨）+ O2（g）= CO2（g） △H1 = —393.5kJ mol—1
第二步：CO2（g）= CO （g） + O2（g）△H2 ′= —△H2 = 283.0kJ mol—1
将上述两步反应相加得总反应为：
C（s，石墨）+O2（g）=CO（g） △H3 = ？
根据盖斯定律，△H3 =△H1 + △H2 ′
=—393.5kJ mol—1 + 283.0kJ mol—1
=—110.5kJ mol—1
答：298KC（s，石墨）+O2（g）=CO（g）的△H为—110.5kJ mol—1。
【练习1】试利用298K时下述反应的实验数据，计算此温度下P4（s，白磷）= 4P（ s，红磷）的反应焓变。
P4（s，白磷）+ 5O2（g）= P4O10（S） △H1 = —2983.2kJ mol—1
P（s，红磷）+ O2（g）= P4O10（S） △H2 = —738.5kJ mol—1
【练习2】试利用298K时下述反应的实验数据，计算此温度下
2N2H4(g) + 2NO2(g) == 3N2(g) + 4H2O(g)的反应焓变。
N2（g） + 2O2（g） == 2NO2（g） △H1 = + 67.7kJ mol—1
N2H4（g）+ O2（g） == N2（g）+ H2O（g） △H2 = — 534kJ mol—1
【练习3】试利用298K时下述反应的实验数据，计算此温度下
Zn（s）+ HgO（s） == ZnO（s）+ Hg（l）的反应焓变。
Zn（s） + O2（g）== ZnO（s） △H1 = —351.1kJ mol—1
Hg（s） + O2（g）== HgO（s） △H2= —90.7kJ mol—1
2、利用化学键的键能求焓变
（1）键能：
（2）△H = ∑ (反应物的键能） —∑(反应产物的键能)
【例3】以下是部分共价键键能数据：H—S 364kJ mol—1，S—S 266kJ mol—1，S=O 522kJ mol—1，H—O 464kJ mol—1。试根据这些数据计算下面这个反应的焓变。
2H2S(g) + SO2(g) == 3S(g) + 2H2O(g) △H = ？
【练习4】以下是部分共价键键能数据：P—P 198kJ mol—1，P—O360kJ mol—1，O=O 498kJ mol—1。 试根据这些数据计算下面这个反应的焓变。
P4(s,白磷) + 3O2(g) == P4O6(s) △H = ？
氧原子
磷原子
P4 分子结构 P4O6 分子结构
针对性练习：
已知：C（s）+ O2（g）= CO2（g）；△H1 = －393.5kJ·mol－1
CO（g）+ 1/2O2（g）= CO2（g）；△H2 = －283.0kJ·mol－1
试求C（s）+ 1/2 O2（g）= CO（g）的反应热△H3 ？
[要点强化指导]：影响反应热大小的因素：
反应热的大小与反应的条件，反应物、生成物的种类、状态及物质的量有关。⑴不同的反应，有不同的反应热；⑵同一反应，若某一物质的状态不同，则反应热不同。参加反应的物质的物质的量不同，则反应热不同。⑶反应方向逆向，则△H改变符号，但绝对值不变。⑷反应热的大小与与反应的途径无关，无论是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。
【课堂练习达标】
1．下列说法正确的是 （ ）
A．反应热指的是反应过程中放出的热量
B．热化学方程式中的化学计量数意义之一是表示分子的个数
C．反应热的大小与反应的途径有关，理论上分多步完成时过程中热量损耗多，比一步完成时其反应热效应少。
D．依据盖斯定律，热化学方程式具有加和性，也可以进行加、减、乘、除四则运算。
2．下列各项与反应热的大小无关的是 （ ）
A．反应物的状态 B．生成物的状态 C．反应物的多少 D．表示反应热的单位
3．已知：C（s）＋ 1/2O2（g）＝ CO（g）；△H1 = －110.35kJ·mol－1
CO（g）＋ 1/2O2（g）＝ CO2（g）；△H2 = －282.57kJ·mol－1
则C（s）＋ O2（g）＝ CO2（g）；△H3 ＝ ？ （ ）
A．＋172.22kJ·mol－1 B．－172.22kJ·mol－1 C．＋392.92kJ·mol－1 D392.92kJ·mol－1
4．下列说法不正确的是 （ ）
①在热化学方程式中无论是反应物还是生成物必须标明聚集状态；②所有的化学反应都伴随着能量变化；③放热的反应发生时不必加热；④一般来说，吸热反应在加热后才能发生；⑤化学反应的热效应数值与参加反应的物质的多少有关；⑥一般来说，吸热反应在一定条件下也能发生；⑦依据盖斯定律，反应热的大小与反应的途径有关，无论是一步完成还是分几步完成，其反应热基本相同。
A．②③⑥⑦ B．③④⑤⑦ C．④⑤⑦ D．③④⑦
5．已知热化学方程式：2H2O（l）= 2H2（g）+ O2（g）；△H1 = ＋571.6kJ·mol－1
2H2（g）+ O2（g）= 2H2O（g）；△H2 = －483.6kJ·mol－1
当1g液态水变为气态水时，对其热量变化的下列描述：①放出；②吸收；③2.44kJ：④4.88kJ；⑤88kJ。其中正确的是 （ ）
A．②和⑤ B．①和③ C．②和④ D．②和③
6．同素异形体相互转化的反应热相当少而转化速率慢，有时还很不完全，测定时很困难，现可依据盖斯定律进行计算。已知：
4P（白磷，s）＋ 5O2（g）＝ 2P2O5（s）；△H1 ＝ －283.2 kJ·mol－1 ①
4P（红磷，s）＋ 5O2（g）＝ 2P2O5（s）；△H2 ＝ －184.0kJ·mol－1 ②
由热化学方程式看来，更稳定的磷的同素异形体是 ，试写出白磷转化成红磷的热化学方程式 。
7．已知下列热化学方程式：
⑴Fe2O3（s）＋ 3CO（g）＝ 2Fe（s）＋ 3CO2（g）；△H ＝ －25 kJ·mol－1
⑵3Fe2O3（s）＋ CO（g）＝ 2Fe3O4（s）＋ CO2（g）；△H ＝ －47 kJ·mol－1
⑶Fe3O4（s）＋ CO（g）＝ 3FeO（s）＋ CO2（g）；△H ＝ ＋19 kJ·mol－1
写出FeO（s）被CO还原成Fe（s）和CO2的热化学方程式 。
（第四课时）
【典例精析】
已知25℃、101kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为
①C(石墨)+O2(g)==CO2(g) ΔH=-393.51kJ/mol、②C(金刚石)+ O2(g)==CO2(g)
ΔH=-395.41kJ/mol据此判断，下列说法正确的是（A）
A.由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低
B.由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高
C.由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低
D.由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高
【解析】根据盖斯定律，将①式减去②式，得到下列热化学方程式：
C(石墨)== C(金刚石) ΔH=-1.90kJ/mol
说明由石墨制备金刚石是吸热反应，吸收的热量作为化学能的形式贮存在金刚石中，也就是等质量的金刚石具有的能量比石墨高。A选项正确。
氢气、一氧化碳、辛烷(C8H18)、甲烷的热化学方程式分别为
相同质量的H2、C8H18、CH4完全燃烧时放出热量最少的是（B）
A H2(g) B. CO(g) C. C8H18 (l) D. CH4 (g)
【解析】本题主要考查化学反应中的能量变化，假设其质量皆为1g，则它们放出的热量分别为：
H2：
CO：
C8H18：
CH4：
在同温同压下，下列各组热化学方程式中，ΔH1>ΔH2的是（AC）
2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH1 2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH2
S(g)＋O2(g)=SO2(g) ΔH1 S(s)＋O2(g)=SO2(g) ΔH2
C(s)＋1/2O2(g)=CO(g) ΔH1 C(s)＋O2(g)=CO2 (g) ΔH2
H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g) ΔH1 1/2H2(g)＋1/2Cl2(g)=HCl(g) ΔH2
【解析】此类题目考查了学生运用热化学方程式的有关知识和物质状态与反应热关系的知识来解决化学问题的能力.解题过程中容易混淆放出热量的多少与ΔH大小的关系，突破方法：放热反应，ΔH<0，为负值，所以放出热量越多，ΔH就越小。A选项中气态水变成液态水还要放热，故ΔH1>ΔH2。B选项中固态硫变成气态硫需吸热，故ΔH1<ΔH2。C选项一氧化碳继续燃烧生成二氧化碳放热，故故ΔH1>ΔH2。D选项，后一反应的化学计量数为前一反应对应物质的一半，故ΔH1<ΔH2。
为了测定酸碱反应的中和热，计算时至少需要的数据是①酸的浓度和体积
②碱的浓度和体积 ③比热容 ④反应后溶液的质量 ⑤生成水的物质的量
⑥反应前后温度变化 ⑦操作所需的时间
A. ①②③⑥ B. ①③④⑥ C.③④⑤⑥ D.全部
【解析】所谓中和热，是指在稀溶液中酸跟碱发生中和反应而生成1mol水时的反应热。在本题中，生成水的量可由酸、碱的量决定，而反应的热效应可由公式Q=Cm(T2-T1)求算。由于酸、碱的稀溶液的密度可近似认为1g/cm-3，因此当知道①②时，也就确定了反应后溶液的质量，再利用溶液的比热容和反应前后的温度变化值，即可求出反应的热效应。
针对性练习
【题1】已知X+Y==M+N为吸热反应，对该反应的下列说法中正确的是 （ ）
A.X的能量一定低于M的能量 B.Y的能量一定低于N的能量
C.X和Y的总能量一定低于M和N的总能量
D.因该反应为吸热反应，故该反应一定要加热才可发生
【题2】已知某反应的焓变小于零，则下列叙述正确的是 （ ）
A.该反应一定是放热反应 B. 该反应一定是吸热反应
C.该反应反应物的总能量一定大于产物的总能量 D.该反应产物的总能量一定大于反应物的总能量
【题3】下列各图中，表示正反应是吸热反应的是 （ ）
【题4】航天飞机用铝粉与高氯酸铵（NH4ClO4）的混合物为固体燃料，方程式表示为：2NH4ClO4N2↑＋Cl2↑＋2O2↑＋4H2O下列对该反应的叙述中错误的是 ( )
A.瞬间产生大量高温气体推动航天飞机飞行 B.从能量变化的角度，主要是化学能转变为热能和动能
C.反应的焓变大于零 D.在方程式后增加ΔH及其数据即为热化学方程式
【题5】某短跑运动员体重70kg,，其跑时以1/7秒冲出1m远，消耗的能量为6860J，其能量全部由消耗体内葡萄糖提供，热化学方程式为C6H12O6(s)＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l); ΔH=-2804kJ/mol，则所消耗葡萄糖的质量为 ( )
A.0.22g B.0.55g C.0.44g D. 0.66g
【题6】强酸与强碱的稀溶液发生中和反应: H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol－1 分别向1L0.5mol·L－1的NaOH溶液中加入：①稀醋酸 ②浓硫酸 ③稀硝酸，恰好完全反应的热效应分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，它们的关系正确的是（D）
A.ΔH1>ΔH2>ΔH3 B. ΔH2<ΔH1<ΔH3 C.ΔH1=ΔH2=ΔH3 D. ΔH1>ΔH3>ΔH2
【题7】下列说法正确的是 （ ）
A.需要加热方能发生的反应一定是吸热反应
B.放热反应在常温下一定很容易发生
C.反应是吸热还是放热必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小
D.吸热反应在一定条件下也能发生
【题8】下列反应中生成物的总能量大于反应物总能量的是 （ ）
A.氢气在氧气中燃烧 B.铁丝在氧气中燃烧
C.硫在氧气中燃烧 D.焦碳在高温下与水蒸气反应
【题9】下列关于ΔH（焓变）的说法正确的是 （ ）
A.在任何条件下，化学反应的焓变都等于化学反应的反应热
B. ΔH >0时，反应吸收热量；ΔH <0时，反应放出热量
C.热化学方程式中ΔH的值与物质前的化学计量数无关
D. ΔH的值可以通过实验测得
【题10】磷在氧气中燃烧，可能生成两种固态氧化物。3.1g的单质磷（P）在3.2g氧气中燃烧，至反应物耗尽，并放出X kJ热量。
（1）通过计算确定反应产物的组成（用化学式表示）是 ，其相应的质量（g）为 。
（2）已知单质磷的燃烧热为Y kJ/mol，则1mol P与O2反应生成固态P2O3的反应热ΔΗ= 。
（3）写出1mol P与O2反应生成固态P2O3的热化学方程式： 。
【题11】发射卫星时可用肼（N2H4）为燃料，用二氧化氮为氧化剂，这两种物质反应生成氮气和水蒸气。已知；N2(g)+2O2(g)==2NO2(g) ΔΗ1=+67.7 kJ/mol ①
N2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(g) ΔΗ2= -534 kJ/mol ②
试计算1mol肼和二氧化氮完全反应时放出的热量为 kJ，写出肼和二氧化氮反应的热化学方程式 。
本节综合评价
一、选择题
1．关于化学反应的实质的说法正确的是 （ ）
A．化学反应都有新物质生成 B．化学反应都有能量变化
C．化学反应是旧键断裂新键的生成的过程 D．化学反应的发生都需要在一定条件下
2． “焓”是指 （ ）
A．物质所具有的能量 B．反应热的变化 C．化学键所具有的能量 D．物质的一种化学性质
3．已知298K时，H＋（aq）＋ OH－（aq）＝ H2O（l） △H ＝ －57.3 kJ/ mol ，推测含 1mol HCl 的稀溶液与含1 mol NH3的稀溶液反应放出的热量 （ ）
A．大于57.3 kJ B．等于57.3 kJ C．小于57.3 kJ D．无法确定
4． 已知：H2O（l）＝ H2（g）+ 1/2O2（g）；△H = －285.8kJ·mol－1
CH4（g）+ 2O2（g）= CO2（g）＋ 2H2O（l）；△H = －890.3kJ·mol－1
若1g H2和1g CH4 分别燃烧后，放出的热量之比约为 （ ）
A．1 ：3.4 B．1 ：1.7 C．2.3 ：1 D．4.6 ：1
5．下列变化过程中，是吸热的反应的是 （ ）
A． H ＋ H → H2 B．H ＋ Cl → HCl C．I2 → I ＋ I D．S ＋ O2 → S O2
6． 实验室测得4mol SO2参加下列反应：2SO2（g）＋ O2（g） 2SO3（g）；
△H = －196.64kJ·mol－1，当放出314.3kJ热量时SO2的转化率最接近为 （ ）
A． 40% B．50% C． 80% D．90%
7．下列叙述正确的是 （ ）
A．物质燃烧都是放热反应 B．化学反应总是伴随着能量的变化
C．化学反应中放出的热量一定等于吸收的热量 D．化学反应中放出的热才是反应热
8．298K时，0.5 mol N2（g）与适量H2（g）转化为NH3（g）放出46.1KkJ 的热量，则表示该反应的热化学方程式正确的是（ ）
A．N2（g）＋ 3H2（g）＝ 2 NH3（g）；△H（298K） = ＋92.2kJ·mol－1
B．N2（g）＋ 3H2（g）＝ 2 NH3（g）；△H（298K） = －92.2kJ·mol－1
C．N2（g）＋ 3H2（g）＝ 2 NH3（g）；△H（298K） = ＋46.1kJ·mol－1
D．N2（g）＋ 3H2（g）＝ 2 NH3（g）；△H（298K） = －46.1kJ·mol－1
9．已知：H2（g）+ 1/2O2（g）= H2O（l）；△H = －285.8kJ·mol－1
C3H8（g）+ 5O2（g）= 3CO2（g）＋ 4H2O（l）；△H = －2220.0kJ·mol－1
实验测得H2和C3H8的混合气体共5mol，完全燃烧生成液态水时放热3847kJ，则混合气体中H2和C3H8的体积比为（ ）
A．1∶3 B．1∶1 C．3∶1 D．1∶4
二、非选择题
