2022年第二章化学反应与能量[学案教师版] .pdf

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1、1 第二章化学反应与能量学案（一）第 1节化学能与热能我想学 教师导航 1化学反应中为什么会伴有能量的变化? 2一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，由什么因素决定？3在物质的化学反应中，伴随的能量变化主要有哪些形式? 我要学 一、化学键与化学反应中能量变化的关系阅读课本 P32 页，填写：基础1 各种物质都储存_ 。不 同物质 不仅组成不同 、结 构不 同，所 包含 的_ 也不同。在化学反应中，随着物质的变化，既有反应物中_的断裂，又有生成物中 _的形成，化学能也随之而改变。思考1一个化学反应吸收能量还是放出能量是由什么决定?请你在下面尝试用图示来表示化学反应过程中的能量变化

2、，然后相互交流。思考2拆开 1molH H 键， 1molCl Cl 键， 1molH Cl 键分别需要吸收的能量是436kJ， 243kJ， 431kJ，问：由 H2和 Cl2生成 HCl 的反应是放出能量还是吸收能量?(提示： H2Cl2 2HCl) 二、化学能与热能的相互转化探究 1)教材 P33，实验 21，测量铝跟盐酸反应中的能量变化，实验记录填写在书上：探究 2教材 P34，实验 22，测量氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应的能量变化，填写实验记录：实验步骤实验现象得出结论将晶体混合后立即用玻璃棒快速搅拌混合物用手触摸烧杯下部用手拿起烧杯将粘有玻璃片的烧杯放在盛有热水的烧杯上一会儿再拿起

3、反应完后移走烧杯上的多孔塑料片，观察反应物探究 3教材 P34，实验 23，酸碱中和反应。实验记录填写在书上。基础 2化学能是 _的一种形式，它同样可以转化为其他形式的能量，如_和_名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 14 页 - - - - - - - - - 2 等。化学反应中的能量变化通常表现为_的变化 _或_。一种能量转化另一种能量，能量也是_的，这就是“_ ” 。思考3根据化学反应中所伴随的热量变化，化学反应可以分为哪些类型? 思考4请分析氢气燃烧生

4、成水蒸气反应过程中的能量变化。思考5水结冰放出热量，电炉通电放出热量，摩擦放出热量是否为放热反应?冰熔化吸收热量是否为吸热反应 ? 基础 3用 E 表示反应物与生成物的总能量，若E 反E 生，则 _；若E反E生，则反应放热，则为放热反应若 E反E生；吸热反应： E反E生第 2 节化学能与电能（学案二）我想学 教师导航 1联系生活实际，说说由化学能转化为电能的途径主要有哪些? (1)化学能燃烧热能蒸汽机械能发电机电能(2)化学能原电池电能2原电池装置由哪些部分组成? 电极材料、电解质溶液、导线等3中和反应和H2燃烧分别属于什么反应类型?利用原电池能否将这两种反应中的能量变化转化为电能 ? 原电池

5、的装置反应的基础是能自发地发生氧化还原反应。中和反应是复分解反应，利用原电池装置不能转化为电能；氢气燃烧是氧化还原反应，可利用原电池装置能转化为电能。4根据你了解的电学知识，如何判定原电池装置的正、负极? 在原电池中， 电子从原电池的负极流出，经过导线流入原电池的正极。原电池两极的判断方法；活泼金属发生氧化反应向外线路提供电原电池的负极；不活泼金属(或石墨 )发生还原反应接受外线提供的电子原电池的正极。5燃料电池与一次性电池和蓄电池的区别是什么? 主要差别在于燃料电池反应物不是储存在电池内部，而是用外加的设备，源源不断地提供燃料氧化剂等，使反应能连续进行。我要学 一、化学能与电能的相互转化名师

6、资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 14 页 - - - - - - - - - 5 探究 1原电池的构成及形成条件探究实验。（p40-41）基础 1)1原电池的装置是把_能转化为 _能的装置。 化学能电能2形成条件：(1)_ _ (2)_ (3)_ (1)活泼性不同的两种电极材料(如金属与金属、金属与非金属等)(2)电解质溶液(3)构成闭合回路3工作原理： (画出 Zn、 Cu 与稀硫酸构成的原电池的原理图并写出电极反应) 思考 1)现有 Cu 片、Zn 片、

