普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書--化學(xué)選修4[江蘇版]

1、 普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書-化學(xué)選修4江蘇版 第一單元 化學(xué)反響中的熱效應(yīng)教案11-1-1：化學(xué)反響的焓變教學(xué)目標(biāo)：1了解反響熱和焓變的含義，知道放熱反響和吸熱反響的概念。 2理解能量變化實質(zhì)，鍵能的含義。3知道熱化學(xué)方程式的概念，正確書寫熱化學(xué)方程式。教學(xué)重點：使學(xué)生初步理解焓變的概念，會書寫熱化學(xué)方程式。教學(xué)難點：從微觀的角度討論能量變化實質(zhì)。教學(xué)模式：自學(xué)探究講練結(jié)合教學(xué)過程：一、自學(xué)探究1 叫反響熱。2定義： 稱為反響的焓變。用符號 表示，單位一般采用 。3 稱為放熱反響。 稱為吸熱反響。4為什么有些反響是放熱的，而有些反響是吸熱的？5請回憶學(xué)過的化學(xué)反響中，哪些是放熱反響，哪些是吸

2、熱反響？二、總結(jié)1化學(xué)反響過程中,當(dāng)反響物和生成物具有相同溫度時,所吸收或放出的熱量稱為化學(xué)反響的反響熱。2在恒溫、恒壓的條件下，化學(xué)反響過程中吸收或釋放的熱量稱為反響的焓變。反響熱用符號H表示，單位一般為kJ/mol。3化學(xué)反響中放出熱量的反響稱為放熱反響。當(dāng)H0 時，為吸熱反響。4宏觀解釋任何一個化學(xué)反響中，反響物所具有的總能量與生成物所具有的總能量總不會相等的。在新物質(zhì)產(chǎn)生的同時總是伴隨著能量的變化。一個化學(xué)反響是放出能量還是吸收能量，取決于反響物的總能量與生成物的總能量的相對大小。能量反響過程反響過程反響物生成物能量H0反響物生成物 1當(dāng)反響物的總能量大于生成物的總能量為放熱反響。 2

3、當(dāng)反響物的總能量小于生成物的總能量為吸熱反響。微觀解釋化學(xué)反響的本質(zhì)：舊鍵的斷裂和新鍵的形成，斷鍵要吸收能量，成鍵要釋放能量，總能量的變化取決于上述兩個過程能量變化的相對大小。 1前者大于后者為吸熱反響。 2前者小于后者為放熱反響。5常見的放熱反響：常見的吸熱反響：三、自學(xué)探究1 叫做熱化學(xué)方程式。2熱化學(xué)方程式的書寫注意點有哪些？3熱化學(xué)方程式與一般的化學(xué)方程式有什么區(qū)別？四、總結(jié)1能夠表示反響熱的化學(xué)方程式，叫做熱化學(xué)方程式。2熱化學(xué)方程式的書寫注意點 1反響放出或吸收的熱量的多少與外界的溫度和壓強有關(guān)，需要注明，不注明的指101kPa和25時的數(shù)據(jù)。 2物質(zhì)的聚集狀態(tài)不同，反響吸收和放出

4、的熱量不同，因此要注明反響物和生成物的聚集狀態(tài)。 3要注明H的“+和“。 4方程式和H之間用“；隔開。 5熱化學(xué)方程式中的熱量數(shù)據(jù)，是與各化學(xué)計量數(shù)為物質(zhì)的量時相對應(yīng)的，不是幾個分子反響的熱效應(yīng)。因此式中化學(xué)計量數(shù)可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)。一般出現(xiàn)分?jǐn)?shù)時是以某一反響物或生成物為“1mol時其它物質(zhì)才出現(xiàn)的。 6無論熱化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)為多少，H的單位總是KJ/mol，但H的數(shù)值與反響式中的系數(shù)有關(guān)。3熱化學(xué)方程式與普通化學(xué)方程式的區(qū)別有三點： 1熱化學(xué)方程式必須標(biāo)有熱量變化。 2熱化學(xué)方程式中必須標(biāo)明反響物和生成物的狀態(tài)，因為反響熱除跟物質(zhì)的量有關(guān)外，還與反響物和生成物的聚集狀態(tài)有關(guān)。 3