10．已知：氢气和氧气的混合气体遇火星即发生爆炸生成水；水在1000℃以上持续加热分解为氢气和氧气；水电解生成氢气和氧气。试回答下列问题：
⑴氢气和氧气化合生成水的反应是 （填“放热”或“吸热”）反应，氢气和氧气的总能量 （填“大于”或“小于”）水的总能量，此反应中化学能转化为 能。
⑵水在高温下分解的反应为 （填“放热”或“吸热”）反应，反应中热能转化为 能。电解水的过程是 能转化为 能的过程。
11．已知下列两个热化学方程式：
H2（g）+ 1/2O2（g）= H2O（l）；△H = －285kJ·mol－1
C3H8（g）+ 5O2（g）= 3CO2（g）＋ 4H2O（l）；△H = －2220.0kJ·mol－1
⑴实验测得H2和C3H8的混合气体共5 mol ，完全燃烧生成液态水时放热6262.5kJ，则混合气体中H2和C3H8的体积比是 。
⑵又知：H2O（g）= H2O（l）；△H = －44.0kJ·mol－1 ，
写出丙烷燃烧生成二氧化碳气体和水蒸气的热化学方程式： 。
② C3H8（g）+ 5O2（g）= 3CO2（g）＋ 4H2O（g）；△H = －2044.0kJ·mol－1
12． 煤燃烧的反应热可通过以下两个途径来利用：Ⅰ．利用煤在充分的空气中直接燃烧产生的反应热；Ⅱ．先使煤与水蒸气反应得到氢气和一氧化碳，然后使得到的氢气和一氧化碳在充分的空气中燃烧。这两个过程的热化学方程式为：
Ⅰ．C（s）+ O2（g）= CO2（g） ；△H = E1 ①
Ⅱ．C（s）+ H2O（g）= CO（g）＋ H2（g）；△H = E2 ②
H2（g）+ 1/2O2（g）= H2O（g）；△H = E3 ③
CO（g）+ 1/2O2（g）= CO2（g）；△H = E4 ④
请填写下列空白：
⑴与途径Ⅰ相比途径Ⅱ的优点是 。
⑵上述四个热化学方程式中，反应（填编号） 的△H ＞ 0。
⑶等质量的煤分别通过以上两个途径产生的可利用的总能量关系正确的是（填序号） 。
A．Ⅰ比Ⅱ多 B．Ⅰ比Ⅱ少
C．Ⅰ与Ⅱ在理论上相同 D．无法确定
⑷依据能量守恒定律，E1、E2、E3、E4之间的关系为 。
解析：途径Ⅱ实质是使炭的汽化进行降低污染、提高利用率、使炭能充分燃烧、且用管道运输比其它形式的运输方便。而反应①③④均为燃烧，是放热反应，△H ＜ 0，则只有②是吸热反应。依据盖斯定律可知：⑶C ⑷E1 ＝ E2 ＋ E3 ＋ E4
第二节 电能转化为化学能──电解
【课标三维定向】
１.知识与技能
⑴以电解熔融的氯化钠为例，理解电解的基本原理，能够正确判断电解池的阴极和阳极。
⑵了解氯碱工业、精炼粗铜及电镀铜的电解原理，能准确书写电极反应式和电解反应式；掌握惰性材料作电极时，离子的放电顺序。
２.过程与方法
⑴通过理解电解的基本原理，体会电解原理的应用及计算。
⑵通过电解熔融的氯化钠、观看氯碱工业的模型、精炼粗铜及电镀铜等，培养观察、分析、推理、归纳总结、迁移探究的能力。
３.情感态度与价值观
激发自主探究的意识，培养“由表及里”的分析问题的辩证唯物主义观点的教育。同时进行环境保护的教育，提高环保意识。
【学习策略指导】
学习重点：以电解熔融的氯化钠为例，理解电解的基本原理，初步掌握一般电解反应产物的判断方法。
学习难点：了解氯碱工业、精炼粗铜及电镀铜的原理，体会电解原理的应用。（阴极和阳极以及电极反应的概念、正确书写电极反应式。）
第一课时 电解原理
问题一、电解
【自主学习】
⒈电解熔融的氯化钠
离子在电场中的 是电解质溶液和熔融电解质导电的原因。在电场作用下，熔融的氯化钠中的 和 分别移向与电源负极和正极相连的电极。与电源负极相连的电极带有 ，Na＋在这个电极上得到电子，被还原成钠原子： ；而与电源正极相连的电极带有 ，Cl－在将电子转移给这个电极，自身被氧化成 ，最终生成 ： 。将两个电极上所发生的反应组合起来，就是电解氯化钠制备金属钠的化学反应： 。
⒉电解的定义
在 的作用下，电解质在两个电极上分别发生 和 的过程。
[要点强化指导]
⑴电解时所用的电流必须是直流电，而不是交流电。
⑵熔融态电解质可被电解，电解质溶液也可被电解。
⑶电解的过程实质是一个氧化还原反应发生的过程，这一过程在通常情况下是不能进行的。
问题二、电解池
【自主学习】
⒈ 电解池的含义
将 转化为 的装置被称为电解池。
⒉ 电解过程中的能量变化
在电解过程中，电源向反应体系提供 能，电能转化为 能而“储存”在反应物中。
3. 电解池的电极：
按照电化学规定，电解池中的两个电极是 极、 极，发生 的电极叫做阳极（阳极与电源的 相连）；发生 的电极叫做阴极（阴极与电源的 极相连）。
4. 构成电解池的条件：
(1)
(2)
(3)
(4)
【练习1】.分析下图，属于电解池的有 （ ）
【练习2】下列说法正确的是 ( )
①电解是把电能转变成化学能； ②电解是化学能转变成电能；
③电解质溶液导电是化学变化； ④任何电解过程，必将导致氧化还原反应的发生；
问题三、电极反应及其反应式的书写
【自主学习】
⒈电极反应的含义
在电解池中，氧化反应和还原反应是在两个 上分别进行的。每个电极上或是发生 电子
的变化，或是发生 电子的变化，分别相当于 的一半，这种反应常称为半反应。在电极上进行的半反应叫做电极反应，阳极上发生 反应，阴极上发生 反应。
[合作探究1]：电极与电子的移动方向有怎样的特点？
⑴阳极与电源的 相连，阳极上发生 反应，电子由电解质中的 放电经电解池 极、外电路到电源的 极，即： 极 电源的 极；
⑵阴极与电源的 极相连，阴极上发生 反应，电子由电源的 极、外电路到电解池 极被电解质中的阳离子得到，即：电源的 极 电解池的 极。
[要点强化指导]电极与溶液（或熔融电解质）中的离子移动
⑴电解池的 极上有富积的大量的 ，故电解质中带 电荷的 离子向该极移动；
⑵电解池的 极上缺失 ，故电解质中带 电的 离子向电解池的 极移动。
规律
阴极： 发生还原反应的电极。
与电源“+”相连的电极，
得到电子的电极，
阳离子移到的电极。
阳极： 发生氧化反应的电极。
与电源“—”相连的电极，
失去电子的电极，
阴离子移到的电极。
[规律指导与总结]：电极反应式的书写形式与步骤
⑴电极反应式的书写形式有两种（以Cl－被氧化为例）：
①2Cl－－ 2e－＝ Cl2↑； ②2Cl－ →Cl2↑＋ 2e－ 。
举例：写出电解熔融NaCl的电极方程式
⑵总结电极反应式的书写步骤：
①看电极：主要看阳极是何类型的电极，若为活性电极，电极本身被氧化；若为惰性电极，溶液或融化状态的电解质中的阴离子被氧化。阴极一般不参与反应。
②看离子：搞清溶液或融化状态的电解质中有哪些阳离子、阴离子，首先排出放电顺序，然后书写电极反应式。
③书写时一定不要忘了水的电离，水溶液中始终有H＋和OH－，放电顺序中H＋和OH－之后的离子一般不参与电极反应。
④两个电极反应式所带的电荷必相等。
⑤书写时可依据总的反应式和某一电极反应式来写另一电极反应式。用总的反应式减去某一电极反应式就等于另一电极反应式
问题四、电解质溶液中各离子的放电顺序
【自主学习】
⒈离子的放电是指 离子失去电子或 离子得到电子的过程。阴离子放电越容易， 电子就越容易， 性就越强；反之，阳离子放电越容易， 电子就越容易， 性就越强。
⒉阳离子的放电顺序（阴极）：
K+＜Ca2+＜Na+＜Mg2+＜Al3+＜H+（H+浓度较小）＜Zn2+＜Fe2+＜Sn2+＜Pb2+＜H+（H+浓度较大）＜Cu2+ ＜Fe3+＜Hg2+＜Ag+＜Pt2+＜Au3+
⒊阴离子的放电顺序（阳极）：
S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根离子（SO42－、NO3－等）＞F－
【问题分析】
例题1：电解CuCl2溶液的电极反应的书写。
针对性练习：
1．工业制镁是采用电解熔融的氯化镁的方法。试分析电解熔融的MgCl2的原理，写出有关的电极反应式及总反应式。
例题2：：以石墨为电极电解Cu（NO3）2溶液和硫酸溶液。
⑴写出电极反应式； ⑵写出电解的总反应式和离子方程式。
针对性练习：
2．用惰性电极电解CuSO4和NaCl 的混合溶液，开始时阴极和阳极上分别析出的物质是（ ）
A．H2和Cl2 B．Cu和Cl2 C．H2和O2 D．Cu和O2
【总结】电解的几种类型
（1）电解含氧酸、强碱溶液及活泼金属的含氧酸盐，实质上是电解水，电解水型；
（2）电解不活泼金属无氧酸盐，实际上是电解电解质本身，分解电解质型；
（3）电解不活泼金属的含氧酸盐，放氧生酸型；
（4）电解活泼金属（K/Ca/Na）的无氧酸盐，放氢生碱型；
【课堂练习达标】
3． 下列关于电解槽的叙述不正确的是 （ ）
A．与电源正极相连的是电解槽的阴极 B．与电源负极相连的是电解槽的阴极
C．在电解槽的阳极上发生氧化反应 D．电子从电源的负极沿导线流入电解槽的阴极
4．能用电解的原理说明问题的是 （ ）
①电解是把电能转化成化学能；②电解是把化学能转化成电能；③电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化；④某些不能自发的氧化还原反应，通过电解的原理可以实现；⑤任何溶液被电解时，必须导致氧化还原反应的发生。
A．①②③④ B．②③⑤ C．③④ D．①③④⑤
5．电解下列物质的水溶液时，在阴极区无金属析出的是 （ ）
A．AgNO3 B．CuCl2 C．NaOH D．CaCl2
6．用石墨作电极，下列离子浓度相同时，在电解过程中最容易发生的电极反应是 （ ）
A．2Cl－ →Cl2↑＋ 2e－ B．4OH－ → 2H2O ＋ O2↑＋ 4e－
C．S2－ →S ＋ 2e－ D．2Br－ →Br2 ＋ 2e－
7．若电解熔融的氢氧化钠，其有关的电极反应式及总反应式怎样？
8．在蒸馏水中按物质的量之比为1∶1∶1∶1加入AgNO3、Ba（NO3）2、K2SO4、NaCl，充分搅拌后，以铂电极电解该溶液，通电后最初所的还原产物与氧化产物的质量比为 （ ）
A．1∶8 B．137∶71 C．35.5∶108 D．108∶35.5
9．用碳棒作电极，在H+、Na+、Cu2+、Ag+、Cl－、NO3－、SO42－等离子中选出适当离子组成电解质，电解其溶液：
⑴当阴极放出H2，阳极放出O2时，电解质的名称是 ；
⑵当阴极析出金属，阳极放出O2时，电解质的名称是 ；
⑶当阴极放出H2，阳极放出Cl2时，电解质的名称是 ；
⑷电解过程中电解质和水都减少时，电解质的名称是 ；
⑸通过电子的物质的量与阴极析出的金属、阳极析出的气体的物质的量之比为4∶2∶1时，电解质的化学式是 。
第二课时 电解原理的应用
问题一 、氯碱工业的电解原理（电解食盐水）
【自主学习】
分析：
氯碱工业就是电解饱和食盐水，在饱和食盐水溶液中，含有 、 、 、 ，阳离子 、 在阴极上的放电顺序是 ；阴离子 、 在阳极上放电顺序是 。所以，电极反应式为：阳极 ；阴极 。将两个电极反应式相加，得到电解的总反应式为 。故，在阴极上得到的产物是 和 ，阳极上得到的产物是 。
[合作探究]：电解熔融的食盐和饱和的食盐水的异同点？
电解熔融的食盐 电解饱和的食盐水
目的 制取金属钠 制取NaOH和Cl 2
条件 熔融（无水） 水溶液
电极反应 阳极
阴极
产物
总反应方程式
问题二、铜的精炼的原理（铜的电解精炼）
【自主学习】
⒈精炼粗铜是将 铜溶解重新冶炼成 铜的过程。
⒉利用电解的原理，若将粗铜溶解，必将粗铜作 极，精铜作 极，电解质溶液中必须含有 （离子），阳极上不活泼的金属以 的形式沉在电解池中，活泼的金属以 的形式进入溶液。阳极 （少量 、 ）；阴极 。
问题三、生产生活中电镀的原理（电镀）
【自主学习】
⒈电镀是应用电解原理在金属表面镀上一薄层 的过程。
⒉电镀主要的目的是 、 或 。
⒊电镀池的阳极是 ，阴极是 ，电镀液中一定含有 的 离子。
[合作探究]：用惰性电极电解电解质溶液的变化规律。
惰性电极电解电解质溶液时，溶液的PH值变化与发生电解反应的离子有密切关系，常见的一些物质的PH值及其它性质的变化如下所示：
类型 电极反应特点 物质类型及实例 电解的对象 电解质浓度的变化 PH值变化 恢复原浓度
电解水型 水电离出的 放电阴极： 阳极： 强碱（如 ）
含氧酸（如 ）
活泼金属含氧酸盐（如 ）
电解电解质型 电解质电离出的阴离子在 极上 电子，阳离子在 极上 电子 无氧酸（ ）
不活泼金属无氧酸盐（ ）
放H2生碱型 阴极：水电离出H＋放电 阳极：电解质电离出的 离子在 极上失电子 活泼金属无氧酸盐（ ）
放O2生酸型 阴极：电解质电离出的 离子在 极上得电子阳极：水电离出的 放电， 不活泼金属含氧酸盐（ 、 ）
小结：电解池、电解精练池、电镀池的比较
电解池 电解精练池 电镀池
定义 将电能转变成化学能的装置 应用电解原理将不纯的金属提纯的装置 应用电解原理在某些金属表面镀上一层其他金属的装置
形成条件 ①两电解接直流电源②电极插入电解质溶液或熔融电解质中③形成闭合回路 ①不纯金属接电源正极，纯的金属接电源负极 ②电解质溶液须待提纯金属的离子 ①镀层金属接电源正极，待镀金属接电源负极 ②电镀液须含有镀层金属的离子
电极名称 阳极：电源正极相连阴极：电源负极相连 阳极：不纯金属阴极：纯金属 阳极：镀层金属阴极：镀件
电极反应 阳极：氧化反应阴极：还原反应
问题四、电解的计算
⒈有关电解的计算通常是某些产物的质量、气体的体积、某元素的化合价以及溶液的PH值、物质的量浓度等。
⒉解答此类题目主要依据有：
⑴依据电解方程式或电极反应式，列比例式求解；
⑵依据各电极、线路中转移的电子守恒，特别多个电解池串联的，在各电极、线路中通过的电量相等，列等式求解。
例1：铂电极电解1LCu(NO3)2和KNO3混合溶液,通电一段时间,两极均产生11.2L(S.T.P)气体.求电解后溶液的pH,并确定析出铜的物质的量.
解析：阳极 4OH--4e-=2H2O+O2↑
阴极 Cu2++2e- =Cu↓ 2H++2e- =H2↑
阳极转移电子的物质的量为: 0.5×4 = 2mol,消耗4OH- 2mol,即产生H+ 2mol.
阴极生成0.5molH2,消耗H+ 1mol;所以溶液中C(H+)=1mol/L pH=0
生成H2转移的电子:0.5 ×2=1mol,故还有1mole- 用于还原Cu2+,可析出铜为0.5mol.
【针对练习】1.用石墨电极电解100mL H2SO4与CuSO4的混合液，通电一段时间后，两极均收集到2.24L（标况）气体，则原混合液中Cu2+的物质的量浓度为（ ）
A.1mol/L B.2mol/L C.3mol/L D.4mol/L
2.某硝酸盐晶体化学式为M(NO3)x·nH2O，式量为242，将1.21g该晶体溶于水配成100mL溶液，用惰性电极进行电解。当有0.01 mol 电子转移时，溶液中金属离子全部析出，此时阴极增重0.32g。求：
①金属M的相对原子质量及 x、n 值；
②电解溶液的pH（溶液体积仍为100mL）。
3.右图中x、y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量增加,b极板处有无色无臭气体放出,符合这一情况的 （ ）
4.根据金属活动顺序表，Cu不能发生如下反应：Cu + 2H2O=Cu(OH)2↓+ H2↑。但选择恰当电极材料和电解液进行电解，这个反应就能变为现实。下列四种电极材料和电解液中，能实现该反应最为恰当的是
A B C D
阳极 石墨 Cu Cu Cu
阴极 石墨 石墨 Fe Pt
电解液 CuSO4溶液 Na2SO4溶液 H2SO4溶液 H2O
5.按下图的装置进行电解实验：A极是铜锌合金，B极为纯铜，
电解质中含有足量的铜离子。通电一段时间后，若A极恰好
全部溶解，此时B极质量增加7.68克，溶液质量增加0.03
克，A合金中Cu、Zn原子个数比为 （ ）
A 4︰1 B 3︰1 C 2︰1 D 任意比
【问题分析】
例1：现在工业上主要采用离子交换膜法电解饱和食盐水制取NaOH、H2和Cl 2。请回答下列问题：
⑴在电解过程中，与电源正极相连的电极上所发生的电极反应式为 。
⑵电解之前，食盐水需要精制，目的是除去粗盐中的、Ca2+、Mg2+、SO42－等杂质离子，使用的试剂有：a．Na2CO3溶液，b．Ba（OH）2溶液，c．稀盐酸，其合理的加入顺序为（填试剂序号） 。
⑶如果在容积为10L的离子交换膜电解槽中，1min后在阴极可产生11.2L（标准状况）Cl2，这时溶液的pH值是 （填“升高”、“降低”或“不变”），溶液中c（OH－）为(设体积保持不变) 。
⑷若没有阳离子交换膜的存在,则电解饱和食盐水的化学方程式是
.
