高一化学第二章教学课件

第二章化学反应与能量1. 化学能与热能（1）化学反应中能量变化的主要原因：化学键的断裂和形成（2）化学反应吸收能量或放出能量的决定因素：反应物和生成物的总能量的相对大小a. 吸热反应：反应物的总能量小于生成物的总能量b. 放热反应：反应物的总能量大于生成物的总能量（3）化学反应的一大特征：化学反应的过程中总是伴随着能量变化，通常表现为热量变化练习：氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰，在反应中，破坏1molH－H键消耗的能量为Q1kJ，破坏1molO ＝ O键消耗的能量为Q2kJ，形成1molH－O键释放的能量为Q3kJ。

下列关系式中正确的是（ B ）A.2Q1+Q2>4Q3B.2Q1+Q2<4Q3C.Q1+Q2<Q3D.Q1+Q2＝Q3（4）常见的放热反应：A. 所有燃烧反应；B. 中和反应；C. 大多数化合反应；D. 活泼金属跟水或酸反应；E. 物质的缓慢氧化F.铝热反应（5）常见的吸热反应：A. 大多数分解反应；C.氯化铵与八水合氢氧化钡的反应。

（6）中和热：（重点）A. 概念：稀的强酸与强碱发生中和反应生成1mol H2O（液态）时所释放的热量。

2. 化学能与电能格林太太,漂亮、开朗、乐观，身体健康，脸上有着“永恒的微笑”。

其中一颗是黄金的—这是格林太太富有的标志；另一颗是不锈钢做的—这是一次车祸后留下的痕迹。

令人百思不解的是，打从车祸以后，格林太太经常头痛，夜间失眠，心情烦躁……（1）原电池（重点）工作原理：较活泼的金属发生氧化反应,电子从较活泼的金属(负极)通过外电路流向较不活泼的金属(正极)。

a. 负极：失电子（化合价升高），发生氧化反应b. 正极：得电子（化合价降低），发生还原反应①原电池的工作原理是将氧化还原反应分在正（氧化）、负（还原）两极进行，负极上失去的电子流入正极，从而产生电流②正负两极上进出电子总数相等，根据电子守恒原理可进行许多有关电极反应③原电池反应跟直接反应差别：反应速率加快；一般只有一个电极直接参加反应。

④利用原电池原理可制作各种电池，如干电池、铅蓄电池、银锌电池、锂电池、氢氧燃料电池……。

C. 原电池的构成条件：两极一液一连线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③形成闭合电路④能自发地发生氧化还原反应D. 原电池正、负极的判断：a. 负极：电子流出的电极（较活泼的金属），金属化合价升高b. 正极：电子流入的电极（较不活泼的金属、石墨等）：元素化合价降低E. 金属活泼性的判断：a. 金属活动性顺序表b. 原电池的负极（电子流出的电极，质量减少的电极）的金属更活泼；c. 原电池的正极（电子流入的电极，质量不变或增加的电极，冒气泡的电极）为较不活泼金属F. 原电池的电极反应：（难点）a. 负极反应：X－ne＝X n－b. 正极反应：溶液中的阳离子得电子的还原反应（2）原电池的设计：（难点）根据电池反应设计原电池：（三部分＋导线）A. 负极为失电子的金属（即化合价升高的物质）B. 正极为比负极不活泼的金属或石墨C. 电解质溶液含有反应中得电子的阳离子（即化合价降低的物质）（3）金属的电化学腐蚀A. 不纯的金属（或合金）在电解质溶液中的腐蚀，关键形成了原电池，加速了金属腐蚀B. 金属腐蚀的防护：a. 改变金属内部组成结构，可以增强金属耐腐蚀的能力。

如：不锈钢。

b. 在金属表面覆盖一层保护层，以断绝金属与外界物质接触，达到耐腐蚀的效果。

（油脂、油漆、搪瓷、塑料、电镀金属、氧化成致密的氧化膜）c. 电化学保护法：牺牲活泼金属保护法，外加电流保护法（4）发展中的化学电源A. 干电池（锌锰电池）a. 负极：Zn －2e -＝ Zn 2+b. 参与正极反应的是B. 充电电池 a. 铅蓄电池：铅蓄电池充电和放电的总化学方程式放电时电极反应：负极：Pb + SO42-－2e-＝PbSO4正极：PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e-＝ PbSO4+ 2H2Ob. 氢氧燃料电池：它是一种高效、不污染环境的发电装置。

它的电极材料一般为活性电极，具有很强的催化活性，如铂电极，活性炭电极等。

①燃料电池的能量转化率很高，氢氧燃料电池除能量转化率高外还可持续使用，不污染环境。

②一般的可燃物均可与O2组成燃料电池，如H2、CO、CH4、乙醇等。

③燃料电池一般以碱性介质作电解液，也可用酸性介质作电解液，二者电极上应式是有区别的。

总反应：2H2 + O2＝2H2O电极反应为（电解质溶液为KOH溶液）负极：2H2+4OH--4e-→ 4H2O 正极：O2+2H2O+4e-→ 4OH-（5）书写电极反应式，注意几点：（1）电极反应是一种离子反应，遵循书写离子反应式的一切规则；（2）负极失电子所得氧化产物、正极得电子所得还原产物，与溶液的酸碱性有关；(3)两极电极反应式中的电子得失数目（一般）保持相等。