5、熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)只表示各物質(zhì)對應(yīng)的物質(zhì)的量，因此，有時可用分?jǐn)?shù)表示，但要注意反響熱也發(fā)生相應(yīng)變化。穩(wěn)固練習(xí)：1以下說法不正確的選項是 ( )A化學(xué)反響除了生成新物質(zhì)外，還伴隨著能量的變化B放熱反響不需要加熱即可發(fā)生C需要加熱條件的化學(xué)反響都是吸熱反響D化學(xué)反響是吸熱還是放熱決定于生成物具有的總能量和反響物具有的總能量E分解反響肯定是吸熱反響物質(zhì)燃燒放出熱量2氫氣在氧氣中燃燒產(chǎn)生藍(lán)色火焰，破壞1molHH鍵消耗的能量為Q1kJ，破壞1molO = O鍵消耗的能量為Q2kJ，形成1molHO鍵釋放的能量為Q3kJ。以下關(guān)系式中正確的選項是 A2 Q1 + Q2 4 Q3 B2 Q1 +

6、Q2 4 Q3 CQ1 + Q2 Q1的是 2(g)+Cl2(g)=2HCl(g); H=- Q1 1/2 H2 (g)+1/2 Cl2 (g)=HCl(g);H=- Q2BC(s)+1/2O2(g)=CO (g); H=- Q1 C(s)+ O2 (g)=CO2 (g); H=- Q2C2 H2 (g)+ O2 (g)=2H2O(l); H=- Q1 2 H2 (g)+ O2 (g)=2 H2O (g); H=- Q2DS(g)+ O2 (g)=SO2 (g); H=- Q1 S(s)+ O2 (g)= SO2 (g); H=- Q241mol C與1mol 水蒸氣反響生成1mol CO 和

7、1mol H2，需要吸收 131.5 kJ的熱量。寫出 此反響的熱化學(xué)方程式。5沼氣是一種能源，它的主要成分是CH4。0.5 mol CH4完全燃燒生成CO2和H2O時，放出 445 kJ的熱量。那么以下熱化學(xué)方程式中正確的選項是A2CH4 ( g )4O2 ( g ) 2CO2 ( g ) 4H2O ( l ) H = +890 kJ/molBCH4 2 O2 CO2 H2O H = 890 kJ/molCCH4 ( g )2 O2 ( g ) CO2 ( g ) 2 H2O ( l ) H = 890 kJ/molD1/2CH4 ( g )O2 ( g ) 1/2CO2 ( g ) H2O

8、 ( l ) H = -890 kJ/mol6 1H2 ( g )1/2 O2 ( g ) H2O ( g ) H1 = a kJ/mol 22 H2 ( g )O2 ( g ) 2 H2O ( g ) H2 = b kJ/mol 3H2 ( g )1/2 O2 ( g ) H2O ( l ) H3 = c kJ/mol 4 2 H2 ( g )O2 ( g ) 2 H2O ( l ) H14= d kJ/mol那么a、b、c、d的關(guān)系正確的選項是 。Aacd0 C2a=b0 普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書-化學(xué)選修4江蘇版 第一單元 化學(xué)反響中的熱效應(yīng)教案21-1-2反響熱的測量與計算教學(xué)目標(biāo)：

9、1學(xué)會測量反響熱的方法，正確分析實驗測量誤差及原因，并采取適當(dāng)?shù)拇胧p少誤差。 2. 理解蓋撕定律的內(nèi)容，運用并能夠計算。教學(xué)重點、難點：測量反響熱的方法，正確分析實驗測量誤差及原因教學(xué)模式：邊探討邊講解教學(xué)過程：一、自學(xué)探究1中和反響的實質(zhì)是 。 2中和反響過程是吸熱反響還是放熱反響？3 是中和熱。4怎樣測定酸堿中和反響的中和熱？二、總結(jié)1中和熱：在稀溶液中，酸和堿發(fā)生中和反響而生成1mol水時放出的熱量。 研究條件：稀溶液 反響物：酸與堿 生成物及其物質(zhì)的量：1mol中和反響的實質(zhì)是：H+ + OH- = H2O，當(dāng)強酸與強堿在稀溶液中發(fā)生中和反響時，都有：H+(aq) + OH- (aq