7、Fe 片、石墨棒、稀硫酸、硫酸铜溶液、电流计、烧杯、导线等物品，你可以设计出多种不同的原电池? 参考： Zn 片|稀硫酸 |Cu 片Zn 片|稀硫酸 |Fe片Zn 片|稀硫酸 |石墨棒Fe片|稀硫酸 |Cu片Fe片|稀硫酸 |石墨棒Zn 片|硫酸铜溶液 |Fe片Zn 片|硫酸铜溶液 |Cu 片Zn 片|硫酸铜溶液 |石墨棒Fe 片|硫酸铜溶液 |Cu 片Fe 片|硫酸铜溶液 |石墨棒基础 2化学电池的反应的本质是_；氧化还原反应图示如下：化学能（）（）电能氧化还原反应；化学电池练习 1下列 8 个装置中，能发生原电池反应的是( ) 归纳整理 请写出原电池正负极判定的几种方法：依据原电池两极材料

8、：较活泼的金属作负极(K 、Ca、Na 太活泼不能作电极)；较不活泼金属或可导电的非金属(石墨等 )作正极。根据电流方向或电子流向：电流(外电路 )，由正极流向负极；电子则由负极经内电路流向原电池的正极。根据内电路离子的迁移方向：阳离子流向原电池正极阴离子流向原电池负极。根据原电池中两极的反应类型：以铜、锌和稀H2SO4组成的原电池为例，负极(zn 片)：Zn2e Zn2(负极：失电子，发生氧化反应，现象则是电极本身的消耗质量减小。)正极 (Cu 片)：2H2eH2(正极：得电子，发生还原反应，现象是伴随金属的析出或 H2的放出。 ) 练习 2把 a、b、c、d 四块金属片浸入稀酸中，用导线两

9、两相连组成原电池。若a、a 相连时， a名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 14 页 - - - - - - - - - 6 为负极， c、d 相连时，电流由d 到 c；a、c 相连时 c 极上产生大量气泡，b、d 相连时， b 上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的顺序为( ) Aabcd BacdbCcab d Dbdca 思考 2金属的活动性顺序判断的方法有哪些? 1单质与水 (或酸 )反应置换出氢的难易程度2金属元素的最高价氧化物的水化物

10、氢氧化物的碱性强弱来比较3活泼性较强的金属能把活泼性较弱的金属从其盐溶液中置换出来(很活泼金属K、Ca、Na 等除外 ) 4根据原电池原理，如：原电池中做负极的金属；电子流出的一极的金属等二、发展中的化学电源基础 3干电池 (一般是锌 锰干电池 )的负极为 _，负极反应： _正极为 _，正极反应：2NH4十 2e2NH3 H2总反应为： Zn 十 2NH4 Zn22NH3H2Zn Zn2e Zn2 石墨练习 3燃料电池， 如氢氧燃料电池(极板为惰性电极，KOH ，为电解质溶液)，其负极是，正极是，总反应为_ 。氢气氧气2H2O22H2O 思考 3写出你所知道的常见的可充电电池，思考为什么可充电

11、电池能重复使用? 铅蓄电池镍镉电池锂电池可充电电池在放电时所进行的氧化还原反应，在充电时又可逆进行，使生成物恢复原状，如此充放电可循环进行，至一定周期后终止。思考 4燃料电池与一次性电池和蓄电池的区别不同点相同点一 次 性 电池蓄电池燃料电池不同点相同点一次性电池一次性干电池，放完电之后就不能使用。氧化还原反应是不可逆的反应的基础是能自发地发生氧化还原反应；化学能转化为电能蓄电池氧化还原反应是可逆的，它在放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行，使生成物恢复原状。燃料电池反应物不是储存在电池内部，而是名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - -

12、- - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 14 页 - - - - - - - - - 7 燃料电池用外加的设备，源源不断地提供燃料氧化剂等，使反应能连续进行。我会学 _)(_)(_应用化学方程式离子方程式铜锌原电池总反应式正极负极铜锌原电池电极反应正负极判断形成条件本质原电池名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 14 页 - - - - - - - - - 8 第 3 节化学反应的速率和限度（学案三）我想学 教师导航

