内容正文:
第六章 第一节
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
①所有燃烧
②中和反应,H++OH— = H2O
③活泼金属与酸、水反应
④大多数化合反应
⑤缓慢氧化:动植物呼吸、
酿酒和醋、食物腐烂等
⑥由不稳定物质生成稳定的物质
①大多数分解反应
②
③C、H2、CO作还原剂的反应
C+H2O===CO+H2O
C+CO2===CO
CO+Fe2O3===Fe+CO2
H2+CuO ===Cu+H2O
④由稳定的物质生成不稳定的物质
⑤需要持续加热的反应
放热反应
吸热反应
2Na+2H2O ===2NaOH+H2↑
Zn+H2SO4 ===ZnSO4+H2↑
CaO+H2O === Ca(OH)2
例:CaCO3 CaO+CO2
Ba(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183
化学反应过程中为什么会有能量的变化?
点燃
点燃
化学反应有能量变化的原因
化学反应的实质:旧化学键断裂和新化学键形成的过程
(一)从微观角度分析能量变化的原因(微观解释)
已知:
断开1mol H-O键要吸收464kJ的能量,断裂1mol H-H 键要吸收436kJ的能量,断裂1mol O-O键要吸收197kJ的能量,判断2mol水分解(2H2O=2H2↑+O2↑) 反应过程中 (“吸收”或“放出”)能量 kJ。
通电
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
放热反应:
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
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
水力发电
风力发电
太阳能发电
核能发电
电池供电
生活中人们使用的电能来自于哪里?
直接?
Cu
Zn
H+
H+
Zn-2e-=Zn2+
2H++2e-=H2↑
氧化反应
还原反应
负极
正极
阳离子
阴离子
SO42-
发生溶解
产生气泡
原电池总反应:Zn+2H+=Zn2++H2↑
负极 沿导线 正极
正极 沿导线 负极
外电路:
内电路:
阴离子
阳离子
2.工作原理
e—
电子流向:
电流方向:
正极
负极
电子不下水,离子不上岸
(可以)
(不可以)
(可以)
(不可以)
探究:构成原电池的条件
⑥
(可以)
(不可以)
(不可以)
⑦
① 需要一个自发进行的氧化还原反应
② 需要两个活泼性不同的电极
③ 需要电解质溶液
④ 需要构成闭合回路
构成原电池的条件
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MnO2的还原产物是MnO(OH),请写出碱性锌锰干电池的电极反应式和总反应式
负极:
正极:
Zn-2e- + 2OH- = Zn(OH) 2
2MnO2+2e-+2H2 O = 2MnO(OH) + 2OH-
2