10、) H2O(l)；注：強酸與弱堿反響，強堿與弱酸、弱酸和弱堿反響生成1molH22中和熱的測定 1實驗藥品：0.50 mol/L和0.50 mol/L的鹽酸和0.50 mol/L和0.50 mol/L的氫氧化鈉溶液 2實驗儀器：簡易量熱計 3實驗原理： 4實驗步驟：1組裝量熱器在大燒杯底部墊泡沫塑料或紙條，使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相 平。然后再在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料或紙條，大燒杯上用泡沫塑料板或硬紙板作蓋板，在板中間開兩個小孔，正好使溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒通過，如上圖所示。2藥品取用 用一個量筒最取50 mL 0.50 mol/L鹽酸，倒入小燒杯中，并用溫度計測量鹽酸的溫度，記入

11、下表。然后把溫度計上的酸用水沖洗干凈。用另一個量筒量取50 mL 0.55 mol/LNaOH溶液，并用溫度計測量NaOH溶液的溫度，記入下表。3酸堿混合把量筒中的NaOH溶液迅速倒入量熱計注意不要灑到外面。立即蓋上蓋板,用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動溶液，并準(zhǔn)確讀取混合溶液的最高溫度，記為終止溫度，記入下表。4數(shù)據(jù)處理5重復(fù)以上實驗兩次你所測得的數(shù)據(jù)是否為57.4 kJ/mol，假設(shè)不是，分析產(chǎn)生誤差的原因6 可能的原因有：1.量取溶液的體積有誤差2藥品的選用不當(dāng)引起的誤差3實驗過程中有液體灑在外面。4.混合酸、堿溶液時，動作緩慢，導(dǎo)致實驗誤差5.隔熱操作不到位，致使實驗過程中熱量損失而導(dǎo)致誤差6

12、.測了酸后的溫度計未用水清洗而便立即去測堿的溫度，致使熱量損失而引起誤差。三、問題探究1大、小燒杯放置時，為何要使兩杯口相平？填碎紙條的作用是什么？減少熱量損失2酸、堿混合時，為何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯而不能緩緩倒入？減少熱量損失3實驗中能否用環(huán)形銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒？為什么？不能。因為銅絲易導(dǎo)熱，使熱量損失較大4有人建議用50mL0.55mol/LNaOH進行上述實驗，測得的中和熱數(shù)值會更加準(zhǔn)確。為什么？ 可以保證鹽酸完全反響。使測得的熱量更加準(zhǔn)確。4判斷以下實驗操作對中和熱測定的數(shù)值有如何影響？填變大變小或者不變。大燒杯上沒有蓋硬紙板變小用相同濃度和體積的氨水代替N

13、aOH溶液進行實驗 變小用相同濃度和體積的醋酸代替稀鹽酸溶液 進行實驗 變小實驗中改用60 mL 0.50 mol/L鹽酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液進行實驗不變四、概念辨析1為了減小誤差。某同學(xué)在實驗中兩次測定中和熱。第一次是用50 mL 0.50 mol/L的鹽酸和50 mL 0.50 mol/L氫氧化鈉，第二次是用100 mL 0.50 mol/L的鹽酸和100 mL 0.50mol/L的NaOH溶液。請你預(yù)測該同學(xué)兩次測得的中和熱結(jié)果 相等或者不相等。相 等2假設(shè)將1L1mol/LNaOH溶液中參加稀醋酸、濃硫酸、稀硝酸，恰好完全反響時的熱效應(yīng)分別為H1、H2 、H

14、3 ；那么三者的大小關(guān)系為 。H1 H3 H2 五、自學(xué)探究討論：是不是任一反響的反響熱均能直接測出?如何測出這個反響的反響熱： C(s)+1/2 O2 (g)=CO(g) ； H1=?CO(g)+1/2 O2 (g)= CO2 (g)； H2 C(s)+ O2 (g)= CO2 (g)； H3 + = 那么H1 + H2 =H3 H1 =H3- H2 應(yīng)用了什么規(guī)律？六、總結(jié)不管化學(xué)反響是一步完成或分幾步完成，其反響熱是相同的。 化學(xué)反響的焓變H只與反響體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反響的途徑無關(guān)。這就是蓋斯定律。如何理解蓋斯定律？H、H1、H2之間有何關(guān)系？H=H1+H2七、例 題1某次發(fā)射火