13、 1你能用哪些方法加快大理石和盐酸反应产生二氧化碳的速度? 2什么是化学反应限度? 3从影响化学反应速率的因素角度，说说燃料充分燃烧的条件是什么? 我要学 一、化学反应速率基础 1化学反应的快慢用_来表示。由于反应过程中反应物不断减少，生成物不断增多，所以反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的_来表示。表达式： _，单位为： _。练习 1反应 N23H22NH3，在 2L 的密闭容器中发生，5min 内生成了 01molNH3，求v(NH3)、v(H2)和 v(N2)。思考 1通过上述计算，分析讨论：在同一个化学反应中选用不同物质表示的速率是否相同?它们之间有什么必然联系? 观察记录1教材

14、P48，实验 25，温度对反应速率的影响，观察并记录在书上。观察记录 2教材 P48，实验 2 6，不同催化剂对反应速率的影响，观察并记录在书上。基础 2影响化学反应速率的主要因素有：内因： _。外因： _。浓度： _。温度： _。压强： _。催化剂： _。其他外因还有：_。练习 2已知 CCO22CO 是吸热反应，设反应速率为v1，N2十 3H22NH3是放热反应，反应速率为v2，对于上述两个反应，当温度升高时，v1，和 v2的变化情况为( ) A同时增大D同时减小Cv1增大， v2减小Dv1减小， v2增大思考 2 (1)在实验室里， 硝酸、硝酸银等药品均须用棕色试剂瓶保存，并应该存放在阴

15、凉干燥处?为什么 ? (2)实验室中用碳酸钙与盐酸反应制备二氧化碳时，选择的试剂为块状碳酸钙而不是碳酸钙粉末，为什么 ? 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 14 页 - - - - - - - - - 9 二、化学反应限度思考 3一个化学反应在实际进行时，如在一定条件下，反应物2molSO2和 1molO2能否生成2molSO3? 基础 3当一个可逆反应进行到_和_相等时，反应物的浓度和。练习 4某温度下，在一固定容积的容器中进行如下反应：H2(g)I2(g

16、)2HI (g) ，下列情况一定能说明反应已达到限度的是( ) A正向反应速率逆向反应速率B气体的总质量不再改变时C混合气体中各组成成分的百分含量不再改变时D容器内压强不再发生改变三、化学反应条件的控制基础 4在生产和生活中，人们希望促进_，抑制 _，这就涉及到反应条件的控制。化学反应速率受_的影响。对于可逆反应而言，当改变这些条件时，_就可能发生不同程度的改变，进而使化学反应的限度发生改变。思考 5如何提高煤的燃烧效率? 练习 5下列关于燃料充分燃烧的说法不正确的是( ) A空气量越多越好B应通入适量的空气C固体燃料燃烧前要粉碎D液体燃料燃烧时可以以雾状喷出我会学 化学反应速率与限度的关系：

17、1下列说法正确的是( ) A化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示B用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时，其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比C化学反应速率的单位由时间单位和浓度单位决定D在反应过程中，反应物浓度逐渐变小，所以用反应物表示的化学反应速率为负值2某一反应物的开始浓度是20 molL1，经过 4min 后，它的浓度变成了08molL1，则在这 4min 内它的平均反应速率为( ) A02 03molL1min1B03molL1min1C 004 03mol L1 min1D03molL1min13在相同条件下，等质量(金属颗粒大小相

18、当)的下列金属与足量1mol L 盐酸反应时，速率最快的是( ) A镁B铝C钠D铁名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 14 页 - - - - - - - - - 10 4把石灰石浸入盐酸中，下列措施能使反应速率增大的是( ) A加大盐酸用量B增大盐酸浓度C粉碎石灰石D增大体系压强5NO 和 CO 都是汽车尾气里的有毒气体，它们之间能缓慢反应生成N2和 CO2，对该反应下列说法正确的是( ) A降低压强能增大反应速率B使用适当的催化剂能增大反应速率C升高温度能

19、增大反应速率D增大压强对该反应速率无影响6甲、乙两容器内都在进行AB 的反应，甲中每分钟减少4mol，乙中每分钟减少2mol，则两容器中的反应速率( ) A甲快B乙快C相等D无法判断7在一定温度下，可逆反应X(g) 3Y(g) 2Z(g)达到限度的标志是( ) AZ 的生成速率和Z 的分解速率相等B单位时间内生成nmolX ，同时生成3nmolY CX、Y、Z 的浓度不再变化DX、Y、Z 的分子个数之比为1：3：2 8化工生产中，为加快反应速率应优先考虑的措施是( ) A选用适宜的催化剂B采用高压C采用高温D增大反应物浓度9下列关于化学反应限度的叙述错误的是( ) A不同的化学反应，限度可能不