（4）两极反应相加得到总反应，总反应减去负极反应得到正极反应、总反应减去正极反应得到负极反应。

1.下列说法中正确的是（ D ）A.原电池是把电能转化为化学能的装置B.原电池中电子流出的一极是正极，发生氧化反应C.原电池两极均发生氧化反应和还原反应D.原电池中的阳离子向正极移动2.将锌片和铜片用导线连接置于稀硫酸中,下列说法正确的是( B )A锌片的质量逐渐增大B电流方向是从铜片向锌片C H+在铜片表面被氧化D 正极附近SO42-浓度逐渐增大3.X、Y、Z、W四种金属片进入稀盐酸中,用导线连接,可以组成原电池,实验结果如下图所示:则四种金属的活泼性由强到弱的顺序为__ZYXW_______________4.把a,b,c,d 4块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池.若a,b相连时，a为负极；c,d相连时，d上产生大量气泡；a，c相连时，电流由c经导线流向a；b、d相连时，电子由d经导线流向b，则此4种金属的活动性由强到弱的顺序为( B )A.a＞b＞c＞dB.a＞c＞d＞bC .c＞a＞b＞d D.b＞d＞c＞a5.已知空气--锌电池的电极反应为:锌片:Zn +2OH-2e- ＝ ZnO + H2O 石墨: O2＋H2O+4e- ＝ 4OH-根据此判断,锌片是( A )A.负极,并被氧化B. 负极,并被还原C.正极,并被氧化D.正极,并被还原6.银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源,它的电极反应是:Zn + Ag2O+H2O=2Ag +Zn(OH)2,则负极上发生反应的物质是( D )A.AgB. Zn(OH)2C. Ag2O D. Zn7.利用金属a(活动性比氢强)与碳棒b构成原电池,电解质溶液为稀硫酸, 关于此装置的下列说法中不正确的是( C )A.a为负极,b为正极B.碳棒上有气体逸出,溶液的pH增大C.导线上有电流,电流的方向从a到bD.反应后a极质量减少8、请你根据化学反应:Cu+2FeCl3 =CuCl2+2FeCl2设计原电池，并写出电极反应式。

负极（铜）：Cu-2e =Cu 正极（石墨）：2Fe +2e =2Fe2+9、将反应:2FeCl3+Fe=3FeCl2设计成原电池，判断正负极并写出电极反应。

负极（铁）：Fe－2e－=Fe2+正极（石墨）：2Fe3+ + 2e－=3Fe2+10.燃料电池（新型电池）氢氧燃料电池（1）在酸性溶液中的电极反应（2）在碱性溶液中的电极反应负极: 2H2 - 4e- ＝4H+ 负极: 2H2 - 4e- + 4OH－＝4H2O正极: O2＋ 4H+ + 4e-＝2H2O 正极: O2＋2H2O + 4e-＝4OH－11、下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是CA.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲上有H2气放出；B.在氧化–还原反应中，甲比乙失去的电子多；C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极；D.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强12、下列制氢气的反应速率最快的是DA.纯锌和1mol/L 硫酸；B.纯锌和18 mol/L 硫酸C.粗锌和 1mol/L 硫酸D.粗锌和1mol/L 硫酸的反应中加入几滴CuSO 4溶液13、在Cu-Zn 原电池中，200mLH 2SO 4 溶液的浓度为0.125mol/L , 若工作一段时间后，从装置中共收集到 0.168L 升气体，则流过导线的电子为_0.015 mol,溶液的pH 值为____4 -lg3.75_____？（溶液体积变化忽略不计）根据电极反应：Zn －2e-＝Zn2+ 2H+ —— 2e ——H22H++2e- ＝H2↑ 2 2 22.4x x 0.168解得： x ＝0.015 (mol)c (H+)余=0.2×0.125×2－0.015/0.2＝3.75×10-4(mol/L )pH ＝-lg3.75 ×10－4＝4 -lg3.75 答：14、下列各情况，在其中Fe 片腐蚀由快到慢的顺序是213金属腐蚀的类型化学腐蚀 (无电流产生)电化腐蚀 析氢腐蚀（有电流产生）（常见普遍） 吸氧腐蚀15、“析氢”腐蚀 “吸氧”腐蚀阳极（负极）： Fe – 2e- = Fe2+ 阳极（负极）：Fe – 2e- = Fe2+ 阴极（正极）：2H+ +2e- = H2 阴极（正极）：O2 + 2H2O +4e- = 4OH- 2H2O = 2H+ + 2OH-总的过程：Fe+2H 2O = Fe(OH)2 + H 2↑Fe(OH)2进一步被氧化为Fe(OH)3， Fe(OH)3及其脱水产物Fe 2O 3·xH 2O 、Fe 2O 3等是红褐色铁锈的主要成分。

✧ 两种腐蚀同时存在，但钢铁的腐蚀主要是吸氧腐蚀金属越活泼，越易失电子，化学腐蚀越严重材料活泼性差异越大，原电池反应越快，越易腐蚀原电池原理引起的腐蚀 > 化学腐蚀 > 有防护腐蚀16、（1）如图, 水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：若液面上升，则溶液呈中性或碱性，发生吸氧腐蚀,电极反应式为：（2）若液面下降，则溶液呈酸性，发生析氢腐蚀，电极反应式为：16、分析右图，按要求写出有关反应方程式：（1）、铁棒上的电极反应式为：2Fe–4e-＝2Fe2+（2）、碳棒上的电极反应式为：O2+2H2O+4e-＝4OH-（3）、溶液中发生反应的化学方程式2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)317、镍—镉可充电电池可发生如下反应Cd(OH)2+2Ni(OH)2Cd+2NiO(OH)+2H2O由此可知，该电池的负极材料是DA.CdB.NiO(OH)C.Cd(OH)2 D.Ni(OH)218、把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。