第六章 化学反应与能量 电化学基础.docx

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第六章化学反应与能量电化学基础

第六章化学反应与能量电化学基础

第一讲　化学反应的热效应

【考纲投影】

1．了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。

2．了解化学能与热能的相互转化，了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。

3．了解热化学方程式的含义，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。

4．了解能源是人类生存和社会发展的重要基础，了解化学在解决能源危机中的重要作用。

【持续关注】

1．有关反应热、焓变，放热反应、吸热反应，燃烧热、中和热以及能源等概念的辨析。

2．热化学反应方程式的书写，反应热的计算和比较等知识和技能。

【教学过程】第一课时

【基础回顾】《创新设计》P86考基梳理助学提升

一、焓变、反应热

1．化学反应的实质与特征

2．焓变

3．反应热：

4．能量变化的原因

5．ΔH的基本计算公式

（1）ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量。

（2）ΔH＝反应物的总键能之和－生成物的总键能之和。

6．反应热的测定

【思考】

（1）常见的吸热反应和放热反应有哪些？

（2）反应的吸热放热是否与反应条件有关？

二、热化学方程式

1．定义：

表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。

2．意义：

热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。

3．热化学方程式的书写步骤：

写、表、注

【思考】热化学方程中，ΔH的单位中“mol－1”的含义是什么？

4．书写热化学方程式应注意的几个问题

《创新设计》P88必考点39热化学方程式的书写与判断

5.“ΔH”与反应的“可逆性”