20、同B可以通过改变温度来控制化学反应的限度C可以通过延长化学反应的时间来改变反应的限度D当一个化学反应在一定条件下达到限度时，正逆反应便停止不再进行10如下反应条件的控制中，不恰当的是( ) A为防止铁生锈，在其表面涂一层防锈油漆B为防止火灾，在面粉厂、加油站等场所要严禁烟火C为加快 KClO3的分解速率而加入MnO2D为加快 H2O2的分解速率而把反应容器放到冷水中冷却11对于反应： 2SO2O22SO3，当其他条件不变时，只改变一个反应条件，将生成SO3的反应速率的变化填人空格里(填写 “ 增大 ” 、“ 减小 ” 或“ 不变 ”)：编号改变的条件生成 SO3的速率升高温度降低温度增大 O2

21、的浓度使用 V2O5作催化剂压缩体积名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 14 页 - - - - - - - - - 11 12在 C(s)CO2(g) 2CO(g)反应中，可使反应速率明显增大的措施是( ) 增大压强增加碳的质量不改变容器体积，通入CO2 加热ABCD13能够说明可逆反应H2(g)I2(g) 2HI(g) 已达平衡状态的是( ) A一个 H-H 键断裂的同时有一个H-I 键形成B一个 II 键断裂的同时有两个H-I 键形成C一个 H-H 键

22、断裂的同时有一个H-H 键形成D一个 H-H 键断裂的同时有一个I-I 键形成14下列说法可充分说明P(g)Q(g) S(g)十 R(g)在恒温下，某恒容密闭容器中的反应已达平衡的是( ) A容器里 P、Q、R、S 四种物质共存B容器里 Q、R 的体积分数不再改变C容器内气体压强、密度不随时间变化D单位时间内同时生成nmolP 和 nmolS 15对于可逆反应2SO2十 O22SO3，在混合气体中充入一定量的18O2，足够长的时间后，18O 原子( ) A只存在于O2中B只存在于O2和 SO3中C只存在于O2和 SO2中D存在于 O2、SO2和 SO316把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器里，产生

23、H2的速率可由右图表示。在下列因素中：盐酸的浓度；镁条的表面积；溶液的温度；Cl的浓度。影响反应速率的因素是( ) ABCD17用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加大的是( ) A对该反应体系加热B不用稀硫酸，改用98浓硫酸C滴加少量CuSO4 溶液D不用铁片，改用铁粉18 在 mAnBpC 的反应中，m、 n、 p 为各物质的计量数， 现测得 C 每分钟增加amolmol L1，B 每分钟减少15amolL1，A 每分钟减少05amolL1，则 m：n：p 为( ) A2：3：2 B2：2：3 C1：3： 2 D3：1：2 19消防队员救火时，开门都很小心，因为有时门一

24、打开就有可能发生爆炸。请解释其中的原因。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 14 页 - - - - - - - - - 12 第三节化学反应的速率和限度参考答案我想学 教师导航 1将大理石块磨成粉末；增大盐酸的浓度；加热等2对于一定条件下的可逆反应，开始时由于反应物的浓度较大，正向反应的速率也就很大。随着反应的进行，反应物的浓度逐渐减小，正向反应的速率也会逐渐减小。相反，由于生成物的浓度逐渐增大，逆向反应的速率也逐渐变大。当正向反应速率与逆向反应速率相等时

25、，反应物与生成物的浓度便不再改变，我们就说这一反应达到了“限度”。这种化学反应状态常被称为化学平衡状态，简称“化学平衡”3例如：煤粉与氧气的接触面积大，单位时间内发生反应的分子多，所以燃烧剧烈，燃烧快。燃料充分燃烧的条件是：燃料充分燃烧的条件：要有足够的空气或氧气(助燃剂 )；燃料与空气或氧气要有足够大的接触面积。我要学 一、化学反应速率基础 1化学反应速率物质的量浓度变化量tCv单位为： molL-1s-1或 molL-1min-1或 mol L-1H-1思考 1对同一个化学反应的反应速率若用不同物质来表示，数值会因化学反应方程式中的计量数不同而不同，但其实质是相同的。用不同的物质表示同一化