针对性练习：1．氯碱工业中，能穿过离子交换膜的是 （ ）
A．Cl－ B． OH－ C．Na＋ D．Cl2
2．用石墨作电极，电解下列物质的溶液，溶液的pH值升高的是 （ ）
A． H2SO4 B． NaOH C．Na2SO4 D．NaCl
例题2： 用石墨电极电解100 mLH2SO4和CuSO4的混合液，通电一段时间，两极上均产生2.24L（标准状况）气体，则原混合液中Cu2+的浓度是多少？
针对性练习：
3．1LK2SO4和CuSO4的混合液中c（SO42－）＝ 2mol/L，用石墨电极电解此溶液，通电一段时间，两极上均产生22.4L（标准状况）气体，则原混合液中K+的浓度是 （ ）
A．0.5mol/L B．1mol/L C．1.5mol/L D．2mol/L
4．用惰性电极电解MCl2的水溶液，当阴极增重a g 时，在阳极上同时产生bL气体（标准状况），则M的相对原子质量为 （ ）
A． B． C． D．
【课堂练习达标】
5．在铁制品上镀一定厚度的锌层，以下设计方案正确的是 （ ）
A．锌作阳极，铁制品作阴极，溶液中含有锌离子
B．锌作阴极，铁制品作阳极，溶液中含有锌离子
C．锌作阳极，铁制品作阴极，溶液中含有亚铁离子
D．锌作阴极，铁制品作阳极，溶液中含有亚铁离子
6．用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，加入一定质量的另一种物质（括号中），溶液能与原溶液完全相同的是 （ ）
A．CuCl2（CuSO4） B．NaOH（H2O） C．NaCl（HCl） D．CuSO4（Cu2O）
7．关于电解食盐水，下列说法正确的是 （ ）
A．电解时阳极得到氯气，阴极得到金属钠
B．若在阳极附近滴入KI溶液，溶液呈棕色
C．若在阴极附近滴入酚酞溶液，溶液呈无色
D．电解一段时间后，将全部电解质转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性
8．用两支惰性电极插入500mL AgNO3溶液中，通电电解。当电解液的c（H＋）从1×10－6mol·L－1变为1×10－3mol·L－1时（设电解时阴极没有氢气析出且电解液在电解前后体积变化可以忽略不计），电极上析出银的质量约是 （ ）
A． 27mg B．54mg C．108mg D．216mg
9．通以相等的电量，分别电解等浓度的硝酸银和硝酸亚汞（亚汞的化合价为＋1）溶液，若被还原的硝酸银和硝酸亚汞的物质的量之比为n（硝酸银）∶n（硝酸亚汞）＝ 2∶1，则下列表述正确的是 （ ）
A．在两个阴极上得到的银和汞的物质的量之比为n（银）∶n（汞）＝ 2∶1
B．在两个阳极上得到的产物的物质的量不相等
C．硝酸亚汞的分子式为HgNO3
D．硝酸亚汞的分子式为Hg2（NO3）2
10．如图为相互串联的甲乙两个电解池，E、F为
直流电源的两个电极。乙池溶液是滴有酚酞的食盐
水电解过程中，发现电极D附近先变红。请回答：
⑴电源E极为 极。
⑵甲池若为精炼铜的装置，A极是 极，
材料是 ，电极反应为 ；B极是 极，
材料是 ，电极反应为 ，电解质溶液为 。
⑶若甲池阴极增重12.8g，则乙池阴极放出气体在标准状况下的体积为 。
(第三课时)
【典例精析】
【例1】如右图是电解CuCl2溶液的装置，其中
c、d石墨电极，则下列有关判断正确的是（C）
A.a为负极，b为正极
B. a为阳极，b为阴极
C.电解过程中，d电极质量增加
D.电解过程中，Cl- 物质的量浓度不变
【解析】依据电流方向，可推出a为电源正极，b为负极，则c是电解池的阳极，Cl－失电子转化为Cl2；d是电解池的阴极，产生Cu，d电极质量会增加。
【例2】.用石墨电极持续电解下列溶液（电流强度不变），阳极上产生气体的的量可能发生如下图所示变化的是（D）
A.KI溶液 B.Na2SO4溶液
C.CuSO4溶液 D.NaCl溶液
【解析】电解KI溶液时，I－优先在阳极失去电子生成I2，起初没有气体放出。电解Na2SO4溶液相当于电解水，在阳极生成氧气，图象中不可能出现拐点。电解CuSO4溶液时，一直是OH－在阳极失去电子生成O2，图象中同样不可能出现拐点。电解NaCl溶液时，Cl－优先在阳极失去电子生成Cl2，当Cl－消耗完时，转换为OH－放电而生成O2，每转移1mol电子，可生成0.5molCl2，但只能生成0.25molO2，也就是说，前半段斜率较大，后半段斜率较小，与图象完全吻合。
【例3】.有X、Y、Z、M四种金属，已知：X可以从Y的盐溶液中置换出Y；X和Z组成原电池时，Z为正极；Y和Z的离子共存于电解液中，Y离子先放电；M的离子氧化性强于Y的离子。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序是（D）
A.X>Y>Z>M B.X>Z>M>Y C.M>Z>X>Y D.X>Z>Y>M
【解析】X可以置换出Y，说明金属活动性X>Y；X和Z作原电池电极时，Z为正极，说明金属活动性X>Z；Y和Z的离子共存，Y离子先放电，说明金属活动性Z>Y；M的离子氧化性强于Y的离子，说明金属活动性MZ>Y>M。
【例4】.用指定材料做阳极和阴极来电解一定物质的量浓度的溶液甲，然后加入物质乙能使溶液复原。则合适的组合是（B）
阳极 阴极 溶液甲 物质乙
A.Pt Pt NaOH NaOH固体
B.Pt Pt H2SO4 H2O
C.C Pt NaCl 盐酸
D.粗铜 精铜 CuSO4 Cu(OH)2
【解析】电解NaOH、H2SO4溶液，都是电解水，所以加水就可以复原，A错误；B正确；电解NaCl溶液后应加入氯化氢使之复原，如果加盐酸，会使NaCl溶液物质的量浓度减小，C错误；D选项，阳极：Cu-2e－→Cu2＋，阴极Cu2＋＋2e－→Cu，电解质溶液物质的量浓度没变，不用加任何物质。
【例5】某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液。通电时，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是（B）
A.a为正极，b为负极：NaClO和NaCl
B.a为负极，b为正极：NaClO和NaCl
C.a为阳极，b为阴极：HClO和NaCl
D.a为阴极，b为阳极：HClO和NaCl
【解析】用石墨作电极时，在阳极上应是Cl－放电，2Cl－－2e－→Cl2，在阴极上是水电离出的H＋放电，2H＋＋2e－→H2，水电离出的H＋消耗后，产生的OH－与Cl2反应产生ClO－，则消毒液为NaClO和NaCl，如果Cl2在上端产生，则Cl2直接向外排出，不能与OH－反应，故Cl2应在下端产生，即b为电源的正极，与之相连的碳棒为阳极。
【针对性练习】
【题1】下图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列实验现象中正确的是（ ）
A.逸出气体的体积，a电极的小于b电极的
B.一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体
C. a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色
D. a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色
【题2】下列关于电解池中形成的闭合回路的叙述中，正确的是 （ ）
A.电解池中的闭合回路仅是由电子的定向运动形成的
B.金属导线中，电子从电源的负极流向电解池的阳极，从电解池的阴极流向电源的正极
C.在电解质溶液中，阴离子向阴极运动，阳离子向阳极运动
D.相同时间内，阳离子在阴极上得到的电子与阴离子在阳极上失去的电子数相同
【题3】下列叙述中不正确的是 （ ）
A.电解池的阳极上发生氧化反应，阴极上发生还原反应
B.不能自发进行的氧化还原反应可通过电解实现
C.电镀时，电镀池里的阳极材料发生氧化反应
D.电解饱和食盐水时，阳极得到NaOH溶液和氢气
【题4】用惰性电极电解下列溶液，电解一段时间后，阴极质量增加，电解质溶液的pH下降的是 （ ）
A.CuCl2溶液 B.AgNO3溶液 C.BaCl2溶液 D.H2SO4溶液
【题5】电解CuCl2溶液时，如果阴极上有1.6g铜析出，则阳极上产生气体的体积（标准状况）约为 （ ）
A. 0.28L B. 0.56L C. 014L D. 11.2L
【题6】用含少量银和锌的粗铜做阳极，纯铜片做阴极，CuSO4溶液做电解液，电解一段时间后，阳极质量减少了x g，则 （ ）
A.电解液质量增加x g B.阴极质量增加x g
C.阴极质量增加a g ，a>x D.阴极质量增加b g，b【题7】当用铜做电极电解CuSO4溶液时，在阴极的产物是 （ ）
A.铜 B.铜和氧气 C.氧气 D.氢气
【题8】下列关于电解法精炼粗铜的叙述中不正确的是 （ ）
A.粗铜极做阳极
B.电解时，阳极发生氧化反应，而阴极发生的反应为Cu2++2e－→Cu
C.粗铜中所含Ni、Fe、Zn等金属杂质，电解后以单质形式沉积槽底，形成阳极泥
D.电解铜的纯度可达99.95%~99.98%
【题9】海水提镁的最后一步是将氯化镁电解获取金属镁，下列有关该电解过程的叙述中，正确的是( )
A.两个电极必须都用惰性电极
B.阳极必须用惰性电极，阴极可以是惰性电极；也可以是金属电极
C.电解熔融状态的氯化镁
D.电解氯化镁的水溶液
【题10】许多金属都可以通过电解的方法达到精炼的目的。下列有关该方法的叙述中，正确的是 ( )
A.含杂质的粗金属做阳极，与直流电源的正极相连
B.阴极只要是一种导体即可，与精炼过程无关
C.电解质溶液中除了含有精炼的金属的阳离子之外，绝对不能含有其他金属阳离子D.在精炼过程中，电解质溶液的成分不发生任何变化
【题11】在铁制品上镀上一定厚度的锌层，以下设计方案正确的是 （ ）
A.锌做阳极，镀件做阴极，溶液中含有Zn2+
B.铂做阴极，镀件做阳极，溶液中含有Zn2+
C.锌做阳极，镀件做阴极，溶液中含有Fe2+
D.锌做阴极，镀件做阳极，溶液中含有Zn2+
【题12】标明下列装置中电解池的阴极和阳极，写出电极反应式，并判断分别是氧化反应还是还原反应。
本节综合评价
【题1】在电解水制取H2和O2时，为了增强导电性，常常要加入一些电解质，最好选用下列物质中的（ ）
A. NaOH B. HCl C.NaCl D.CuSO4
【题2】在水中加入等物质的量的Ag+、Pb2+、Na+、SO42-、NO3-、Cl-，该溶液放在用惰性材料做电极的电解槽中，通电片刻，则氧化产物与还原产物的质量之比为 ( )
A.35.5：108 B.16：207 C.8：1 D.108：35.5
【题3】用铂电极（惰性电极）电解下列溶液时，阴极和阳极上的主要产物分别是H2和O2的是 ( )
A.稀NaOH溶液 B.HCl溶液 C.酸性MgSO4溶液 D.酸性AgNO3溶液
【题4】用惰性电极电解M(NO3)x的水溶液，当阴极上增重a g时，在阳极上同时产生b LO2（标准状况）。从而可知M的相对原子质量为 （ ）
A. B. C. D.
【题5】在一U形管中装入含有紫色石蕊的Na2SO4溶液，通直流电，一段时间后U形管内会形成一个倒立的三色“彩虹”，从左到右的颜色次序是 （ ）
A.蓝、紫、红 B.红、蓝、紫 C.红、紫、蓝 D.紫、红、蓝
【题6】把25℃时，将两个铂电极插入一定量饱和Na2SO4溶液中进行电解，通电一段时间后，在阴极逸出a mol气体，同时有W g Na2SO4 10H2O晶体析出。若温度保持不变，剩余溶液中溶质的质量分数为 （ ）
A. B.
C. D.
【题8】将两个铂电极插入500mL CuSO4溶液中进行电解，通电一段时间后，某一电极增重0.64g（设电解使该电极无H2放出，且不考虑水解和溶液体积变化）。此时溶液中c(H+)浓度约为 （ ）
A.4×10-3mol L-1 B. 2×10-3mol L-1 C. 1×10-3mol L-1 D. 4×10-7mol L-1
【题9】将质量分数为5.2%的NaOH溶液（密度为1.06g cm-3）1 L用铂电极电解，当溶液中NaOH的质量分数改变了1.0%时停止电解，则此时溶液中的关系是 （ ）
选项 NaOH的质量分数 阳极析出物的质量/g 阴极析出物的质量/g
A 6.2% 19 152
B 6.2% 152 19
C 4.2% 1.2 9.4
D 4.2% 9.4 1.2
【题10】用石墨作电极电解3mol L-1 KCl和0.5mol L-1 Al2(SO4)3的混合溶液时，下图电解变化的曲线合理的是 （ ）
【题11】工业上为了处理含有Cr2O72-的酸性工业废水，采用下面的处理方法：往工业废水中加入适量NaCl，以铁为电极进行电解，经过一段时间，有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成，工业废水中铬元素的含量已低于排放标准。请回答下列问题：
(1)两极发生反应的电极式为阳极： ，阴极：
(2)写出变为的离子方程式：
(3)工业废水由酸性变为碱性的原因是
(4) (填”能”或”不能”)改用石墨电极，原因是
【题12】在玻璃圆筒中盛有两种无色的互不相溶的中性液体。上层液体中插入两根石墨电极，圆筒内还放有一根下端弯成环状的玻璃搅棒，可以上下搅动液体，装置如图。接通电源，阳极周围的液体呈棕色，且颜色由浅变深，阴极上有气泡生成。停止通电，取出电极，用搅棒上下剧烈搅动。静置后液体又分成两层，下层液体呈紫红色，上层液体几乎无色。根据上述实验回答：
阳极上的电极反应式为
阴极上的电极反应式为
原上层液体是
原下层液体是
搅拌后两层液体颜色发生变化的原因是
要检验上层液体中含有的金属离子，其方法是，现象是
【题13】用石墨电极电解100mLH2SO4与CuSO4的混合液通电40min后，两极均收集到2.24L气体（标准状况），则原混合液中Cu2+的物质的量浓度为 ，通过电解槽的电流强度为 。
【题15】如图A为直流电源，B为浸泡饱和NaCl溶液和酚酞溶液的滤纸，C为电镀槽，接通电路后，发现B上的c点显红色。请填空：
（1）电源A上的a为 极。
（2）滤纸B上发生的总化学方程式为 ，欲在电镀槽中实现铁上镀锌，接通K点，使c、d两点短路，则电极e上发生的反应为 ，电极f上发生的反应为 ，槽中盛放的镀液可以是 或 。
第3节 化学能转化为电能——电池
知识与技能：通过对铜锌原电池的分析，了解原电池的工作原理，根据电流的方向判断原电池的正极和负极的方法，以及电池反应的概念；通过学习、了解常见化学电池的种类及其工作原理，认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用；
通过分析铜-铁接触处形成原电池的例子，理解金属腐蚀的电化学原理以及防护的原理。
过程与方法：通过原电池装置的设计实验，培养学生动手、动脑的能力，以及分析、处理实验数据的能力；通过交流讨论，训练学生的思维能力，培养学生获取分析处理、归纳信息的能力。
情感态度与价值观：通过学习，使学生从能量的角度比较深刻的了解化学学科学对人类的贡献，从而赞赏化学的作用。
教学重点：原电池的工作原理，写出简单的电极反应及电池反应，金属腐蚀的电化学原理以及据此而设计的防护原理。
教学难点：原电池的工作原理，金属发生吸氧腐蚀的电化学原理。
课时安排：共五课时
第一课时
【活动探究1】
将锌粉加入CuSO4溶液中，测量温度的变化，分析能量变化情况。
现象：
发生的反应为：
在这个反应中，锌 电子，直接给了与它接触的铜离子。该反应将 能转化为了 能。
【活动探究2】
注意分析溶液中的阴阳离子的移向问题
如果锌粉加入CuSO4溶液的反应是放热反应，试设计试验将反应释放的能量转化为电能。
【现象】（1）电流表指针发生偏转；
（2）锌片溶解
（3） CuSO4溶液颜色变浅；
（4）铜表面也出现一层红色的固体物质；
（5）溶液温度略有升高。
【分析】
电流计的指针发生 ，说明有 产生，即发生了 能转化为 能的过程。由电流的方向可知，电子由 通过导线流向 ，由此判断 是负极、 是正极。锌片上有 流出发生了 反应，即： ；锌原子 电子通过导线流向 ， 进入溶液，溶液中的 在铜片上 电子发生 反应，即： ，生成的 沉积在铜片上。两极之间溶液中 的定向移动和外部导线中 的定向移动构成闭合的回路，使两个电极反应持续进行，发生有序的电子转移过程，产生电流。其总反应式为： 。
一、原电池的工作原理
1、定义：原电池：
2、原电池的构成：
（1）
（2）
（3）
（4）
3、【小结】正负极的判断
（1）负极：
发生 反应的电极
电子的电极，电流的 极
较活泼的电极
阴离子移向负极
常见溶解的电极
（2）正极：
发生 反应的电极
电子的电极，电流的 极
较不活泼的电极
阳离子移向负极
常见由气泡冒出或由金属析出的电极
【观察思考】P21的双液原电池
1mol/LZnSO4溶液 1mol/LCuSO4溶液
【问题】
1.在盐桥插入之前，检流计指针是否发生偏转？
2. 在盐桥插入之后，是否有电流产生？实验现象是什么？
3. 与图1-3-2所示的原电池相比，该原电池具有什么特点？
[要点强化指导]
A、盐桥的作用：通过盐桥将两个隔离的电解质溶液连接起来，可使电流传导。将副反应降低至最小程度，这样，更彻底的将反应所释放的能量转化为电能。
B、通过盐桥，阴离子SO42－和Cl－向锌盐溶液移动，阳离子Zn2＋和K＋向铜盐溶液移动，使电流继续流通，形成闭合的回路。
C、锌片和铜片 用导线连接构成电子流动的电路（电池的外部电路）；ZnSO4 溶液和CuSO4溶液用盐桥连接，构成离子移动的电路（电池的内部电路）
5、原电池的电极方程式和总方程式的书写
（1）没给总方程式
【举例】
CuSO4溶液
①判断正负极（根据定义（主要依据）或金属的活泼性）
②写出电解反应式（注意生成的新离子能不能稳定存在电解质溶液中，若不能，在写反应式时应写出最稳定的物质）
③写出总方程式（电子守恒）
【例题1】将镁片和铝片用导线相连，插入H2SO4溶液中，写出两池中的电极反应式和电池反应式。
【解答】①Mg—Al—稀H2SO4原电池：
负极（Mg）：Mg = Mg2+ + 2e— （氧化反应）
正极（Al）：2H+ + 2e—= H2↑（还原反应）
电池反应：Mg + 2H+ = Mg2+ + H2↑
【练习2】将镁片和铝片用导线相连，插入NaOH溶液中，写出两池中的电极反应式和电池反应式
②Al—Mg—NaOH原电池：
负极（ ）：
正极（ ）：
电池反应：
（2）给出总方程式
【例题3】甲烷燃料电池：CH4 + O2 + 2OH— = CO32— + 3H2O
①判断正负极（把总反应式拆成氧化反应和还原反应）
②写出电解反应式（注意生成的新离子能不能稳定存在电解质溶液中，若不能，在写反应式时应写出最稳定的物质）
③两式加，验总式
注意：若只能写出较简单一极反应式，在遵循电子守恒的条件下，可将总反应式减去阳极反应式，即得另一极反应式
【解答】正极好写：4H2O + 2O2 + 8e- → 8OH-
负极：CH4 + 10OH— → CO32- + 7H2O + 8e- （总—正）