【例题1】《创新设计》P88【典例1】（2013·重庆六校联考）

【例题2】《创新设计》P90题组11、2

【例题3】《创新设计》P91题组21、（3）

【作业】《创新设计》P88应用1P89【典例3】《创新设计》P91题组22

《活页》P2731249

第二课时

三、中和热和燃烧热

1．中和热和燃烧热的比较

【思考】酸碱中和反应生成1molH2O时，都放出57.3kJ的热量吗？

2．中和反应热的测定：

《创新设计》P92实验探究

【例题4】《活页》P27410

四、盖斯定律

1．内容

2．意义：

间接计算某些反应的反应热。

3．应用盖斯定律计算反应热时应注意的六个问题。

【例题5】《创新设计》P89【典例2】

【例题6】《创新设计》P91题组32

五、能源

【作业】《创新设计》P89应用3P90当场指导

P91题组13

题组21

（1）

（2）

题组33

《活页》P27335678

第二讲　原电池　化学电源

【考纲投影】

1．了解原电池的工作原理。

2．能写出电极反应式和电池反应方程式。

3．了解常见化学电源的种类及其工作原理。

【持续关注】

1．新型电池的原理分析，电极判断，电极和电池反应式的书写。

2．原电池在能源危机的作用。

【教学过程】第一课时

【基础回顾】《创新设计》P93考基梳理助学提升

一、原电池

1．装置特点：

化学能转化为电能。

2．原电池的电极

负极—活泼金属—发生氧化反应—向外电路提供电子

正极—不活泼金属（或惰性电极如石墨）—发生还原反应—接受外电路提供的电子

3．原电池的构成条件

（1）能自发地发生氧化还原反应。

（2）电解质溶液（构成电路或参加反应）。

（3）由还原剂和导体构成负极系统，由氧化剂和导体构成正极系统。

（4）形成闭合回路（两电极接触或用导线连接）。

4．工作原理（以锌—铜原电池为例，如图所示）

【思考】

1、原电池内部阴、阳离子如何移动？

为什么？

2、原电池的模型中常用盐桥连接，它的作用是什么？

能否用一导线代替？

二、常见化学电源

1、碱性锌锰电池

负极反应：

Zn＋2OH－－2e－===Zn（OH）2

正极反应：

2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－

总反应式：

Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn（OH）2

2、铅蓄电池

负极反应：

Pb（s）－2e－＋SO

（aq）===PbSO4（s）

正极反应：

PbO2（s）＋2e－＋4H＋（aq）＋SO

（aq）===PbSO4（s）＋2H2O（l）

总反应式：

Pb（s）＋PbO2（s）＋2H2SO4（aq）===2PbSO4（s）＋2H2O（l）

3、氢氧燃料电池

酸性电解质

负极反应：

2H2－4e－===4H＋

正极反应：

O2＋4e－＋4H＋===2H2O

总反应式：

2H2＋O2===2H2O

碱性电解质

负极反应：

2H2－4e－＋4OH－==4H2O

正极反应：

O2＋4e－＋2H2O==4OH－

总反应式：

2H2＋O2===2H2O

【思考】可充电电池充电时电极与外接电源的正、负极如何连接？

【注意】：

盐桥的作用

（1）使整个装置构成闭合回路，代替两溶液直接接触。

（2）平衡电荷。

【注意】原电池正负极的判断方法和电极反应式的书写

1、原电池的正负极的判断

2、电极反应式的书写

．一般电极反应式的书写

．复杂电极反应式的书写

【例题1】《创新设计》P94【典例1】

【例题2】《创新设计》P96题组12

【作业】《创新设计》P95应用1P95【应用2】《创新设计》P96题组13、4

《活页》P2751248

第二课时

【教学过程】

三、原电池原理在化工、农业生产及科研中的应用

1．加快氧化还原反应的速率

2．比较金属活动性强弱

3．用于金属的防护

4．设计电池，制造化学电源

将氧化还原反应拆成氧化反应和还原反应两个半反应，分别作原电池的负极和正极。

确定电极材料。

确定电解质溶液,一般选用反应物中的电解质溶液即可。

构成闭合回路。

5.探究金属腐蚀的快慢规律

不同类型的腐蚀规律

电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防护措施的腐蚀

【例题3】《创新设计》P95【典例2】

【例题4】《创新设计》P97题组234

【作业】《创新设计》P95应用1P95【应用2】《创新设计》P96题组13、4

《活页》P2753569

P3262457

第三讲　电解池　金属的电化学腐蚀与保护

【考纲投影】

1．了解电解池的工作原理。

2．能写出电极反应和电解总反应方程式。

3．理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。

【持续关注】

1．电解池中电极反应式的书写、电极附近溶液酸碱性的变化、电解质溶液中离子的移动、两极上得失电子的守恒关系等。

2．电解原理的应用，特别在新型充电电池中的应用。

3．电解原理在金属防腐方面的应用。

【教学过程】第一课时

【基础回顾】《创新设计》P99考基梳理助学提升

一、电解原理

1．电解

2．能量转化形式

3．电解池

（1）构成条件

（2）电子和离子移动方向

【思考】

（1）电解时电子通过电解质溶液吗？

（2）电解质溶液导电时，一定会有化学反应发生吗？

【考点】电极产物的判断与有关反应式的书写

1．电解时电极产物的判断——“阳失阴得”

