专题二化学反应与能量转化.ppt

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1、专题二化学反应与能量转化 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望第一单元、化学反应速率与反应限度第一单元、化学反应速率与反应限度一、化学反应速率一、化学反应速率1、定义：用来描述化学反应快慢的物理量、定义：用来描述化学反应快慢的物理量表示方法：用单位时间内表示方法：用单位时间内反应物浓度的减少反应物浓度的减少或或生成物浓度的增加生成物浓度的增加来表示。来表示。单位：单位：mol/(L.min)或或mol/(L.S)、mol.L-1.S-1、mol.L-1.

2、min-1表达式：表达式：关系：关系：速率比速率比=系数比系数比aA+bB=cC VA:VB:VC=a:b:c VB=_CBt2、影响化学反应速率的因素、影响化学反应速率的因素（1）内因内因：反应物的性质：反应物的性质（2）外因外因：反应物反应物浓度浓度（固体和纯液体浓度不变）（固体和纯液体浓度不变）反应的反应的温度温度和和压强压强（对（对气气体）体）催化剂催化剂 结论结论：其他条件相同时，反应物浓度越大，：其他条件相同时，反应物浓度越大，反应速率越大；温度越高，速率越大，加入反应速率越大；温度越高，速率越大，加入催化剂增大反应速率。催化剂增大反应速率。此外，反应物此外，反应物接触面积接触面积

3、大小，固体反应物的大小，固体反应物的颗颗粒大小粒大小等因素也对速率有影响。等因素也对速率有影响。二、化学反应限度二、化学反应限度1、反应速率与浓度有关、反应速率与浓度有关反应开始时：反应开始时：t=0,C反反最大最大,C生生=0;V正正最大最大反应进行时：反应进行时：t0,C反反,C生生;V正正V逆逆当当t=t1时：时：V正正=V逆，逆，C反反C生生不再变化，不再变化，可逆反应达到平衡，化学平衡建立。可逆反应达到平衡，化学平衡建立。过程图像：过程图像：时间t0反应速率V正V逆V正=V逆t12、化学平衡状态、化学平衡状态 在一定条件下的可在一定条件下的可逆逆反应里，正反应和逆反应反应里，正反应和

4、逆反应的的速率相等速率相等，反应混合物中各组分的，反应混合物中各组分的浓度保浓度保持不变持不变的状态。的状态。特征：特征：逆逆：研究对象为可逆反应（反应不完全）：研究对象为可逆反应（反应不完全）等等：V正正=V逆逆 定定：浓度恒定不变：浓度恒定不变 动动：动态平衡：动态平衡 变变：条件改变，平衡被破坏：条件改变，平衡被破坏第二单元、化学反应中的热量一、化学反应中的热量变化一、化学反应中的热量变化1、放热反应：放出热量的化学反应放热反应：放出热量的化学反应 吸热反应：吸收热量的化学反应吸热反应：吸收热量的化学反应注：浓硫酸，注：浓硫酸，NaOH固体溶于水放出大量热固体溶于水放出大量热 铵盐溶于水

5、吸热（都是物理变化）铵盐溶于水吸热（都是物理变化）常见的放热反应常见的放热反应 常见的吸热反应常见的吸热反应所有的燃烧反应所有的燃烧反应 C+CO2=2CO大多数化合反应大多数化合反应 C+H2O=CO+H2酸碱中和反应酸碱中和反应 Ba(OH)2.8H2O与与NH4Cl金属与酸或水生成氢气金属与酸或水生成氢气 大多数分解反应大多数分解反应高温高温2、热化学方程式、热化学方程式（1）定义：表明反应所放出或吸收的能量的化学）定义：表明反应所放出或吸收的能量的化学方程式方程式（2）书写：）书写：标状态：标状态：s,l,g标明反应放出或吸收的热量。标明反应放出或吸收的热量。H：放热：放热“”吸热吸热

6、“+”,单位：单位：KJ/mol系数表示物质的量，可用分数表示，系数表示物质的量，可用分数表示，系数变化时，系数变化时，H数值等倍数变化数值等倍数变化例：例：CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)H=+178.5 KJ/mol（3）意义：）意义：1molCaCO3吸收吸收178.5 KJ热量，热量，完全分解生成完全分解生成1molCaO和和1molCO23、化学反应中的能量变化（、化学反应中的能量变化（2个角度分析）个角度分析）（1）化学键与化学反应中的能量变化）化学键与化学反应中的能量变化化学反应化学反应 断开反应物中的化学键断开反应物中的化学键 吸收能量吸收能量 E吸吸 形成生成物中