说明碱液的作用：消除CO2对CH4吸收的影响。
重点强调：电解质溶液有时候也会参与电极的反应
【巩固】电极反应式的书写：
⑴原电池反应一般都是自发进行的 ，因而在写电极反应时，首先将总反应变换成 反应（负极）和 反应（正极）。如：2FeCl3 ＋ Cu ＝ 2FeCl2 ＋ CuCl2 ，正极： ；负极： 。其中，Fe电极为负极时，被氧化为 离子。
⑵正极反应与负极反应的得失电子数要 。
⑶正极反应与负极反应直接相加可得原电池的 。
⑷电极产物是否与电解质溶液中的有关成分作用，若有作用则要一块写出。
⑸每个反应之前均须标明电极的属性。
[要点强化指导] 1．原电池是将化学能原转化为的热能而改转化为电能，并不是放热反应就能设计成原电池，而是能自发的氧化还原反应理论上可设计成原电池。
2．电极材料有时并不一定是金属（如石墨碳棒），有时还可以是相同的金属（如金属铂），但电极反应一定是氧化还原反应。如：氢氧燃料电池。
3．负极与电解质溶液的溶质不一定要求发生反应，但负极上一定有物质失去电子变成阳离子或消耗阴离子。
【问题分析示例】
例题4：如下图装置能组成原电池的是（ ）
[针对性练习]
5．某电池的总反应的离子方程式为2Fe3＋ ＋ Fe ＝ 3Fe2＋，不能实现该反应的原电池是（ ）
正极 负极 电解质溶液
A． Cu Fe FeCl3
B． C Fe Fe（NO3）3
C． Fe Zn Fe2（SO4）3
D． Ag Fe CuSO4
6．把铝片和镁片用导线连接成两组，分别依次插入到NaOH溶液、稀H2SO4溶液中，下列说法正确的是（ ）
A．都不能形成原电池 B．负极材料依次为镁片、铝片
C．负极材料依次为铝片、镁片 D．负极材料都是镁片
【课堂练习达标】
7．关于原电池的说法正确的是（ ）
A．在正极上发生氧化反应 B．化学性质较活泼的金属为负极
C．在外电路正极电子流出 D．在负极上发生还原反应
8．下列说法不正确的是（ ）
Ａ．原电池中电子由负极流向正极
Ｂ．原电池中发生还原反应的电极是正极
Ｃ．电解池中发生还原反应的电极是阳极
Ｄ．电解池中质量增加的电极是阴极
9．原电池产生电流的本质原因是（ ）
A．电解质溶液中有电离出的自由移动的离子
B．有导线将两个活泼性不同的电极连接
C．在不同金属的两极间存在电势差
D．在原电池中发生了氧化还原反应
10．下列反应中，在原理上可以设计成原电池的是（ ）
A．Ba（OH）2·8H2O 与NH4Cl的反应 B．铝与盐酸的反应
C．石灰石的分解 D．甲烷与氧气的反应
11. 由铜、锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的pH怎样变化（ ）
A.不变 B.先变小后变大 C.逐渐变大 D.逐渐变小
12. 在原电池和电解质的电极上所发生的反应，同属氧化反应或同属还原反应的是（ ）
原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应
原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应
原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应
原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应
13. 下列各反应中，属于原电池反应的是（ ）
A. 氧化铝膜破坏后，金属铝被迅速氧化
B. 白铁镀锌层破损后，还能阻止铁被氧化
C. 红热的铁与水接触表面上形成蓝黑色的保护层
D. 铁丝在氯气中燃烧产生大量棕黄色的烟
14. 某原电池，将两金属X、Y用导线连接，同时插入相应的电解质溶液中，发现Y电极质量增加，则可能是下列情况中的（ ）
X是负极，电解质溶液为CuSO4溶液
X是负极，电解质溶液为稀H2SO4溶液
X是正极，电解质溶液为CuSO4溶液
X是正极，电解质溶液为稀H2SO4溶液
15. 埋在地下的输油铸铁管道，在下列各种情况下，被腐蚀速度最慢的是（ ）
在含铁元素较多的酸性土壤中
在潮湿输送透气的土壤中
在干燥致密不透气的土壤中
在含碳粒较多，潮湿透气的土壤中
16. 将铂丝插入KOH溶液做电极，然后向两个电极上分别通入甲烷和氧气，可以形成原电池，由于发生的反应类似于甲烷的燃烧，所以称做燃料电池，根据两极上反应的实质判断，通入甲烷的一极为电池的____极，这一极的电极反应式为__________________.
17. 熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视。可用Li2CO3和Na2CO3的.熔融盐混合物做电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气体为正极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池。完成上述有关的电池反应式：
正极反应式：____________________________________________
负极反应式：____________________________________________
总电池反应式：__________________________________________
第二课时
【复习提问】什么是原电池？构成原电池要有哪些条件？
【课堂练习1】（99理综）熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视.可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气为阴极助燃气，制得在1500℃下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：
阴极反应式： O2 + 2CO2 + 4e— → 2CO32—
阳极反应式： ；
总电池反应式: 。
二、常见的化学电源
一次电池
放电时—
化学反应的热效应
【课标三维定向】
１.知识与技能
⑴了解化学反应中能量变化的实质，理解反应热、放热反应、吸热反应、焓及焓变等概念。
⑵明确测定反应热的要点，测定反应热的基本原理和方法。
⑶能熟练书写热化学方程式，能利用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算
２.过程与方法
⑴通过化学反应中的能量变化，理解放热反应和吸热反应的实质。且会利用量热计测定反应热。
⑵能从能量的角度说明“焓”及“焓变”的意义，能熟练书写热化学方程式。
⑶掌握盖斯定律，并能进行有关发应热的计算。
３.情感态度与价值观
通过常见的化学反应的热效应，结合物质的结构，体会化学反应的实质，感受化学反应中的能量变化及能源危机，培养学习化学的兴趣，乐于探究物质变化的奥秘，感受化学世界的奇妙，培养创新精神和实践能力。
【学习重难点】1. 理解放热反应和吸热反应的实质。
2．熟练书写热化学方程式。
3．掌握盖斯定律，并会计算反应的焓变。
第一课时、化学反应的反应热
【课堂学案】
1.
类型比较 放热反应 吸热反应
定义
形成原因
与化学键强弱关系
2. 从“参加反应物质所具有的能量”的角度来分析：
小于 热反应 大于 热反应
3. ①常见的放热反应有：
Ⅰ.活泼金属与酸或水的反应。如：
Ⅱ. 酸碱中和反应。如：
Ⅲ.燃烧反应。如：
Ⅳ.大多数的化合反应。如：
②常见的吸热反应有：
Ⅰ. 大多数的分解反应。如：
Ⅱ. 大多数持续加热或高温的反应。如： 。
Ⅲ. Ba（OH）2·8H2O 与NH4Cl的反应
[要点强化指导]：⑴ 反应放热还是吸热取决于反应物的总能量和生成物的总能量相对大小，与反应条件没有必然联系。有的放热反应很难进行，条件要求很高，开始需要加热，只是断裂旧的化学键所需要能量而已，但它仍是放热反应，如：合成氨的反应，铁与硫的反应等。
⑵化学反应中的能量变化并不都是以热能的形式表现出来，也有其它形式的能量，如：光能、电能等，但通常是以热能的形式表现出来的。
【练习】下列对化学反应热现象的说法不正确的是（ ）
A.放热反应时不必加热 B.化学反应一定有能量变化
C.一般地说，吸热反应加热后才能发生 D.化学反应的热效应的数值与参加反应的物质的多少有关
（一）反应热
1、定义：
2、反应热的意义：
3、符号： Q>0
Q
Q<0
4、获得Q值的方法：（1） （2）
①
5、反应热的分类：②
③ ……
（二）中和热
1、定义：
理解要点：
①条件：稀溶液。稀溶液是指溶于大量水的离子。
②反应物：（强）酸与（强）碱。中和热不包括离子在水溶液中的生成热、电解质电离的吸热所伴随的热效应。
③生成1mol水，中和反应的实质是H+和OH—化合生成 H20，若反应过程中有其他物质生成，这部分反应热也不在中和热内。
④放出的热量：57.3kJ/mol
2、中和热的表示：
【练习1】已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)；△ H=-57.3kJ/mol ，求下列中和反应中放出的热量。
（1）用20gNaOH配稀溶液跟足量稀盐酸反应放出____________kJ的热量。
（2）用2molH2SO4配稀溶液跟足量稀NaOH反应，放出____________kJ的热量。
【练习2】为了减小误差，某同学在实验中两次测定中和热。第一次用50mL0.5mol L—1的盐酸和50mL0.5mol L—1NaOH溶液，第二次是用100mL0.5mol L—1的盐酸和100mL0.5mol L—1的NaOH溶液。请你预测该同学两次测得的中和热结果 （相等或者不相等）。
【阅读】指导学生阅读课本P3页，完成：
1、测定中和热的仪器；
2、测定中和热的原理；
3、测定中和热中应该要注意哪些问题？
3、中和热的测量
（1）仪器： （ 、 、 ）
（2）原理：Q= (C为热容) 或Q= （C0为比热容）
中和热：Q= = 与酸、碱的用量无关。
步骤：
1）组装量热器
在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平(防止热量扩散到周围的空气中，造成误差)。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料（或纸条），大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，如上图所示。
2）药品取用
用一个量筒最取50 mL 1.0 mol/L盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记入下表。然后把温度计上的酸用水冲洗干净。用另一个量筒量取50 mL 1.0mol/LNaOH溶液，并用温度计测量NaOH溶液的温度，记入下表。
3）酸碱混合
把量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计（注意不要洒到外面）。立即盖上盖板,用环形玻璃搅拌棒上下轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度，记为终止温度，记入下表。
4）数据处理
5）重复以上实验两次
产生误差的原因有：
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
（6）
【提问】 （1）大、小烧杯放置时，为何要使两杯口相平？填碎纸条的作用是什么？
（2） 酸、碱混合时，为何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入？
（3） 实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒？为什么？
（4） 有人建议用50mL1.1mol/LNaOH进行上述实验，测得的中和热数值会更加准确。为什么？
【练习3】50ml0.50mol·L-1盐酸与50mL0.55mol·L-1NaOH溶液在如下图所
示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热量可
计算中和热。回答下列问题：
（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是 。
（2）烧杯间填满碎纸条的作用是 。
（3）若大烧杯上不盖硬纸板，求得的反应热数值
（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。
（4）实验中该用60mL0.50mol·L-1盐酸跟50mL0.55mol·L-1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量 （填“相等”或“不相等”），简述理由： 。
（5）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热数值会 ；用50mL0.50mol/LNaOH溶液进行上述验，测得的放出的热量数值可能会 （填“偏大”“偏小”或“无影响”）。
例题： 下列说法正确的是（ ）
A．物质发生化学反应都伴随着能量变化
B．伴随着能量变化的物质变化都是化学变化
C．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量与生成物的总内能量一定不同
D．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量
针对性练习：
1．吸热反应一定是（ ）
A．释放能量 B．储存能量
C．反应物的总能量低于生成物的总能量 D．反应物的总能量高于生成物的总能量
2．下列说法正确的是（ ）
A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 B．放热的反应常温下一定很易发生
C．反应是放热还是吸热取决于反应物和生成物所具有的总能量相对大小。
D．吸热反应在一定的条件下也能发生
[要点强化指导]：实验探究
⑴测定中和热的实验中酸碱溶液一定用稀溶液的原因是：酸和碱的电离是吸热过程，在稀溶液中强酸与强碱已经完全电离，不会影响产生水的反应所产生的热量测定。另外，稀溶液的比热接近于水，密度与水相差不大，在粗略计算时误差小。同时，也不能太稀，因温度改变量太小，测量时很困难，且测得的误差很大。
⑵简易的量热计（如图所示）中大小烧杯间填满碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失。
⑶实验时酸或碱一方略过量反原因是使另一方完全反应生成水。
⑷不同的强酸与强碱之间的反应，若它们的体积和氢离子的浓度值相同，所测得反应热也相同。因为参加反应的物质都是强酸与强碱，它们在水中是完全电离的，它们所发生的反应都是H＋ ＋ OH－＝ H2O ，且它们所含的H＋ 和OH－的物质的量相同，产生的水的量也相同，所以测定的反应热也就相同。
针对性练习：3. 在做中和热实验测定中和热时，应使用的仪器正确组合是（ ）
①天平； ②量筒；③烧杯；④滴定管；⑤温度计；⑥试管；⑦酒精灯。
A．①②④⑤ B．②③⑤ C．②③④⑦ D．全部
4．50 mL 0.050 mol/L 盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在如图所示的装置中
进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。试回答
下列问题：
⑴从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是 。
⑵大小烧杯间填满碎纸条的作用是 。
⑶大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值将 （填“偏大”、“偏小”、或“无影响”）。结合日常生活的实际该实验该在 中进行效果更好。
⑷实验中改用60 mL 0.050 mol/L 盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应与上述实验相比，所放出的热量 （填“相等”或“不相等”），所求中和热 （填“相等”或“不相等”），简述理由 。
⑸用相同浓度、相同体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会
（填“偏大”、“偏小”、或“无影响”）；用50 mL 0.50 mol/L NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会 （填“偏大”、“偏小”、或“无影响”）。
【课堂练习达标】
1.下列说法不正确的是 （ ）
A．化学反应可分为吸热反应和放热反应 B．化学反应的实质是旧键的断裂与新键的生成
C．化学反应中的能量变化都是以热能的形式表现出来 D．放热反应发生时不需加热
2．下列过程属于放热反应的是 （ ）
A．在生石灰中加水 B．硝酸铵溶于水
C．浓硫酸加水稀释 D．用石灰石煅烧石灰
3．（2006·上海）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．铝粉与氧化铁粉末反应 D．氧化钙溶于水
4．在一个小烧杯里，加入20g Ba（OH）2·8H2O粉末，将小烧杯放在事先已滴有3～4滴水的玻璃片上。然后加入10g NH4Cl晶体，并立即用玻璃棒搅拌。
⑴实验中玻璃棒的作用是 。
⑵实验中观察到的现象有 、 和反应混合物成糊状。反应混合物成糊状的原因 。
⑶通过 现象，说明该反应属于 热反应。这是由于反应物总能量 （填“大于”、“小于”或“等于”）生成物总能量。
⑷写出有关的化学方程式 。
5．下列叙述正确的是（ ）
A．在一个确定的化学反应中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量
B．在一个确定的化学反应中，反应物的总能量总是低于生成物的总能量
C．物质发生化学反应都伴随着能量变化
D．伴随着能量变化的物质变化都是化学变化
6．已知反应：X ＋ Y ＝ M ＋ N为放热反应，对该反应的说法正确的是 （ ）
A．X的能量一定高于M的能量 B．Y的能量一定高于N的能量
C．X和Y的总能量一定高于M和N的总能量 D．由于该反应是放热反应，故不必加热就可发生反应
7．已知单质铁和硫粉反应时需用酒精灯加热，反应方能开始，但在铁粉和硫粉开始反应后，把酒精灯撤去反应仍可进行完全。则此反应为 反应（填“放热”、“吸热”）。原因是 。
8．如右图所示，把试管放入盛有25℃澄清饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几块镁条，再用滴管滴入5mL的盐酸于试管中。试回答下列问题：
⑴实验中观察到的现象有 。
⑵产生上述实验现象的原因是
。
⑶写出有关的离子方式 。
⑷由实验可知，MgCl2和H2的总能量 （填“大于”、“小
于”或“等于”）镁条和盐酸的总能量。
