化学反应与能量 【知识精讲架构+备课精研精梳】 高一化学课件（人教版2019必修第二册）

第六章第六章 第一节第一节 化学反应与能量变化化学反应与能量变化思考：生活中的能量变化常见的放热反应和吸热反应所有燃烧所有燃烧中和反应，中和反应，H+OH=H2O 活泼金属与酸、水反应活泼金属与酸、水反应大多数化合反应大多数化合反应缓慢氧化：缓慢氧化：动植物呼吸、动植物呼吸、酿酒和醋、食物腐烂等酿酒和醋、食物腐烂等由不稳定物质生成稳定的物质由不稳定物质生成稳定的物质 大多数分解反应大多数分解反应 C、H2、CO作还原剂的反应作还原剂的反应 C+H2O=CO+H=CO+H2 2OO C+CO2=CO=CO COCO+Fe2O3=Fe+CO=Fe+CO2 2 H H2 2+CuO+CuO=Cu+H=Cu+H2 2OO由稳定的物质生成不稳定的物质由稳定的物质生成不稳定的物质需要持续加热的反应需要持续加热的反应放热反应吸热反应2Na+2H2O=2NaOH+H2Zn+H2SO4=ZnSO4+H2CaO+H2O=Ca(OH)2例：例：CaCO3 CaO+CO2Ba(OH)2.8H2O+2NH4Cl=BaCl2+10H2O+2NH3高温高温高温高温例.H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)H2+Cl2 =2HCl kJ放出放出183化学反应过程中为什么会有能量的变化？点燃点燃点燃化学反应有能量变化的原因化学反应有能量变化的原因化学反应的化学反应的实质：旧化学键断裂实质：旧化学键断裂和和新化学键形成新化学键形成的过程的过程（一）从微观角度分析能量变化的原因（微观解释）已知：已知：断断开开1mol H-O键键要要吸吸收收464kJ的的能能量量，断断裂裂1mol H-H 键键要要吸吸收收436kJ的的能能量量，断断裂裂1mol O-O键键要要吸吸收收197kJ的的能能量量，判判断断2mol水水分分解解（2H2O2H2+O2）反反应应过过程中程中 (“吸收吸收”或或“放出放出”)能量能量 kJ。通电吸收吸收787（二）从宏观角度分析能量变化的原因（宏观判断）物质本身是具备能量的 反应物的总能量高生成物的总能量低生成物的总能量高反应物的总能量低放热反应吸热反应吸热反应：反应物总能量 生成物总能量1.稳定物生成不稳定物是 反应吸热2.需要持续加热才能进行的一般是 反应吸热3.如果某反应为放热，则逆反应为吸热。三、人类对能源的利用人类利用能源的三个阶段：解决办法节约能源寻找新能源太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能等柴草时期化石能源时期多能源结构时期地热能地热能判断正误1.液氨汽化是吸热反应。（）2.化学反应一定伴随能量的变化。（）3.5G 手机电池工作时，电池中化学能完全转化为电能。（）4.白磷、红磷是磷的两种同素异形体。某温度下1 mol白磷转化为红磷放出 29.2 kJ的热量，可以推测出红磷比白磷稳定。（）5.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应。（）6.化石燃料的使用带来了诸多环境问题，因此，应当禁止使用。（）7.燃料燃烧时，只是将化学能转化为热能。（）8.对于反应：，反应物的总能量低于生成物的总能量。火力发电火力发电水力发电水力发电风力发电风力发电太阳能发电太阳能发电核能发电核能发电电池供电电池供电生活中人们使用的生活中人们使用的电能来自于哪里电能来自于哪里?直接？CuZnH+H+Zn2e=Zn2+2H+2e=H2 氧化反应氧化反应还原反应还原反应负极负极正极正极阳离子阳离子阴离子阴离子SO42-发生溶解发生溶解产生气泡产生气泡原电池总反应：原电池总反应：Zn+2H+=Zn2+H2 负极负极 沿沿导线导线 正极正极 正极正极 沿沿导线导线 负极负极外电路：外电路：内电路：内电路：阴离子阴离子 阳离子阳离子 2.工作原理工作原理e电子流向：电子流向：电流方向：电流方向：正极正极负极负极电子不下水，离子不上岸电子不下水，离子不上岸（可以）（不可以）（可以）（不可以）探究探究:构成原电池的条件构成原电池的条件（可以）（不可以）（不可以）需要一个自发进行的氧化还原反应 需要两个活泼性不同的电极 需要电解质溶液 需要构成闭合回路构成原电池的条件构成原电池的条件化学电池化学电池1、锌锰干电池正极：负极：电解质溶液：KOH一次电池锌筒MnO2问：已知问：已知MnO2的还原产物是的还原产物是MnO(OH),请写出碱性锌锰干电请写出碱性锌锰干电池的电极反应式和总反应式池的电极反应式和总反应式负极：负极：正极：正极：Zn2e+2OH=Zn(OH)22MnO22e2H2 O=2MnO(OH)+2OH 2、铅酸蓄电池正极：负极：电解质溶液：稀硫酸总反应式：负极(Pb)：Pb+SO42-2e-=PbSO4 正极(PbO2)：PbO2+4H+SO42-+2e-=PbSO4+2H2OPb+PbO2+4H+2SO42-2PbSO4+2H2O放电放电充电充电二次电池铅 Pb二氧化铅 PbO2 放电时的电极反应：放电时的电极反应：APt(-)Pt(+)正极室正极室负极室负极室隔膜隔膜电解质电解质溶液溶液H2O2酸性酸性电解质电解质碱性碱性电解质电解质负极负极反应反应正极正极反应反应总反应总反应2H2+O2 2H2O2H24e 4H+O2 4H+4e 2H2O2H24OH4e 4H2OO22H2O4e 4OH 燃料电池是一种将燃料（如H2、CH4、乙醇）和氧化剂（如O2）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。