26、学反应的反应速率时，化学反应速率的数值之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。化学反应速率是平均速率，且均取正值。观察记录 1略观察记录2略基础 2影响化学反应速率的因素内因：由反应物的结构、性质决定。外因：外界条件对化学反应速成率的影响。浓度：其他条件不变时，增大反应物浓度，可以加快反应速率。温度：升高温度，可以加快反应速率。压强：对于气体反应，增大压强可以加快反应速率。催化剂：催化剂具有选择性，即它对某一反应或某种反应起催化作用，能加大反应速率。催化剂参与反应过程，只是反应前后质量与组成不变。其他外因： 增大一定量固体的表面积(如粉碎 )，可增大反应速率；光照一般也可增大某些反应的速率

27、；此外，超声波、电磁波、溶剂等对反应速率也有影响。练习 2A 思考 2(1)因为硝酸、硝酸银等药品见光或受热易分解(2)选用块状碳酸钙，碳酸钙粉末与盐酸反应产生气体过快，不易控制。二、化学反应限度思考 3不能，因为二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫是可逆反应，对于可逆反应而言，在同一名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 14 页 - - - - - - - - - 13 条件下，可逆反应的正、逆反应都是同时进行的，它在一定条件下会达到反应的一定限度(化学平衡状态

28、)，但反应不会停止。对于不可逆反应而言，能，因为反应可以进行到底。绝大多数反应是可逆反应。观察记录3略思考 4由于反应的可逆性，尽管加入了过量的Na2SO4溶液，但仍不能使溶液中的Ca2完全沉淀；加入碳酸钠溶液后，从而产生更难溶的碳酸钙沉淀。基础 3正反速率逆反应速率平衡状态限度思考 5否当可逆反应达到限度时，无论是正向反应还是逆向反应都还在进行着，因而化学平衡是一种动态平衡。练习 4A C 三、化学反应条件的控制基础 4有利的化学反应有害的反应温度、浓度、压强等因素正反应速率和逆反应速率思考 6 (1)采用粉碎固体燃煤的方法，从而使固体燃煤可以和液体燃料一样，采用“喷雾”式的燃烧工艺，以增大

29、燃料与空气的接触面，提高燃烧效率。煤的汽化和液化是高效、清洁地利用煤炭的重要途径。(2)煤燃烧时要有适当过量的空气，如果空气不足，燃烧就不完全，不仅使燃料燃烧产生的热量较少，浪费资源，而且还会产生大量的CO 等气体，污染空气，危害人体健康。(3)炉膛材料尽量不向外散热，减少热量损失。(4)从热量交换，热交换器的利用等方面考虑。通过分析讨论，我们可以将“提高燃料的燃烧效率”的措施归纳为以下两个方面：(1)尽可能使燃料充分燃烧，提高能量的转化率。 关键是燃料与空气或氧气要尽可能充分地接触，且空气要适当过量。(2)尽可能充分地利用燃料燃烧所释放出的热能，提高热能的利用率。提高燃料的燃烧效率实质上是从

30、多方面控制燃烧反应的条件(包括环境)。它的意义在于节约能源、节省资源、减小污染(如煤在汽化过程中可以脱硫，除去灰粉等。练习 5A 我会学 分层练习 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 14 页 - - - - - - - - - 14 A 组基础题1BC 2。B 3C 4BC 5BC 6D 7AC 8A 9，CD 10D 11增大减小增大增大增大B 组提高题12A 13CD 14B、D 15D 16答案： C。解析：镁条和盐酸反应产生H2的反应方程式为： M

31、g2H Mg2H2，是镁与酸中的H间的置换反应，与Cl-无关，故不是影响该反应速率的因素。在镁条的表面有一层氧化膜。当将镁条投入盐酸中时，随着氧化膜的不断溶解，Mg与盐酸接触面积不断增大，则产生的H2的速率会加快。溶液的温度对该反应也有影响，温度越高，产生 H2的速率越快。随着反应的进行，H浓度不断减少，则反应速率会逐渐减慢。17答案： B。解析：加热、发生原电池反应、增大固体反应物的有效表面积，都能加快反应速率，故A、C、D均能加快反应速率。浓硫酸能使铁发生钝化，阻止了进一步的反应。18解析：设时间为1 分钟，由定义得v(A) 05amolL1min1v(B) 15a molL1min1v(C)a molL1min1v(A) ：v(B) ：v(C) m：n：p m：n：p1：3：2 答案： C。19门一开，便会向室内通入大量的空气，使室内物体的燃烧更旺，过于剧烈时有可以发生爆炸，所以救火时，开门一定要很小心名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 14 页 - - - - - - - - -