⑸如将本题中“25℃澄清饱和石灰水”换成“20℃的碳酸饮料”进行探究实验，实验中观察到的另一现象是 。其原因是 。
第二课时、化学反应的焓变
【课堂学案】
二、化学反应的焓变
（一）焓与焓变
1、焓（H）：
【注意】① 焓是一个物理量；②焓是物质固有的性质，与密度相似
2、焓变（△H）：
（1）单位：
（2）表达式：
△H>0 或“+” 反应
（3）△H
△H<0 或“—” 反应
从能量角度分析焓变与吸热反应、放热反应的关系：
吸热反应：△H>0，即产物的焓（产物具有的总能量） 反应物的焓(反应物具有的总能量 )，当由反应物生成产物时，需 能量。
放热反应：△H<0，即产物的焓（产物具有的总能量） 反应物的焓(反应物具有的总能量 )，当由反应物生成产物时，需 能量。
（4）对于等压条件下的化学反应，若只存在化学能与热能之间的相互转化，则该反应的反应热 焓变，表示为： （Qp为等压反应热）
反应焓变示意图
（二）热化学方程式
1、定义：
2、含义：
【举例】H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H (298K)= -285.8kJ mol—1的意义：
【交流与讨论】1、 △H的单位中 mol—1的含义是什么？
2、 观察下面三个热化学方程式：
①H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H (298K)=—241.8kJ mol—1
② H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H (298K)=—285.8kJ mol—1
③ 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H (298K)=—571.6kJ mol—1
试回答： 为什么① 中的△H 的值要比②中的 △H值要大？
③中的△H的值为什么是②中的 △H值的2倍？
3、 298K，101kPa时，合成氨反应的热化学方程式N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)
△H= -92.38kJ/mol。 在该温度下，取1 mol N2(g)和3 mol H2(g)放在一密闭容器中，在催化剂存在进行反应，测得反应放出的热量总是少于92.38kJ，其原因是什么。
3、热化学方程式的书写要点
① 注明各物质的聚集状态；气体用“g”，液体用“l”，固体用“s”，溶液用“aq”。热化学方程式中不标反应条件，也不用↑和↓。
② 注意反应热△H与测定条件（温度、压强等）有关。因此书写热化学方程式时应注明△H的测定条件。 绝大多数△H是在298K、101325Pa下测定的，可不注明温度和压强。
③ △H的单位J mol—1或kJ mol—1；
④ 注意热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，并不表示物质的分子数或原子数。因此化学计量数可以是整数、也可以是分数。
⑤△H的的值与方程式中的物质前的系数成正比，若反应逆向进行，△H的数值改变符号，但绝对值不变。
⑥△H的的值指的是反应物完成转化为产物所放出的热量。
【练习】1、比较下列各组热化学方程式中△H1与△H2 的大小，并说明理由。
（1） 2H2(g) + O2(g) = 2H2O (g) △H1
2H2(g) + O2(g) = 2H2O (l) △H2
（2） S(g) + O2(g) = SO2 (g) △H1
S(s) + O2(g) = SO2 (g) △H2
（3） H2(g) + Cl2(g) = 2HCl (g) △H1
H2(g) + Cl2(g) = HCl (g) △H2
（4） C(s) + O2(g) = CO (g) △H1
C(s) + O2(g) = CO2 (g) △H2
2、在101325Pa和298K条件下,2molH2生成水蒸汽放出484kJ热量,下列热化学方程式正确的是( )
A.2H2+O2=2H2O ， △H= -484kJ/mol B.H2O(g)= H2(g)+ O2(g) △H= +242kJ/mol
C.2H2(g)+ O2(g)=2H2O(l)， △H= -484kJ/mol D.H2(g)+ O2(g)= H2O(g) △H= +242kJ/mol
3、0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧，生成固态B2O3和液态水，放出649.5kJ热量，乙硼烷燃烧的热化学方程式为：
4、在101kPa时，0.5molCH4完全燃烧生成CO2和液态H2O放出495.2kJ的热量，写出该反应的热化学方程式。并计算1000L（标准状况）甲烷燃烧放出的热量为多少？480g呢？
[要点强化指导]：
△H单位“kJ·mo－1”并不是指每摩具体物质反应时伴随的能量变化是多少千焦，而是指给定形式的具体物质反应以各物质的化学计量数来计算其物质的量时伴随的能量变化。也就是说“mo－1”表明参加反应的各物质的物质的量与化学方程式中各物质的化学式的系数相同。如：H2（g）+ 1/2O2（g）= H2O（l）；△H（298K） = －285.8kJ·mol－1表示298K时，1mol的H2（g）和0.5mol O2（g）反应生成1mol的H2O（l）放出285.8kJ的热量。
例题1：由图分析可知下列说法正确的是 （ ）
A．A→B＋C和B＋C→A两个反应吸收或放出能量不等
B．A→B＋C △H ＜ 0
C．A具有的焓高于B和C具有的焓总和
D．A→B＋C △H ＞ 0，则B＋C→A △H ＜ 0
针对性练习：
1．下列各图中，表示正反应是吸热反应的是（ ）
A B
C D
2．对于一个放热反应，已知产物的总能量为70kJ，那么反应物的总能量可能是（ ）
A．20kJ B．30kJ C．70kJ D．80kJ
例题2：已知在101KPa，298K条件下，2 mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量，下列热化学方程式正确的是（ ）
A．H2O（g）= H2（g）+ 1/2O2 ；△H（298K） = －242kJ·mol－1
B．H2（g）+ 1/2O2（g）= H2O（l）；△H（298K） = ＋484kJ·mol－1
C．H2（g）+ 1/2O2（g）= H2O（g）；△H（298K） = －242kJ·mol－1
D．H2（g）+ 1/2O2（g）= H2O（g）；△H（298K） = －484kJ
针对性练习：
3．1g的炭与适量的水蒸气生成一氧化碳和氢气，需吸收10.94kJ热量，相应的热化学方程式为 （ ）
A．C + H2O = CO ＋ H2 ；△H = 10.94kJ·mol－1
B．C（s）+ H2O（g）= CO（g）＋ H2（g）；△H = －10.94kJ·mol－1
C．C（s）+ H2O（g）= CO（g）＋ H2（g）；△H = ＋131.3kJ·mol－1
D．1/2C（s）+ 1/2H2O（g）= 1/2CO（g）＋ 1/2H2（g）；△H = －65.65kJ·mol－1
4．已知热化学方程式2H2（g）+ O2（g）== 2H2O（l） △H1 = —571.6kJ·mol-1，则关于热化学方程式“2H2O（l）== 2H2（g）+ O2（g） △H2 = ？”的说法正确的是 （ ）
A．方程式中化学计量数表示分子数 B．该反应△H2大于零
C．该反应△H2= —571.6kJ·mol-1 D．该反应可表示36g 水分解时的热效应
【课堂练习达标】
1．下列说法正确的是 （ ）
A．反应热是指反应过程中放出的热量
B．热化学方程式的系数也可表示分子的个数
C．在热化学方程式中无论是反应物还是生成物必须表明聚集状态
D．所有的化学反应都伴随着能量变化
2．热化学方程式中化学计量数表示 （ ）
A．分子个数 B．原子个数
C．物质的质量 D．物质的量
3．关于热化学方程式：2H2（g）+ O2（g）= 2H2O（l）；△H = －571.6kJ·mol－1，下列有关叙述错误的是（ ）
A．2 mol H2完全燃烧生成液态水时放出571.6kJ的热
B．1 mol H2完全燃烧生成液态水时放出285.8kJ的热
C．2 个H2分子完全燃烧生成液态水时放出571.6kJ的热
D．上述热化学方程式可以表示为：H2（g）+ 1/2O2（g）= H2O（l）；△H = －285.8kJ·mol－1
4．下列热化学方程式书写正确的是 （ ）
A．2SO2 ＋ O2 2SO3；△H = －196.6kJ·mol－1
B．H2（g）+ 1/2O2（g）= H2O（l）；△H = －285.8kJ·mol－1
C．2H2（g）+ O2（g）= 2H2O（l）；△H = ＋571.6kJ·mol－1
D．C（s）＋O2（g） CO2（g）；△H = －393.5kJ
5．已知：H2（g）+ Cl2（g）= 2HCl（g）；△H = －184.6kJ·mol－1，则反应：
HCl（g）＝ 1/2 H2（g）+ 1/2 Cl2（g）的△H为 （ ）
A．＋184.6kJ·mol－1 B．－92.3kJ·mol－1
C．－369.2kJ·mol－1 D．＋92.3kJ·mol－1
6．已知1mol白磷变成1mol红磷放出18.39kJ的热量。下列两个方程式：
4P（白磷，s）＋ 5O2（g）＝ 2P2O5（s）；△H1
4P（红磷，s）＋ 5O2（g）＝ 2P2O5（s）；△H2
则△H1和△H2的关系正确的是 （ ）
A．△H1 ＝ △H2 B．△H1 ＞ △H2 C．△H1 ＜ △H2 D．不能确定
7．在一定条件下，CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为：
2CO（g）＋O2（g） 2CO2（g）；△H = －566kJ·mol－1
CH4（g）+ 2O2（g）= CO2（g）＋ 2H2O（l）；△H = －890kJ·mol－1
由1molCO和3molCH4组成的混合气体在上述条件下完全燃烧时，释放的热量为 （ ）
A．2912 kJ B．2953 kJ C．3236 kJ D．3867 kJ
8．在相同温度和压强下，将32g硫分别在纯氧中和空气中完全燃烧，令前者放出的热量为Q1，后者放出的热量为Q2，则关于Q1和Q2的相对大小正确的判断是 （ ）
A．Q1 ＝ Q2 B．Q1 ＞ Q2 C．Q1 ＜ Q2 D．无法判断
9．氢气（H2）、一氧化碳（CO）、辛烷（C8H18）、甲烷（CH4）的热化学方程式为：
H2（g）＋ 1/2 O2（g）＝ H2O（l）；△H = －285.8kJ·mol－1
CO（g）＋ 1/2O2（g） CO2（g）；△H = －283.3kJ·mol－1
C8H18（l）+ 25/ 2O2（g）= 8CO2（g）＋ 9H2O（l）；△H = －5518kJ·mol－1
CH4（g）+ 2O2（g）= CO2（g）＋ 2H2O（l）；△H = －890.3kJ·mol－1
相同质量的H2、CO、C8H18、CH4完全燃烧时，放出热量最少的是 （ ）
第三课时、反应焓变的计算-----盖斯定律
【课堂学案】
【复习提问】写出下列反应的热化学方程式
（1）1molC2H5OH(l)与适量O2(g)反应，生成CO2(g)和H2O(l)，放出1366.8kJ热量。
。
（2）18g葡萄糖与适量O2(g)反应，生成CO2(g)和H2O(l)， 放出280.4kJ热量。
。
【板书】三、反应焓变的计算
（一）盖斯定律：
1、内容：
2、理解要点：
（1）反应焓变（反应热效应）只与 、 有关，与 无关。
（2）焓变（反应热）总值一定。
△H = △H1 + △H2 = △H3 + △H4 + △H5
[合作探究]：如何进行反应热的计算？
由盖斯定律可知：反应热的大小与反应的 无关，无论是一步完成还是分几步完成，其反应热是 的。我们可以将两个或多个热化学方程式包括其△H相 或相 ，得到一个新的热化学方程式。即热化学方程式具有 性，可以进行加、减、乘、除四则运算。
[要点强化指导]：⑴反应热的计算是以其定义为基础的，要掌握其定义的涵义，同时注意单位的转化。
⑵依据热化学方程式的计算，要注意反应热是指反应按所该形式完全进行时的反应热。
⑶热化学方程式中的化学计量数与反应热成正比关系。
（二）焓变的计算方法
1、利用已知焓变求未知焓变——热化学方程式相加减
【问题分析示例】
例题1：氢气和氧气生成液态水的反应，
可以通过两种途径来完成，如下图所示：
已知：H2（g）+ 1/2O2（g）= H2O（l）；△H = －285.8kJ·mol－1
H2O（g）= H2O（l）；△H2 = －44.0kJ·mol－1
求：H2（g）+ 1/2O2（g）= H2O（g）的反应热△H1 ？
解析：依据盖斯定律可得：△H＝△H1＋△H2 ，
所以，△H1＝△H－△H2
＝ －285.8kJ·mol－1 －（－44.0kJ·mol－1）
＝ －241.8kJ·mol－1
答案：△H1＝ －241.8kJ·mol－1
【例2】试利用298K时下述反应的实验数据，计算此温度下
C（s，石墨）+O2（g）=CO（g）的反应焓变。
C（s，石墨）+ O2（g）= CO2（g） △H1 = —393.5kJ mol—1
CO （g） + O2（g）= CO2（g） △H2 = —283.0kJ mol—1
解：设此反应分两步进行：
第一步：C（s，石墨）+ O2（g）= CO2（g） △H1 = —393.5kJ mol—1
第二步：CO2（g）= CO （g） + O2（g）△H2 ′= —△H2 = 283.0kJ mol—1
将上述两步反应相加得总反应为：
C（s，石墨）+O2（g）=CO（g） △H3 = ？
根据盖斯定律，△H3 =△H1 + △H2 ′
=—393.5kJ mol—1 + 283.0kJ mol—1
=—110.5kJ mol—1
答：298KC（s，石墨）+O2（g）=CO（g）的△H为—110.5kJ mol—1。
【练习1】试利用298K时下述反应的实验数据，计算此温度下P4（s，白磷）= 4P（ s，红磷）的反应焓变。
P4（s，白磷）+ 5O2（g）= P4O10（S） △H1 = —2983.2kJ mol—1
P（s，红磷）+ O2（g）= P4O10（S） △H2 = —738.5kJ mol—1
【练习2】试利用298K时下述反应的实验数据，计算此温度下
2N2H4(g) + 2NO2(g) == 3N2(g) + 4H2O(g)的反应焓变。
N2（g） + 2O2（g） == 2NO2（g） △H1 = + 67.7kJ mol—1
N2H4（g）+ O2（g） == N2（g）+ H2O（g） △H2 = — 534kJ mol—1
【练习3】试利用298K时下述反应的实验数据，计算此温度下
Zn（s）+ HgO（s） == ZnO（s）+ Hg（l）的反应焓变。
Zn（s） + O2（g）== ZnO（s） △H1 = —351.1kJ mol—1
Hg（s） + O2（g）== HgO（s） △H2= —90.7kJ mol—1
2、利用化学键的键能求焓变
（1）键能：
（2）△H = ∑ (反应物的键能） —∑(反应产物的键能)
【例3】以下是部分共价键键能数据：H—S 364kJ mol—1，S—S 266kJ mol—1，S=O 522kJ mol—1，H—O 464kJ mol—1。试根据这些数据计算下面这个反应的焓变。
2H2S(g) + SO2(g) == 3S(g) + 2H2O(g) △H = ？
【练习4】以下是部分共价键键能数据：P—P 198kJ mol—1，P—O360kJ mol—1，O=O 498kJ mol—1。 试根据这些数据计算下面这个反应的焓变。
P4(s,白磷) + 3O2(g) == P4O6(s) △H = ？
氧原子
磷原子
P4 分子结构 P4O6 分子结构
针对性练习：
已知：C（s）+ O2（g）= CO2（g）；△H1 = －393.5kJ·mol－1
CO（g）+ 1/2O2（g）= CO2（g）；△H2 = －283.0kJ·mol－1
试求C（s）+ 1/2 O2（g）= CO（g）的反应热△H3 ？
[要点强化指导]：影响反应热大小的因素：
反应热的大小与反应的条件，反应物、生成物的种类、状态及物质的量有关。⑴不同的反应，有不同的反应热；⑵同一反应，若某一物质的状态不同，则反应热不同。参加反应的物质的物质的量不同，则反应热不同。⑶反应方向逆向，则△H改变符号，但绝对值不变。⑷反应热的大小与与反应的途径无关，无论是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。
【课堂练习达标】
1．下列说法正确的是 （ ）
A．反应热指的是反应过程中放出的热量
B．热化学方程式中的化学计量数意义之一是表示分子的个数
C．反应热的大小与反应的途径有关，理论上分多步完成时过程中热量损耗多，比一步完成时其反应热效应少。
D．依据盖斯定律，热化学方程式具有加和性，也可以进行加、减、乘、除四则运算。
2．下列各项与反应热的大小无关的是 （ ）
A．反应物的状态 B．生成物的状态 C．反应物的多少 D．表示反应热的单位
3．已知：C（s）＋ 1/2O2（g）＝ CO（g）；△H1 = －110.35kJ·mol－1
CO（g）＋ 1/2O2（g）＝ CO2（g）；△H2 = －282.57kJ·mol－1
则C（s）＋ O2（g）＝ CO2（g）；△H3 ＝ ？ （ ）
A．＋172.22kJ·mol－1 B．－172.22kJ·mol－1 C．＋392.92kJ·mol－1 D392.92kJ·mol－1
4．下列说法不正确的是 （ ）
①在热化学方程式中无论是反应物还是生成物必须标明聚集状态；②所有的化学反应都伴随着能量变化；③放热的反应发生时不必加热；④一般来说，吸热反应在加热后才能发生；⑤化学反应的热效应数值与参加反应的物质的多少有关；⑥一般来说，吸热反应在一定条件下也能发生；⑦依据盖斯定律，反应热的大小与反应的途径有关，无论是一步完成还是分几步完成，其反应热基本相同。
A．②③⑥⑦ B．③④⑤⑦ C．④⑤⑦ D．③④⑦
5．已知热化学方程式：2H2O（l）= 2H2（g）+ O2（g）；△H1 = ＋571.6kJ·mol－1
2H2（g）+ O2（g）= 2H2O（g）；△H2 = －483.6kJ·mol－1
当1g液态水变为气态水时，对其热量变化的下列描述：①放出；②吸收；③2.44kJ：④4.88kJ；⑤88kJ。其中正确的是 （ ）
A．②和⑤ B．①和③ C．②和④ D．②和③
6．同素异形体相互转化的反应热相当少而转化速率慢，有时还很不完全，测定时很困难，现可依据盖斯定律进行计算。已知：
4P（白磷，s）＋ 5O2（g）＝ 2P2O5（s）；△H1 ＝ －283.2 kJ·mol－1 ①
4P（红磷，s）＋ 5O2（g）＝ 2P2O5（s）；△H2 ＝ －184.0kJ·mol－1 ②