2．电解池中电极反应式的书写

（1）根据装置书写

①根据电源确定阴、阳两极→确定阳极是否是活性金属电极→据电极类型及电解质溶液中阴、阳离子的放电顺序写出电极反应式。

②在确保阴、阳两极转移电子数目相同的条件下，将两极电极反应式合并即得总反应式。

（2）由氧化还原反应方程式书写电极反应式

①找出发生氧化反应和还原反应的物质→两极名称和反应物→利用得失电子守恒分别写出两极反应式。

②若写出一极反应式，而另一极反应式不好写，可用总反应式减去已写出的电极反应式即得另一电极反应式。

【考点】电解的类型、规律及有关计算

1．以惰性电极电解电解质溶液的类型和规律

2．电解池中有关量的计算或判断

【例题1】《创新设计》P102【典例2】

【例题2】《创新设计》P102【应用2】

【作业】《创新设计》P101【典例1】P104题组11234

《活页》P27712357

第2课时

二、电解原理的应用

1．氯碱工业

原理

2．铜的电解精炼

（1）电极反应

阳极（电极材料为粗铜）：

阴极（电极材料为精铜）：

Cu2＋＋2e－===Cu。

（2）溶液中各离子浓度的变化

①阴离子浓度不变；②阳离子中Cu2＋浓度变小，Zn2＋、Fe2＋、Ni2＋等浓度变大。

（3）阳极泥的成分：

含有Ag、Pt、Au等贵重金属。

3．电镀

（1）阳极：

镀层金属；

（2）阴极：

镀件；

（3）电镀液：

一般用含有镀层金属阳离子的电解质溶液作电镀液；

（4）电镀液浓度：

保持不变。

4．电冶金

利用电解熔融盐或氧化物的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。

（1）冶炼钠：

2NaCl（熔融）

2Na＋Cl2↑

电极反应：

阳极：

2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极：

2Na＋＋2e－===2Na。

（2）冶炼铝：

2Al2O3（熔融）

4Al＋3O2↑

电极反应：

阳极：

6O2－－12e－===3O2↑，阴极：

4Al3＋＋12e－===4Al。

（3）冶炼镁：

MgCl2（熔融）

Mg＋Cl2↑

电极反应：

阳极：

2Cl－－2e===Cl2↑，阴极：

Mg2＋＋2e－＝Mg。

三、金属的腐蚀和防护

1．金属腐蚀的本质

2．金属腐蚀的类型

（1）化学腐蚀与电化学腐蚀

（2）析氢腐蚀与吸氧腐蚀

铁锈的形成：

4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3，

2Fe（OH）3===Fe2O3·xH2O（铁锈）＋（3－x）H2O。

3．金属的防护

（1）电化学防护

①牺牲阳极保护法—原电池原理

a．负极：

比被保护金属活泼的金属；b.正极：

被保护的金属设备。

②外加电流的阴极保护法—电解原理

a．阴极：

被保护的金属设备；b.阳极：

惰性金属。

（2）改变金属的内部结构，如制成合金、不锈钢等。

（3）加防护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。

【例题3】《创新设计》P103【典例4】

【例题4】《活页》P2788

【作业】《创新设计》P104【应用4】P105题组2123

《活页》P277468911

第七章　化学反应速率和化学平衡

第一讲　化学反应速率

【考纲投影】

1．了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。

2．了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。

3．理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对反应速率的影响，认识其一般规律。

4．了解化学反应速率的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。

【持续关注】

1．化学反应速率的大小比较及外界条件对化学反应速率影响的分析判断。

2．通过图像（或图表）的分析，提出合理的解释或进行简单计算。

3．另外化学反应速率与工农业生产、环境保护、日常生活方面的综合题。

【教学过程】

【回忆】1、化学反应速率如何表示？

2、化学反应速率如何计算？

一、化学反应速率

1．表示方法

2．单位：

mol·L－1·s－1或mol·L－1·min－1。

3．同一反应用不同物质表示的化学反应速率之间的关系

对于任一反应mA＋nB===pY＋qZ，v（A）∶v（B）∶v（Y）∶v（Z）＝m∶n∶p∶q。

【思考】上述表达式所求v是化学反应的平均速率还是瞬时速率？

【练习】《创新设计》P109应用1

《活页》P2795

二、影响化学反应速率的因素

1．内因（主要因素）

2．外因（其他条件不变，只改变一个条件）

<1>浓度

<2>温度

<3>压强

<4>催化剂

【自主】《创新设计》P107两个影响“恒容”“恒压”影响

【练习】《活页》P2797

【作业】《创新设计》P109典例2P108典例1P110应用2题组1、2

第2课时

三、活化分子与有效碰撞

1．有效碰撞：

能发生反应的分子之间的碰撞。

2．活化分子：

能够发生有效碰撞的分子。

3．活化能：

根据有效碰撞理论，完成下表。

　　项目

活化能

单位体积内

有效碰撞次数

化学反

应速率

分子

总数

活化

分子数

活化分

子百分数

增大浓度

不变

增加

增大压强

升高温度

加催化剂

【思考】1、如何解释催化剂对化学反应速率的影响？

2、影响化学反应速率的外界条件（温度、浓度、压强、催化剂）中，能提高单位体积内活化分子数和活化分子百分含量的分别是哪些？

【作业】《活页》P279剩余习题