7、的化学键形成生成物中的化学键 放出能量放出能量 E放放若：若：E吸吸 E放放 吸热吸热 E吸吸 E生生 放热放热 若：若：E反反 E生生 吸热吸热第三单元、化学能与电能的转化第三单元、化学能与电能的转化一、化学能转化为电能一、化学能转化为电能1、原电池：将化学能转化为电能的装置、原电池：将化学能转化为电能的装置2、原理：、原理：Zn片片(负极负极):Zn-2e-=Zn2+(氧化反应氧化反应)Cu片片(正极正极):2H+2e-=H2(还原还原)结论：负极：电子流出的一极（活泼性强的金属）结论：负极：电子流出的一极（活泼性强的金属）正极：电子流入的一极（活泼性弱的金属正极：电子流入的一极（活泼性弱

8、的金属 或石墨）或石墨）电子流向：电子流向：Zn(负负)Cu(正正)H+(Cu只起到传递电子的作用只起到传递电子的作用)电流：电流：Cu(正正)Zn(负负)3、原电池形成条件、原电池形成条件(1)有两个电极：活泼金属作负极有两个电极：活泼金属作负极 不活泼金属或不活泼金属或C作正极作正极(2)有电解质溶液有电解质溶液(3)形成闭合回路形成闭合回路(4)能自发进行的氧化还原反应能自发进行的氧化还原反应4、电极方程式书写、电极方程式书写负极负极:Zn-2e-=Zn2+正极正极:2H+2e-=H2总反应：总反应：Zn+2H+=Zn2+H2练习练习:原电池的构成原电池的构成二、化学能转化为电能二、化学

9、能转化为电能一、电解原理一、电解原理图示：图示：阳极：与电源正极相连阳极：与电源正极相连阴极：与电源负极相连阴极：与电源负极相连现象：阴极：碳棒上有红色物质析出（铜）现象：阴极：碳棒上有红色物质析出（铜）阳极：碳棒上有气泡产生，该气体能阳极：碳棒上有气泡产生，该气体能 是湿润的是湿润的KI-淀粉试纸变蓝（淀粉试纸变蓝（Cl2）结论：结论：CuCl2溶液在电流的作用下生成了溶液在电流的作用下生成了 Cu和和Cl2导电过程分析：导电过程分析：1、确定电极：阴极（、确定电极：阴极（-）、阳极（）、阳极（+）2、电解质溶液中的离子、电解质溶液中的离子CuCl2=Cu2+2Cl-H2O H+OH-3、通

10、电后：阳离子、通电后：阳离子阴极阴极 阴离子阴离子阳极阳极 （Cu2+、H+）（Cl-、OH-）阳极阳极：2 Cl-2e-=Cl2（氧化氧化反应）反应）阴极阴极：Cu2+2e-=Cu （还原还原反应）反应）总反应：总反应：CuCl2=Cu+Cl2电解池：将电能转化为化学能的装置。电解池：将电能转化为化学能的装置。电解电解4、电子流向：阳极、电子流向：阳极正极正极负极负极阴极阴极5、电流流向：与电子流向相反、电流流向：与电子流向相反6、电解池的形成条件：、电解池的形成条件：（1）与电源相连的两个电极）与电源相连的两个电极（2）电解质溶液）电解质溶液（3）闭合回路）闭合回路7、小结：、小结：（1）

11、区分电解池原电池，看有无外电源）区分电解池原电池，看有无外电源（2）确定电极：）确定电极：“-”阴极；阴极；“+”阳阳极极氧化反应氧化反应阳极；还原反应阳极；还原反应阴极阴极电子流入电子流入 阴极；电子流出阴极；电子流出 阳极阳极通过方程式判断通过方程式判断 通过现象判断通过现象判断第四单元、太阳能、生物质能和氢第四单元、太阳能、生物质能和氢能的利用能的利用一、太阳能的利用一、太阳能的利用植物的光合作用植物的光合作用6H2O+6CO2 C6H12O6+6O2人体消化人体消化（C6H10O5）n+nH2OnC6H12O6氧化供能氧化供能C6H12O6(s)+6O2(g)6H2O(l)+6CO2(g)H=-2804KJ/mol光叶绿素催化剂二、生物质能的利用二、生物质能的利用1、直接燃烧、直接燃烧2、生物化学转换、生物化学转换3、热化学转化、热化学转化三、氢能的开发与利用三、氢能的开发与利用绿色能源绿色能源氢气贮存运输是难题氢气贮存运输是难题作业：作业：1、专题二练习题、专题二练习题2、复习本专题内容、复习本专题内容