由热化学方程式看来，更稳定的磷的同素异形体是 ，试写出白磷转化成红磷的热化学方程式 。
7．已知下列热化学方程式：
⑴Fe2O3（s）＋ 3CO（g）＝ 2Fe（s）＋ 3CO2（g）；△H ＝ －25 kJ·mol－1
⑵3Fe2O3（s）＋ CO（g）＝ 2Fe3O4（s）＋ CO2（g）；△H ＝ －47 kJ·mol－1
⑶Fe3O4（s）＋ CO（g）＝ 3FeO（s）＋ CO2（g）；△H ＝ ＋19 kJ·mol－1
写出FeO（s）被CO还原成Fe（s）和CO2的热化学方程式 。
（第四课时）
【典例精析】
已知25℃、101kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为
①C(石墨)+O2(g)==CO2(g) ΔH=-393.51kJ/mol、②C(金刚石)+ O2(g)==CO2(g)
ΔH=-395.41kJ/mol据此判断，下列说法正确的是（A）
A.由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低
B.由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高
C.由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低
D.由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高
【解析】根据盖斯定律，将①式减去②式，得到下列热化学方程式：
C(石墨)== C(金刚石) ΔH=-1.90kJ/mol
说明由石墨制备金刚石是吸热反应，吸收的热量作为化学能的形式贮存在金刚石中，也就是等质量的金刚石具有的能量比石墨高。A选项正确。
氢气、一氧化碳、辛烷(C8H18)、甲烷的热化学方程式分别为
相同质量的H2、C8H18、CH4完全燃烧时放出热量最少的是（B）
A H2(g) B. CO(g) C. C8H18 (l) D. CH4 (g)
【解析】本题主要考查化学反应中的能量变化，假设其质量皆为1g，则它们放出的热量分别为：
H2：
CO：
C8H18：
CH4：
在同温同压下，下列各组热化学方程式中，ΔH1>ΔH2的是（AC）
2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH1 2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH2
S(g)＋O2(g)=SO2(g) ΔH1 S(s)＋O2(g)=SO2(g) ΔH2
C(s)＋1/2O2(g)=CO(g) ΔH1 C(s)＋O2(g)=CO2 (g) ΔH2
H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g) ΔH1 1/2H2(g)＋1/2Cl2(g)=HCl(g) ΔH2
【解析】此类题目考查了学生运用热化学方程式的有关知识和物质状态与反应热关系的知识来解决化学问题的能力.解题过程中容易混淆放出热量的多少与ΔH大小的关系，突破方法：放热反应，ΔH<0，为负值，所以放出热量越多，ΔH就越小。A选项中气态水变成液态水还要放热，故ΔH1>ΔH2。B选项中固态硫变成气态硫需吸热，故ΔH1<ΔH2。C选项一氧化碳继续燃烧生成二氧化碳放热，故故ΔH1>ΔH2。D选项，后一反应的化学计量数为前一反应对应物质的一半，故ΔH1<ΔH2。
为了测定酸碱反应的中和热，计算时至少需要的数据是①酸的浓度和体积
②碱的浓度和体积 ③比热容 ④反应后溶液的质量 ⑤生成水的物质的量
⑥反应前后温度变化 ⑦操作所需的时间
A. ①②③⑥ B. ①③④⑥ C.③④⑤⑥ D.全部
【解析】所谓中和热，是指在稀溶液中酸跟碱发生中和反应而生成1mol水时的反应热。在本题中，生成水的量可由酸、碱的量决定，而反应的热效应可由公式Q=Cm(T2-T1)求算。由于酸、碱的稀溶液的密度可近似认为1g/cm-3，因此当知道①②时，也就确定了反应后溶液的质量，再利用溶液的比热容和反应前后的温度变化值，即可求出反应的热效应。
针对性练习
【题1】已知X+Y==M+N为吸热反应，对该反应的下列说法中正确的是 （ ）
A.X的能量一定低于M的能量 B.Y的能量一定低于N的能量
C.X和Y的总能量一定低于M和N的总能量
D.因该反应为吸热反应，故该反应一定要加热才可发生
【题2】已知某反应的焓变小于零，则下列叙述正确的是 （ ）
A.该反应一定是放热反应 B. 该反应一定是吸热反应
C.该反应反应物的总能量一定大于产物的总能量 D.该反应产物的总能量一定大于反应物的总能量
【题3】下列各图中，表示正反应是吸热反应的是 （ ）
【题4】航天飞机用铝粉与高氯酸铵（NH4ClO4）的混合物为固体燃料，方程式表示为：2NH4ClO4N2↑＋Cl2↑＋2O2↑＋4H2O下列对该反应的叙述中错误的是 ( )
A.瞬间产生大量高温气体推动航天飞机飞行 B.从能量变化的角度，主要是化学能转变为热能和动能
C.反应的焓变大于零 D.在方程式后增加ΔH及其数据即为热化学方程式
【题5】某短跑运动员体重70kg,，其跑时以1/7秒冲出1m远，消耗的能量为6860J，其能量全部由消耗体内葡萄糖提供，热化学方程式为C6H12O6(s)＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l); ΔH=-2804kJ/mol，则所消耗葡萄糖的质量为 ( )
A.0.22g B.0.55g C.0.44g D. 0.66g
【题6】强酸与强碱的稀溶液发生中和反应: H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol－1 分别向1L0.5mol·L－1的NaOH溶液中加入：①稀醋酸 ②浓硫酸 ③稀硝酸，恰好完全反应的热效应分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，它们的关系正确的是（D）
A.ΔH1>ΔH2>ΔH3 B. ΔH2<ΔH1<ΔH3 C.ΔH1=ΔH2=ΔH3 D. ΔH1>ΔH3>ΔH2
【题7】下列说法正确的是 （ ）
A.需要加热方能发生的反应一定是吸热反应
B.放热反应在常温下一定很容易发生
C.反应是吸热还是放热必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小
D.吸热反应在一定条件下也能发生
【题8】下列反应中生成物的总能量大于反应物总能量的是 （ ）
A.氢气在氧气中燃烧 B.铁丝在氧气中燃烧
C.硫在氧气中燃烧 D.焦碳在高温下与水蒸气反应
【题9】下列关于ΔH（焓变）的说法正确的是 （ ）
A.在任何条件下，化学反应的焓变都等于化学反应的反应热
B. ΔH >0时，反应吸收热量；ΔH <0时，反应放出热量
C.热化学方程式中ΔH的值与物质前的化学计量数无关
D. ΔH的值可以通过实验测得
【题10】磷在氧气中燃烧，可能生成两种固态氧化物。3.1g的单质磷（P）在3.2g氧气中燃烧，至反应物耗尽，并放出X kJ热量。
（1）通过计算确定反应产物的组成（用化学式表示）是 ，其相应的质量（g）为 。
（2）已知单质磷的燃烧热为Y kJ/mol，则1mol P与O2反应生成固态P2O3的反应热ΔΗ= 。
（3）写出1mol P与O2反应生成固态P2O3的热化学方程式： 。
【题11】发射卫星时可用肼（N2H4）为燃料，用二氧化氮为氧化剂，这两种物质反应生成氮气和水蒸气。已知；N2(g)+2O2(g)==2NO2(g) ΔΗ1=+67.7 kJ/mol ①
N2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(g) ΔΗ2= -534 kJ/mol ②
试计算1mol肼和二氧化氮完全反应时放出的热量为 kJ，写出肼和二氧化氮反应的热化学方程式 。
本节综合评价
一、选择题
1．关于化学反应的实质的说法正确的是 （ ）
A．化学反应都有新物质生成 B．化学反应都有能量变化
C．化学反应是旧键断裂新键的生成的过程 D．化学反应的发生都需要在一定条件下
2． “焓”是指 （ ）
A．物质所具有的能量 B．反应热的变化 C．化学键所具有的能量 D．物质的一种化学性质
3．已知298K时，H＋（aq）＋ OH－（aq）＝ H2O（l） △H ＝ －57.3 kJ/ mol ，推测含 1mol HCl 的稀溶液与含1 mol NH3的稀溶液反应放出的热量 （ ）
A．大于57.3 kJ B．等于57.3 kJ C．小于57.3 kJ D．无法确定
4． 已知：H2O（l）＝ H2（g）+ 1/2O2（g）；△H = －285.8kJ·mol－1
CH4（g）+ 2O2（g）= CO2（g）＋ 2H2O（l）；△H = －890.3kJ·mol－1
若1g H2和1g CH4 分别燃烧后，放出的热量之比约为 （ ）
A．1 ：3.4 B．1 ：1.7 C．2.3 ：1 D．4.6 ：1
5．下列变化过程中，是吸热的反应的是 （ ）
A． H ＋ H → H2 B．H ＋ Cl → HCl C．I2 → I ＋ I D．S ＋ O2 → S O2
6． 实验室测得4mol SO2参加下列反应：2SO2（g）＋ O2（g） 2SO3（g）；
△H = －196.64kJ·mol－1，当放出314.3kJ热量时SO2的转化率最接近为 （ ）
A． 40% B．50% C． 80% D．90%
7．下列叙述正确的是 （ ）
A．物质燃烧都是放热反应 B．化学反应总是伴随着能量的变化
C．化学反应中放出的热量一定等于吸收的热量 D．化学反应中放出的热才是反应热
8．298K时，0.5 mol N2（g）与适量H2（g）转化为NH3（g）放出46.1KkJ 的热量，则表示该反应的热化学方程式正确的是（ ）
A．N2（g）＋ 3H2（g）＝ 2 NH3（g）；△H（298K） = ＋92.2kJ·mol－1
B．N2（g）＋ 3H2（g）＝ 2 NH3（g）；△H（298K） = －92.2kJ·mol－1
C．N2（g）＋ 3H2（g）＝ 2 NH3（g）；△H（298K） = ＋46.1kJ·mol－1
D．N2（g）＋ 3H2（g）＝ 2 NH3（g）；△H（298K） = －46.1kJ·mol－1
9．已知：H2（g）+ 1/2O2（g）= H2O（l）；△H = －285.8kJ·mol－1
C3H8（g）+ 5O2（g）= 3CO2（g）＋ 4H2O（l）；△H = －2220.0kJ·mol－1
实验测得H2和C3H8的混合气体共5mol，完全燃烧生成液态水时放热3847kJ，则混合气体中H2和C3H8的体积比为（ ）
A．1∶3 B．1∶1 C．3∶1 D．1∶4
二、非选择题
10．已知：氢气和氧气的混合气体遇火星即发生爆炸生成水；水在1000℃以上持续加热分解为氢气和氧气；水电解生成氢气和氧气。试回答下列问题：
⑴氢气和氧气化合生成水的反应是 （填“放热”或“吸热”）反应，氢气和氧气的总能量 （填“大于”或“小于”）水的总能量，此反应中化学能转化为 能。
⑵水在高温下分解的反应为 （填“放热”或“吸热”）反应，反应中热能转化为 能。电解水的过程是 能转化为 能的过程。
11．已知下列两个热化学方程式：
H2（g）+ 1/2O2（g）= H2O（l）；△H = －285kJ·mol－1
C3H8（g）+ 5O2（g）= 3CO2（g）＋ 4H2O（l）；△H = －2220.0kJ·mol－1
⑴实验测得H2和C3H8的混合气体共5 mol ，完全燃烧生成液态水时放热6262.5kJ，则混合气体中H2和C3H8的体积比是 。
⑵又知：H2O（g）= H2O（l）；△H = －44.0kJ·mol－1 ，
写出丙烷燃烧生成二氧化碳气体和水蒸气的热化学方程式： 。
② C3H8（g）+ 5O2（g）= 3CO2（g）＋ 4H2O（g）；△H = －2044.0kJ·mol－1
12． 煤燃烧的反应热可通过以下两个途径来利用：Ⅰ．利用煤在充分的空气中直接燃烧产生的反应热；Ⅱ．先使煤与水蒸气反应得到氢气和一氧化碳，然后使得到的氢气和一氧化碳在充分的空气中燃烧。这两个过程的热化学方程式为：
Ⅰ．C（s）+ O2（g）= CO2（g） ；△H = E1 ①
Ⅱ．C（s）+ H2O（g）= CO（g）＋ H2（g）；△H = E2 ②
H2（g）+ 1/2O2（g）= H2O（g）；△H = E3 ③
CO（g）+ 1/2O2（g）= CO2（g）；△H = E4 ④
请填写下列空白：
⑴与途径Ⅰ相比途径Ⅱ的优点是 。
⑵上述四个热化学方程式中，反应（填编号） 的△H ＞ 0。
⑶等质量的煤分别通过以上两个途径产生的可利用的总能量关系正确的是（填序号） 。
A．Ⅰ比Ⅱ多 B．Ⅰ比Ⅱ少
C．Ⅰ与Ⅱ在理论上相同 D．无法确定
⑷依据能量守恒定律，E1、E2、E3、E4之间的关系为 。
解析：途径Ⅱ实质是使炭的汽化进行降低污染、提高利用率、使炭能充分燃烧、且用管道运输比其它形式的运输方便。而反应①③④均为燃烧，是放热反应，△H ＜ 0，则只有②是吸热反应。依据盖斯定律可知：⑶C ⑷E1 ＝ E2 ＋ E3 ＋ E4
第二节 电能转化为化学能──电解
【课标三维定向】
１.知识与技能
⑴以电解熔融的氯化钠为例，理解电解的基本原理，能够正确判断电解池的阴极和阳极。
⑵了解氯碱工业、精炼粗铜及电镀铜的电解原理，能准确书写电极反应式和电解反应式；掌握惰性材料作电极时，离子的放电顺序。
２.过程与方法
⑴通过理解电解的基本原理，体会电解原理的应用及计算。
⑵通过电解熔融的氯化钠、观看氯碱工业的模型、精炼粗铜及电镀铜等，培养观察、分析、推理、归纳总结、迁移探究的能力。
３.情感态度与价值观
激发自主探究的意识，培养“由表及里”的分析问题的辩证唯物主义观点的教育。同时进行环境保护的教育，提高环保意识。
【学习策略指导】
学习重点：以电解熔融的氯化钠为例，理解电解的基本原理，初步掌握一般电解反应产物的判断方法。
学习难点：了解氯碱工业、精炼粗铜及电镀铜的原理，体会电解原理的应用。（阴极和阳极以及电极反应的概念、正确书写电极反应式。）
第一课时 电解原理
问题一、电解
【自主学习】
⒈电解熔融的氯化钠
离子在电场中的 是电解质溶液和熔融电解质导电的原因。在电场作用下，熔融的氯化钠中的 和 分别移向与电源负极和正极相连的电极。与电源负极相连的电极带有 ，Na＋在这个电极上得到电子，被还原成钠原子： ；而与电源正极相连的电极带有 ，Cl－在将电子转移给这个电极，自身被氧化成 ，最终生成 ： 。将两个电极上所发生的反应组合起来，就是电解氯化钠制备金属钠的化学反应： 。
⒉电解的定义
在 的作用下，电解质在两个电极上分别发生 和 的过程。
[要点强化指导]
⑴电解时所用的电流必须是直流电，而不是交流电。
⑵熔融态电解质可被电解，电解质溶液也可被电解。
⑶电解的过程实质是一个氧化还原反应发生的过程，这一过程在通常情况下是不能进行的。
问题二、电解池
【自主学习】
⒈ 电解池的含义
将 转化为 的装置被称为电解池。
⒉ 电解过程中的能量变化
在电解过程中，电源向反应体系提供 能，电能转化为 能而“储存”在反应物中。
3. 电解池的电极：
按照电化学规定，电解池中的两个电极是 极、 极，发生 的电极叫做阳极（阳极与电源的 相连）；发生 的电极叫做阴极（阴极与电源的 极相连）。
4. 构成电解池的条件：
(1)
(2)
(3)
(4)
【练习1】.分析下图，属于电解池的有 （ ）
【练习2】下列说法正确的是 ( )
①电解是把电能转变成化学能； ②电解是化学能转变成电能；
③电解质溶液导电是化学变化； ④任何电解过程，必将导致氧化还原反应的发生；
问题三、电极反应及其反应式的书写
【自主学习】
⒈电极反应的含义
在电解池中，氧化反应和还原反应是在两个 上分别进行的。每个电极上或是发生 电子
的变化，或是发生 电子的变化，分别相当于 的一半，这种反应常称为半反应。在电极上进行的半反应叫做电极反应，阳极上发生 反应，阴极上发生 反应。
[合作探究1]：电极与电子的移动方向有怎样的特点？
⑴阳极与电源的 相连，阳极上发生 反应，电子由电解质中的 放电经电解池 极、外电路到电源的 极，即： 极 电源的 极；
⑵阴极与电源的 极相连，阴极上发生 反应，电子由电源的 极、外电路到电解池 极被电解质中的阳离子得到，即：电源的 极 电解池的 极。
[要点强化指导]电极与溶液（或熔融电解质）中的离子移动
⑴电解池的 极上有富积的大量的 ，故电解质中带 电荷的 离子向该极移动；
⑵电解池的 极上缺失 ，故电解质中带 电的 离子向电解池的 极移动。
规律
阴极： 发生还原反应的电极。
与电源“+”相连的电极，
得到电子的电极，
阳离子移到的电极。
阳极： 发生氧化反应的电极。
与电源“—”相连的电极，
失去电子的电极，
阴离子移到的电极。
[规律指导与总结]：电极反应式的书写形式与步骤
⑴电极反应式的书写形式有两种（以Cl－被氧化为例）：
①2Cl－－ 2e－＝ Cl2↑； ②2Cl－ →Cl2↑＋ 2e－ 。
举例：写出电解熔融NaCl的电极方程式
⑵总结电极反应式的书写步骤：
①看电极：主要看阳极是何类型的电极，若为活性电极，电极本身被氧化；若为惰性电极，溶液或融化状态的电解质中的阴离子被氧化。阴极一般不参与反应。
②看离子：搞清溶液或融化状态的电解质中有哪些阳离子、阴离子，首先排出放电顺序，然后书写电极反应式。
③书写时一定不要忘了水的电离，水溶液中始终有H＋和OH－，放电顺序中H＋和OH－之后的离子一般不参与电极反应。
④两个电极反应式所带的电荷必相等。
⑤书写时可依据总的反应式和某一电极反应式来写另一电极反应式。用总的反应式减去某一电极反应式就等于另一电极反应式
问题四、电解质溶液中各离子的放电顺序
【自主学习】
⒈离子的放电是指 离子失去电子或 离子得到电子的过程。阴离子放电越容易， 电子就越容易， 性就越强；反之，阳离子放电越容易， 电子就越容易， 性就越强。
⒉阳离子的放电顺序（阴极）：
K+＜Ca2+＜Na+＜Mg2+＜Al3+＜H+（H+浓度较小）＜Zn2+＜Fe2+＜Sn2+＜Pb2+＜H+（H+浓度较大）＜Cu2+ ＜Fe3+＜Hg2+＜Ag+＜Pt2+＜Au3+
⒊阴离子的放电顺序（阳极）：
S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根离子（SO42－、NO3－等）＞F－
【问题分析】
例题1：电解CuCl2溶液的电极反应的书写。
针对性练习：
1．工业制镁是采用电解熔融的氯化镁的方法。试分析电解熔融的MgCl2的原理，写出有关的电极反应式及总反应式。
例题2：：以石墨为电极电解Cu（NO3）2溶液和硫酸溶液。
⑴写出电极反应式； ⑵写出电解的总反应式和离子方程式。
针对性练习：
2．用惰性电极电解CuSO4和NaCl 的混合溶液，开始时阴极和阳极上分别析出的物质是（ ）
A．H2和Cl2 B．Cu和Cl2 C．H2和O2 D．Cu和O2
【总结】电解的几种类型
（1）电解含氧酸、强碱溶液及活泼金属的含氧酸盐，实质上是电解水，电解水型；
（2）电解不活泼金属无氧酸盐，实际上是电解电解质本身，分解电解质型；
（3）电解不活泼金属的含氧酸盐，放氧生酸型；
（4）电解活泼金属（K/Ca/Na）的无氧酸盐，放氢生碱型；
【课堂练习达标】
3． 下列关于电解槽的叙述不正确的是 （ ）
A．与电源正极相连的是电解槽的阴极 B．与电源负极相连的是电解槽的阴极
C．在电解槽的阳极上发生氧化反应 D．电子从电源的负极沿导线流入电解槽的阴极
4．能用电解的原理说明问题的是 （ ）
①电解是把电能转化成化学能；②电解是把化学能转化成电能；③电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化；④某些不能自发的氧化还原反应，通过电解的原理可以实现；⑤任何溶液被电解时，必须导致氧化还原反应的发生。
A．①②③④ B．②③⑤ C．③④ D．①③④⑤
5．电解下列物质的水溶液时，在阴极区无金属析出的是 （ ）
A．AgNO3 B．CuCl2 C．NaOH D．CaCl2
6．用石墨作电极，下列离子浓度相同时，在电解过程中最容易发生的电极反应是 （ ）
A．2Cl－ →Cl2↑＋ 2e－ B．4OH－ → 2H2O ＋ O2↑＋ 4e－
C．S2－ →S ＋ 2e－ D．2Br－ →Br2 ＋ 2e－
7．若电解熔融的氢氧化钠，其有关的电极反应式及总反应式怎样？
8．在蒸馏水中按物质的量之比为1∶1∶1∶1加入AgNO3、Ba（NO3）2、K2SO4、NaCl，充分搅拌后，以铂电极电解该溶液，通电后最初所的还原产物与氧化产物的质量比为 （ ）
A．1∶8 B．137∶71 C．35.5∶108 D．108∶35.5
9．用碳棒作电极，在H+、Na+、Cu2+、Ag+、Cl－、NO3－、SO42－等离子中选出适当离子组成电解质，电解其溶液：
⑴当阴极放出H2，阳极放出O2时，电解质的名称是 ；
⑵当阴极析出金属，阳极放出O2时，电解质的名称是 ；
⑶当阴极放出H2，阳极放出Cl2时，电解质的名称是 ；
⑷电解过程中电解质和水都减少时，电解质的名称是 ；
⑸通过电子的物质的量与阴极析出的金属、阳极析出的气体的物质的量之比为4∶2∶1时，电解质的化学式是 。
第二课时 电解原理的应用
问题一 、氯碱工业的电解原理（电解食盐水）
【自主学习】
分析：
氯碱工业就是电解饱和食盐水，在饱和食盐水溶液中，含有 、 、 、 ，阳离子 、 在阴极上的放电顺序是 ；阴离子 、 在阳极上放电顺序是 。所以，电极反应式为：阳极 ；阴极 。将两个电极反应式相加，得到电解的总反应式为 。故，在阴极上得到的产物是 和 ，阳极上得到的产物是 。
[合作探究]：电解熔融的食盐和饱和的食盐水的异同点？
电解熔融的食盐 电解饱和的食盐水
目的 制取金属钠 制取NaOH和Cl 2
条件 熔融（无水） 水溶液
电极反应 阳极
阴极
产物
总反应方程式
问题二、铜的精炼的原理（铜的电解精炼）
【自主学习】
⒈精炼粗铜是将 铜溶解重新冶炼成 铜的过程。
⒉利用电解的原理，若将粗铜溶解，必将粗铜作 极，精铜作 极，电解质溶液中必须含有 （离子），阳极上不活泼的金属以 的形式沉在电解池中，活泼的金属以 的形式进入溶液。阳极 （少量 、 ）；阴极 。
问题三、生产生活中电镀的原理（电镀）
【自主学习】
⒈电镀是应用电解原理在金属表面镀上一薄层 的过程。
⒉电镀主要的目的是 、 或 。
⒊电镀池的阳极是 ，阴极是 ，电镀液中一定含有 的 离子。
[合作探究]：用惰性电极电解电解质溶液的变化规律。
惰性电极电解电解质溶液时，溶液的PH值变化与发生电解反应的离子有密切关系，常见的一些物质的PH值及其它性质的变化如下所示：
类型 电极反应特点 物质类型及实例 电解的对象 电解质浓度的变化 PH值变化 恢复原浓度
电解水型 水电离出的 放电阴极： 阳极： 强碱（如 ）
含氧酸（如 ）
活泼金属含氧酸盐（如 ）
电解电解质型 电解质电离出的阴离子在 极上 电子，阳离子在 极上 电子 无氧酸（ ）
不活泼金属无氧酸盐（ ）
放H2生碱型 阴极：水电离出H＋放电 阳极：电解质电离出的 离子在 极上失电子 活泼金属无氧酸盐（ ）
放O2生酸型 阴极：电解质电离出的 离子在 极上得电子阳极：水电离出的 放电， 不活泼金属含氧酸盐（ 、 ）
小结：电解池、电解精练池、电镀池的比较
电解池 电解精练池 电镀池
定义 将电能转变成化学能的装置 应用电解原理将不纯的金属提纯的装置 应用电解原理在某些金属表面镀上一层其他金属的装置
形成条件 ①两电解接直流电源②电极插入电解质溶液或熔融电解质中③形成闭合回路 ①不纯金属接电源正极，纯的金属接电源负极 ②电解质溶液须待提纯金属的离子 ①镀层金属接电源正极，待镀金属接电源负极 ②电镀液须含有镀层金属的离子
电极名称 阳极：电源正极相连阴极：电源负极相连 阳极：不纯金属阴极：纯金属 阳极：镀层金属阴极：镀件
电极反应 阳极：氧化反应阴极：还原反应
问题四、电解的计算
⒈有关电解的计算通常是某些产物的质量、气体的体积、某元素的化合价以及溶液的PH值、物质的量浓度等。
⒉解答此类题目主要依据有：
⑴依据电解方程式或电极反应式，列比例式求解；
⑵依据各电极、线路中转移的电子守恒，特别多个电解池串联的，在各电极、线路中通过的电量相等，列等式求解。
例1：铂电极电解1LCu(NO3)2和KNO3混合溶液,通电一段时间,两极均产生11.2L(S.T.P)气体.求电解后溶液的pH,并确定析出铜的物质的量.
解析：阳极 4OH--4e-=2H2O+O2↑
阴极 Cu2++2e- =Cu↓ 2H++2e- =H2↑
阳极转移电子的物质的量为: 0.5×4 = 2mol,消耗4OH- 2mol,即产生H+ 2mol.
阴极生成0.5molH2,消耗H+ 1mol;所以溶液中C(H+)=1mol/L pH=0
生成H2转移的电子:0.5 ×2=1mol,故还有1mole- 用于还原Cu2+,可析出铜为0.5mol.
【针对练习】1.用石墨电极电解100mL H2SO4与CuSO4的混合液，通电一段时间后，两极均收集到2.24L（标况）气体，则原混合液中Cu2+的物质的量浓度为（ ）
A.1mol/L B.2mol/L C.3mol/L D.4mol/L
2.某硝酸盐晶体化学式为M(NO3)x·nH2O，式量为242，将1.21g该晶体溶于水配成100mL溶液，用惰性电极进行电解。当有0.01 mol 电子转移时，溶液中金属离子全部析出，此时阴极增重0.32g。求：
①金属M的相对原子质量及 x、n 值；
②电解溶液的pH（溶液体积仍为100mL）。
3.右图中x、y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量增加,b极板处有无色无臭气体放出,符合这一情况的 （ ）
4.根据金属活动顺序表，Cu不能发生如下反应：Cu + 2H2O=Cu(OH)2↓+ H2↑。但选择恰当电极材料和电解液进行电解，这个反应就能变为现实。下列四种电极材料和电解液中，能实现该反应最为恰当的是
A B C D
阳极 石墨 Cu Cu Cu
阴极 石墨 石墨 Fe Pt
电解液 CuSO4溶液 Na2SO4溶液 H2SO4溶液 H2O
5.按下图的装置进行电解实验：A极是铜锌合金，B极为纯铜，
电解质中含有足量的铜离子。通电一段时间后，若A极恰好
全部溶解，此时B极质量增加7.68克，溶液质量增加0.03
克，A合金中Cu、Zn原子个数比为 （ ）
A 4︰1 B 3︰1 C 2︰1 D 任意比
【问题分析】
例1：现在工业上主要采用离子交换膜法电解饱和食盐水制取NaOH、H2和Cl 2。请回答下列问题：
⑴在电解过程中，与电源正极相连的电极上所发生的电极反应式为 。
⑵电解之前，食盐水需要精制，目的是除去粗盐中的、Ca2+、Mg2+、SO42－等杂质离子，使用的试剂有：a．Na2CO3溶液，b．Ba（OH）2溶液，c．稀盐酸，其合理的加入顺序为（填试剂序号） 。
⑶如果在容积为10L的离子交换膜电解槽中，1min后在阴极可产生11.2L（标准状况）Cl2，这时溶液的pH值是 （填“升高”、“降低”或“不变”），溶液中c（OH－）为(设体积保持不变) 。
⑷若没有阳离子交换膜的存在,则电解饱和食盐水的化学方程式是
.
针对性练习：1．氯碱工业中，能穿过离子交换膜的是 （ ）
A．Cl－ B． OH－ C．Na＋ D．Cl2
2．用石墨作电极，电解下列物质的溶液，溶液的pH值升高的是 （ ）
A． H2SO4 B． NaOH C．Na2SO4 D．NaCl
例题2： 用石墨电极电解100 mLH2SO4和CuSO4的混合液，通电一段时间，两极上均产生2.24L（标准状况）气体，则原混合液中Cu2+的浓度是多少？
针对性练习：
3．1LK2SO4和CuSO4的混合液中c（SO42－）＝ 2mol/L，用石墨电极电解此溶液，通电一段时间，两极上均产生22.4L（标准状况）气体，则原混合液中K+的浓度是 （ ）
A．0.5mol/L B．1mol/L C．1.5mol/L D．2mol/L
4．用惰性电极电解MCl2的水溶液，当阴极增重a g 时，在阳极上同时产生bL气体（标准状况），则M的相对原子质量为 （ ）
A． B． C． D．
【课堂练习达标】
5．在铁制品上镀一定厚度的锌层，以下设计方案正确的是 （ ）
A．锌作阳极，铁制品作阴极，溶液中含有锌离子
B．锌作阴极，铁制品作阳极，溶液中含有锌离子
C．锌作阳极，铁制品作阴极，溶液中含有亚铁离子
D．锌作阴极，铁制品作阳极，溶液中含有亚铁离子
6．用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，加入一定质量的另一种物质（括号中），溶液能与原溶液完全相同的是 （ ）
A．CuCl2（CuSO4） B．NaOH（H2O） C．NaCl（HCl） D．CuSO4（Cu2O）
7．关于电解食盐水，下列说法正确的是 （ ）
A．电解时阳极得到氯气，阴极得到金属钠
B．若在阳极附近滴入KI溶液，溶液呈棕色
C．若在阴极附近滴入酚酞溶液，溶液呈无色
D．电解一段时间后，将全部电解质转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性
8．用两支惰性电极插入500mL AgNO3溶液中，通电电解。当电解液的c（H＋）从1×10－6mol·L－1变为1×10－3mol·L－1时（设电解时阴极没有氢气析出且电解液在电解前后体积变化可以忽略不计），电极上析出银的质量约是 （ ）
A． 27mg B．54mg C．108mg D．216mg
9．通以相等的电量，分别电解等浓度的硝酸银和硝酸亚汞（亚汞的化合价为＋1）溶液，若被还原的硝酸银和硝酸亚汞的物质的量之比为n（硝酸银）∶n（硝酸亚汞）＝ 2∶1，则下列表述正确的是 （ ）
A．在两个阴极上得到的银和汞的物质的量之比为n（银）∶n（汞）＝ 2∶1
B．在两个阳极上得到的产物的物质的量不相等
C．硝酸亚汞的分子式为HgNO3
D．硝酸亚汞的分子式为Hg2（NO3）2
10．如图为相互串联的甲乙两个电解池，E、F为
直流电源的两个电极。乙池溶液是滴有酚酞的食盐
水电解过程中，发现电极D附近先变红。请回答：
⑴电源E极为 极。
⑵甲池若为精炼铜的装置，A极是 极，
材料是 ，电极反应为 ；B极是 极，
材料是 ，电极反应为 ，电解质溶液为 。
⑶若甲池阴极增重12.8g，则乙池阴极放出气体在标准状况下的体积为 。
(第三课时)
【典例精析】
【例1】如右图是电解CuCl2溶液的装置，其中
c、d石墨电极，则下列有关判断正确的是（C）
A.a为负极，b为正极
B. a为阳极，b为阴极
C.电解过程中，d电极质量增加
D.电解过程中，Cl- 物质的量浓度不变
【解析】依据电流方向，可推出a为电源正极，b为负极，则c是电解池的阳极，Cl－失电子转化为Cl2；d是电解池的阴极，产生Cu，d电极质量会增加。
【例2】.用石墨电极持续电解下列溶液（电流强度不变），阳极上产生气体的的量可能发生如下图所示变化的是（D）
A.KI溶液 B.Na2SO4溶液
C.CuSO4溶液 D.NaCl溶液
【解析】电解KI溶液时，I－优先在阳极失去电子生成I2，起初没有气体放出。电解Na2SO4溶液相当于电解水，在阳极生成氧气，图象中不可能出现拐点。电解CuSO4溶液时，一直是OH－在阳极失去电子生成O2，图象中同样不可能出现拐点。电解NaCl溶液时，Cl－优先在阳极失去电子生成Cl2，当Cl－消耗完时，转换为OH－放电而生成O2，每转移1mol电子，可生成0.5molCl2，但只能生成0.25molO2，也就是说，前半段斜率较大，后半段斜率较小，与图象完全吻合。
【例3】.有X、Y、Z、M四种金属，已知：X可以从Y的盐溶液中置换出Y；X和Z组成原电池时，Z为正极；Y和Z的离子共存于电解液中，Y离子先放电；M的离子氧化性强于Y的离子。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序是（D）
A.X>Y>Z>M B.X>Z>M>Y C.M>Z>X>Y D.X>Z>Y>M
【解析】X可以置换出Y，说明金属活动性X>Y；X和Z作原电池电极时，Z为正极，说明金属活动性X>Z；Y和Z的离子共存，Y离子先放电，说明金属活动性Z>Y；M的离子氧化性强于Y的离子，说明金属活动性M
【例4】.用指定材料做阳极和阴极来电解一定物质的量浓度的溶液甲，然后加入物质乙能使溶液复原。则合适的组合是（B）
阳极 阴极 溶液甲 物质乙
A.Pt Pt NaOH NaOH固体
B.Pt Pt H2SO4 H2O
C.C Pt NaCl 盐酸
D.粗铜 精铜 CuSO4 Cu(OH)2
【解析】电解NaOH、H2SO4溶液，都是电解水，所以加水就可以复原，A错误；B正确；电解NaCl溶液后应加入氯化氢使之复原，如果加盐酸，会使NaCl溶液物质的量浓度减小，C错误；D选项，阳极：Cu-2e－→Cu2＋，阴极Cu2＋＋2e－→Cu，电解质溶液物质的量浓度没变，不用加任何物质。
【例5】某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液。通电时，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是（B）
A.a为正极，b为负极：NaClO和NaCl
B.a为负极，b为正极：NaClO和NaCl
C.a为阳极，b为阴极：HClO和NaCl
D.a为阴极，b为阳极：HClO和NaCl
【解析】用石墨作电极时，在阳极上应是Cl－放电，2Cl－－2e－→Cl2，在阴极上是水电离出的H＋放电，2H＋＋2e－→H2，水电离出的H＋消耗后，产生的OH－与Cl2反应产生ClO－，则消毒液为NaClO和NaCl，如果Cl2在上端产生，则Cl2直接向外排出，不能与OH－反应，故Cl2应在下端产生，即b为电源的正极，与之相连的碳棒为阳极。
【针对性练习】
【题1】下图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列实验现象中正确的是（ ）
A.逸出气体的体积，a电极的小于b电极的
B.一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体
C. a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色
D. a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色
【题2】下列关于电解池中形成的闭合回路的叙述中，正确的是 （ ）
A.电解池中的闭合回路仅是由电子的定向运动形成的
B.金属导线中，电子从电源的负极流向电解池的阳极，从电解池的阴极流向电源的正极
C.在电解质溶液中，阴离子向阴极运动，阳离子向阳极运动
D.相同时间内，阳离子在阴极上得到的电子与阴离子在阳极上失去的电子数相同
【题3】下列叙述中不正确的是 （ ）
A.电解池的阳极上发生氧化反应，阴极上发生还原反应
B.不能自发进行的氧化还原反应可通过电解实现
C.电镀时，电镀池里的阳极材料发生氧化反应
D.电解饱和食盐水时，阳极得到NaOH溶液和氢气
【题4】用惰性电极电解下列溶液，电解一段时间后，阴极质量增加，电解质溶液的pH下降的是 （ ）
A.CuCl2溶液 B.AgNO3溶液 C.BaCl2溶液 D.H2SO4溶液
【题5】电解CuCl2溶液时，如果阴极上有1.6g铜析出，则阳极上产生气体的体积（标准状况）约为 （ ）
A. 0.28L B. 0.56L C. 014L D. 11.2L
【题6】用含少量银和锌的粗铜做阳极，纯铜片做阴极，CuSO4溶液做电解液，电解一段时间后，阳极质量减少了x g，则 （ ）
A.电解液质量增加x g B.阴极质量增加x g
C.阴极质量增加a g ，a>x D.阴极质量增加b g，b
A.铜 B.铜和氧气 C.氧气 D.氢气
【题8】下列关于电解法精炼粗铜的叙述中不正确的是 （ ）
A.粗铜极做阳极
B.电解时，阳极发生氧化反应，而阴极发生的反应为Cu2++2e－→Cu
C.粗铜中所含Ni、Fe、Zn等金属杂质，电解后以单质形式沉积槽底，形成阳极泥
D.电解铜的纯度可达99.95%~99.98%
【题9】海水提镁的最后一步是将氯化镁电解获取金属镁，下列有关该电解过程的叙述中，正确的是( )
A.两个电极必须都用惰性电极
B.阳极必须用惰性电极，阴极可以是惰性电极；也可以是金属电极
C.电解熔融状态的氯化镁
D.电解氯化镁的水溶液
【题10】许多金属都可以通过电解的方法达到精炼的目的。下列有关该方法的叙述中，正确的是 ( )
A.含杂质的粗金属做阳极，与直流电源的正极相连
B.阴极只要是一种导体即可，与精炼过程无关
C.电解质溶液中除了含有精炼的金属的阳离子之外，绝对不能含有其他金属阳离子D.在精炼过程中，电解质溶液的成分不发生任何变化
【题11】在铁制品上镀上一定厚度的锌层，以下设计方案正确的是 （ ）
A.锌做阳极，镀件做阴极，溶液中含有Zn2+
B.铂做阴极，镀件做阳极，溶液中含有Zn2+
C.锌做阳极，镀件做阴极，溶液中含有Fe2+
D.锌做阴极，镀件做阳极，溶液中含有Zn2+
【题12】标明下列装置中电解池的阴极和阳极，写出电极反应式，并判断分别是氧化反应还是还原反应。
本节综合评价
【题1】在电解水制取H2和O2时，为了增强导电性，常常要加入一些电解质，最好选用下列物质中的（ ）
A. NaOH B. HCl C.NaCl D.CuSO4
【题2】在水中加入等物质的量的Ag+、Pb2+、Na+、SO42-、NO3-、Cl-，该溶液放在用惰性材料做电极的电解槽中，通电片刻，则氧化产物与还原产物的质量之比为 ( )
A.35.5：108 B.16：207 C.8：1 D.108：35.5
【题3】用铂电极（惰性电极）电解下列溶液时，阴极和阳极上的主要产物分别是H2和O2的是 ( )
A.稀NaOH溶液 B.HCl溶液 C.酸性MgSO4溶液 D.酸性AgNO3溶液
【题4】用惰性电极电解M(NO3)x的水溶液，当阴极上增重a g时，在阳极上同时产生b LO2（标准状况）。从而可知M的相对原子质量为 （ ）
A. B. C. D.
【题5】在一U形管中装入含有紫色石蕊的Na2SO4溶液，通直流电，一段时间后U形管内会形成一个倒立的三色“彩虹”，从左到右的颜色次序是 （ ）
A.蓝、紫、红 B.红、蓝、紫 C.红、紫、蓝 D.紫、红、蓝
【题6】把25℃时，将两个铂电极插入一定量饱和Na2SO4溶液中进行电解，通电一段时间后，在阴极逸出a mol气体，同时有W g Na2SO4 10H2O晶体析出。若温度保持不变，剩余溶液中溶质的质量分数为 （ ）
A. B.
C. D.
【题8】将两个铂电极插入500mL CuSO4溶液中进行电解，通电一段时间后，某一电极增重0.64g（设电解使该电极无H2放出，且不考虑水解和溶液体积变化）。此时溶液中c(H+)浓度约为 （ ）
A.4×10-3mol L-1 B. 2×10-3mol L-1 C. 1×10-3mol L-1 D. 4×10-7mol L-1
【题9】将质量分数为5.2%的NaOH溶液（密度为1.06g cm-3）1 L用铂电极电解，当溶液中NaOH的质量分数改变了1.0%时停止电解，则此时溶液中的关系是 （ ）
选项 NaOH的质量分数 阳极析出物的质量/g 阴极析出物的质量/g
A 6.2% 19 152
B 6.2% 152 19
C 4.2% 1.2 9.4
D 4.2% 9.4 1.2
【题10】用石墨作电极电解3mol L-1 KCl和0.5mol L-1 Al2(SO4)3的混合溶液时，下图电解变化的曲线合理的是 （ ）
【题11】工业上为了处理含有Cr2O72-的酸性工业废水，采用下面的处理方法：往工业废水中加入适量NaCl，以铁为电极进行电解，经过一段时间，有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成，工业废水中铬元素的含量已低于排放标准。请回答下列问题：
(1)两极发生反应的电极式为阳极： ，阴极：
(2)写出变为的离子方程式：
(3)工业废水由酸性变为碱性的原因是
(4) (填”能”或”不能”)改用石墨电极，原因是
【题12】在玻璃圆筒中盛有两种无色的互不相溶的中性液体。上层液体中插入两根石墨电极，圆筒内还放有一根下端弯成环状的玻璃搅棒，可以上下搅动液体，装置如图。接通电源，阳极周围的液体呈棕色，且颜色由浅变深，阴极上有气泡生成。停止通电，取出电极，用搅棒上下剧烈搅动。静置后液体又分成两层，下层液体呈紫红色，上层液体几乎无色。根据上述实验回答：
阳极上的电极反应式为
阴极上的电极反应式为
原上层液体是
原下层液体是
搅拌后两层液体颜色发生变化的原因是
要检验上层液体中含有的金属离子，其方法是，现象是
【题13】用石墨电极电解100mLH2SO4与CuSO4的混合液通电40min后，两极均收集到2.24L气体（标准状况），则原混合液中Cu2+的物质的量浓度为 ，通过电解槽的电流强度为 。
【题15】如图A为直流电源，B为浸泡饱和NaCl溶液和酚酞溶液的滤纸，C为电镀槽，接通电路后，发现B上的c点显红色。请填空：
（1）电源A上的a为 极。
（2）滤纸B上发生的总化学方程式为 ，欲在电镀槽中实现铁上镀锌，接通K点，使c、d两点短路，则电极e上发生的反应为 ，电极f上发生的反应为 ，槽中盛放的镀液可以是 或 。
第3节 化学能转化为电能——电池
知识与技能：通过对铜锌原电池的分析，了解原电池的工作原理，根据电流的方向判断原电池的正极和负极的方法，以及电池反应的概念；通过学习、了解常见化学电池的种类及其工作原理，认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用；
通过分析铜-铁接触处形成原电池的例子，理解金属腐蚀的电化学原理以及防护的原理。
过程与方法：通过原电池装置的设计实验，培养学生动手、动脑的能力，以及分析、处理实验数据的能力；通过交流讨论，训练学生的思维能力，培养学生获取分析处理、归纳信息的能力。
情感态度与价值观：通过学习，使学生从能量的角度比较深刻的了解化学学科学对人类的贡献，从而赞赏化学的作用。
教学重点：原电池的工作原理，写出简单的电极反应及电池反应，金属腐蚀的电化学原理以及据此而设计的防护原理。
教学难点：原电池的工作原理，金属发生吸氧腐蚀的电化学原理。
课时安排：共五课时
第一课时
【活动探究1】
将锌粉加入CuSO4溶液中，测量温度的变化，分析能量变化情况。
现象：
发生的反应为：
在这个反应中，锌 电子，直接给了与它接触的铜离子。该反应将 能转化为了 能。
【活动探究2】
注意分析溶液中的阴阳离子的移向问题
如果锌粉加入CuSO4溶液的反应是放热反应，试设计试验将反应释放的能量转化为电能。
【现象】（1）电流表指针发生偏转；
（2）锌片溶解
（3） CuSO4溶液颜色变浅；
（4）铜表面也出现一层红色的固体物质；
（5）溶液温度略有升高。
【分析】
电流计的指针发生 ，说明有 产生，即发生了 能转化为 能的过程。由电流的方向可知，电子由 通过导线流向 ，由此判断 是负极、 是正极。锌片上有 流出发生了 反应，即： ；锌原子 电子通过导线流向 ， 进入溶液，溶液中的 在铜片上 电子发生 反应，即： ，生成的 沉积在铜片上。两极之间溶液中 的定向移动和外部导线中 的定向移动构成闭合的回路，使两个电极反应持续进行，发生有序的电子转移过程，产生电流。其总反应式为： 。
一、原电池的工作原理
1、定义：原电池：
2、原电池的构成：
（1）
（2）
（3）
（4）
3、【小结】正负极的判断
（1）负极：
发生 反应的电极
电子的电极，电流的 极
较活泼的电极
阴离子移向负极
常见溶解的电极
（2）正极：
发生 反应的电极
电子的电极，电流的 极
较不活泼的电极
阳离子移向负极
常见由气泡冒出或由金属析出的电极
【观察思考】P21的双液原电池
1mol/LZnSO4溶液 1mol/LCuSO4溶液
【问题】
1.在盐桥插入之前，检流计指针是否发生偏转？
2. 在盐桥插入之后，是否有电流产生？实验现象是什么？
3. 与图1-3-2所示的原电池相比，该原电池具有什么特点？
[要点强化指导]
A、盐桥的作用：通过盐桥将两个隔离的电解质溶液连接起来，可使电流传导。将副反应降低至最小程度，这样，更彻底的将反应所释放的能量转化为电能。
B、通过盐桥，阴离子SO42－和Cl－向锌盐溶液移动，阳离子Zn2＋和K＋向铜盐溶液移动，使电流继续流通，形成闭合的回路。
C、锌片和铜片 用导线连接构成电子流动的电路（电池的外部电路）；ZnSO4 溶液和CuSO4溶液用盐桥连接，构成离子移动的电路（电池的内部电路）
5、原电池的电极方程式和总方程式的书写
（1）没给总方程式
【举例】
CuSO4溶液
①判断正负极（根据定义（主要依据）或金属的活泼性）
②写出电解反应式（注意生成的新离子能不能稳定存在电解质溶液中，若不能，在写反应式时应写出最稳定的物质）
③写出总方程式（电子守恒）
【例题1】将镁片和铝片用导线相连，插入H2SO4溶液中，写出两池中的电极反应式和电池反应式。
【解答】①Mg—Al—稀H2SO4原电池：
负极（Mg）：Mg = Mg2+ + 2e— （氧化反应）
正极（Al）：2H+ + 2e—= H2↑（还原反应）
电池反应：Mg + 2H+ = Mg2+ + H2↑
【练习2】将镁片和铝片用导线相连，插入NaOH溶液中，写出两池中的电极反应式和电池反应式
②Al—Mg—NaOH原电池：
负极（ ）：
正极（ ）：
电池反应：
（2）给出总方程式
【例题3】甲烷燃料电池：CH4 + O2 + 2OH— = CO32— + 3H2O
①判断正负极（把总反应式拆成氧化反应和还原反应）
②写出电解反应式（注意生成的新离子能不能稳定存在电解质溶液中，若不能，在写反应式时应写出最稳定的物质）
③两式加，验总式
注意：若只能写出较简单一极反应式，在遵循电子守恒的条件下，可将总反应式减去阳极反应式，即得另一极反应式
【解答】正极好写：4H2O + 2O2 + 8e- → 8OH-
负极：CH4 + 10OH— → CO32- + 7H2O + 8e- （总—正）
说明碱液的作用：消除CO2对CH4吸收的影响。
重点强调：电解质溶液有时候也会参与电极的反应
【巩固】电极反应式的书写：
⑴原电池反应一般都是自发进行的 ，因而在写电极反应时，首先将总反应变换成 反应（负极）和 反应（正极）。如：2FeCl3 ＋ Cu ＝ 2FeCl2 ＋ CuCl2 ，正极： ；负极： 。其中，Fe电极为负极时，被氧化为 离子。
⑵正极反应与负极反应的得失电子数要 。
⑶正极反应与负极反应直接相加可得原电池的 。
⑷电极产物是否与电解质溶液中的有关成分作用，若有作用则要一块写出。
⑸每个反应之前均须标明电极的属性。
[要点强化指导] 1．原电池是将化学能原转化为的热能而改转化为电能，并不是放热反应就能设计成原电池，而是能自发的氧化还原反应理论上可设计成原电池。
2．电极材料有时并不一定是金属（如石墨碳棒），有时还可以是相同的金属（如金属铂），但电极反应一定是氧化还原反应。如：氢氧燃料电池。
3．负极与电解质溶液的溶质不一定要求发生反应，但负极上一定有物质失去电子变成阳离子或消耗阴离子。
【问题分析示例】
例题4：如下图装置能组成原电池的是（ ）
[针对性练习]
5．某电池的总反应的离子方程式为2Fe3＋ ＋ Fe ＝ 3Fe2＋，不能实现该反应的原电池是（ ）
正极 负极 电解质溶液
A． Cu Fe FeCl3
B． C Fe Fe（NO3）3
C． Fe Zn Fe2（SO4）3
D． Ag Fe CuSO4
6．把铝片和镁片用导线连接成两组，分别依次插入到NaOH溶液、稀H2SO4溶液中，下列说法正确的是（ ）
A．都不能形成原电池 B．负极材料依次为镁片、铝片
C．负极材料依次为铝片、镁片 D．负极材料都是镁片
【课堂练习达标】
7．关于原电池的说法正确的是（ ）
A．在正极上发生氧化反应 B．化学性质较活泼的金属为负极
C．在外电路正极电子流出 D．在负极上发生还原反应
8．下列说法不正确的是（ ）
Ａ．原电池中电子由负极流向正极
Ｂ．原电池中发生还原反应的电极是正极
Ｃ．电解池中发生还原反应的电极是阳极
Ｄ．电解池中质量增加的电极是阴极
9．原电池产生电流的本质原因是（ ）
A．电解质溶液中有电离出的自由移动的离子
B．有导线将两个活泼性不同的电极连接
C．在不同金属的两极间存在电势差
D．在原电池中发生了氧化还原反应
10．下列反应中，在原理上可以设计成原电池的是（ ）
A．Ba（OH）2·8H2O 与NH4Cl的反应 B．铝与盐酸的反应
C．石灰石的分解 D．甲烷与氧气的反应
11. 由铜、锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的pH怎样变化（ ）
A.不变 B.先变小后变大 C.逐渐变大 D.逐渐变小
12. 在原电池和电解质的电极上所发生的反应，同属氧化反应或同属还原反应的是（ ）
原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应
原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应
原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应
原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应
13. 下列各反应中，属于原电池反应的是（ ）
A. 氧化铝膜破坏后，金属铝被迅速氧化
B. 白铁镀锌层破损后，还能阻止铁被氧化
C. 红热的铁与水接触表面上形成蓝黑色的保护层
D. 铁丝在氯气中燃烧产生大量棕黄色的烟
14. 某原电池，将两金属X、Y用导线连接，同时插入相应的电解质溶液中，发现Y电极质量增加，则可能是下列情况中的（ ）
X是负极，电解质溶液为CuSO4溶液
X是负极，电解质溶液为稀H2SO4溶液
X是正极，电解质溶液为CuSO4溶液
X是正极，电解质溶液为稀H2SO4溶液
15. 埋在地下的输油铸铁管道，在下列各种情况下，被腐蚀速度最慢的是（ ）
在含铁元素较多的酸性土壤中
在潮湿输送透气的土壤中
在干燥致密不透气的土壤中
在含碳粒较多，潮湿透气的土壤中
16. 将铂丝插入KOH溶液做电极，然后向两个电极上分别通入甲烷和氧气，可以形成原电池，由于发生的反应类似于甲烷的燃烧，所以称做燃料电池，根据两极上反应的实质判断，通入甲烷的一极为电池的____极，这一极的电极反应式为__________________.
17. 熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视。可用Li2CO3和Na2CO3的.熔融盐混合物做电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气体为正极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池。完成上述有关的电池反应式：
正极反应式：____________________________________________
负极反应式：____________________________________________
总电池反应式：__________________________________________
第二课时
【复习提问】什么是原电池？构成原电池要有哪些条件？
【课堂练习1】（99理综）熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视.可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气为阴极助燃气，制得在1500℃下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：
阴极反应式： O2 + 2CO2 + 4e— → 2CO32—
阳极反应式： ；
总电池反应式: 。
二、常见的化学电源
一次电池
放电时—