15、箭，用N2H4肼在NO2中燃燒，生成N2、液態(tài)H2O。：N2 (g)+2O2(g)=2 NO2 (g)H1N2H4 (g)+ O2 (g)= N2 (g)+2 H2O (l) H2=-534kJ/mol 假設(shè)都在相同狀態(tài)下，請寫出發(fā)射火箭反響的熱化學(xué)方程式。答案： 2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l)； 2：H2(g)+1/2 O2 (g) H2O (g) ; H1 H2(g)+ 1/2 O2 (g) H2O (l) ; H2 H2O l) H2O (g) ; H3 那么H1、H2、H3的關(guān)系 。 答案：H1=H2+H33：金剛石、石墨的熱化學(xué)方程式：C(s，金剛石)

16、+ O2 (g) CO2 (g)； H = 395.4 kJ/mol C(s，石墨)+ O2 (g) CO2(g) ；H = 393.5 kJ/mol 那么石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的反響熱 H= ，兩物質(zhì)中 較為穩(wěn)定 。答案： +1.9 kJ/mol 石墨 普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書-化學(xué)選修4江蘇版 第一單元 化學(xué)反響中的熱效應(yīng)教案31-1-3：能源的充分利用教學(xué)目標(biāo)：1能通過查閱資料，調(diào)查研究等方法了解人類所面臨的能源危機，認(rèn)識節(jié)約能源，充分利用能源的重要意義2. 了解化學(xué)在解決能源危機中的重要作用及常見的節(jié)能方法。教學(xué)重點難點：標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱和熱植的概念教學(xué)模式：討論講解結(jié)合教學(xué)過程：一、標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱

17、一、自學(xué)探究1復(fù)習(xí)：什么叫燃燒？燃燒過程是吸熱反響還是放熱反響？2在 時， 物質(zhì) 燃燒生成 的氧化物時的反響熱，叫做該物 質(zhì)的燃燒熱。3聽老師講解并記錄，利用燃燒熱進行計算時應(yīng)注意什么以及燃燒熱數(shù)據(jù)的意義。二、總結(jié)1定義：在101kPa時，l mol物質(zhì)完全燃燒生成 穩(wěn)定的氧化物時的反響熱.熱值定義：在101kPa時，l g物質(zhì)完全燃燒的反響熱.2注意： 燃燒的條件是在101kPa； 可燃物以1mol作為標(biāo)準(zhǔn)，因此書寫熱化學(xué)方程式時，其它物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)可用分?jǐn)?shù)表示； 物質(zhì)燃燒都是放熱反響，所以表達(dá)物質(zhì)燃燒時的H均為負(fù)值；燃燒要完全，如H2S的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱是指生成SO2，而不是生成S的不完全燃燒

18、；生成的產(chǎn)物是穩(wěn)定的氧化物，C的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱是指生成CO2，而不是CO；H2的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱是指生成H2O (l)，而不是H2O (g)。如：H2(g)+ 1/2 O2(g) = H2O(l); H =285.8 kJ/mol3【思考】燃燒放出的熱量與標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱有什么不同？答： 燃燒放出的熱量與物質(zhì)的多少有關(guān)，燃燒的物質(zhì)越多，放出的熱量就越多，而標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱規(guī)定是1 mol的可燃物； 研究燃燒放出的熱量并未限定燃燒產(chǎn)物的形態(tài)，而研究標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱必須是生成穩(wěn)定的氧化物。所以，不同量的同一物質(zhì)完全燃燒，放出的熱量可能不同，但標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱是一定的。4概念辨析：以下各組物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱相等的是： A碳和一氧化碳

19、B1mol碳和2mol碳C1mol乙炔和2mol碳 D淀粉和纖維素?zé)峄瘜W(xué)方程式：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)； H = -241.8 kJ/mol2 H2 (g)+ O2 (g)=2 H2O (g)； H = -483.6 kJ/molH2 (g)+1/2 O2 (g)= H2O (l)； H = -285.8 kJ/mol2 H2 (g)+ O2 (g)=2 H2O (l)； H = -571.6 kJ/mol那么氫氣的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為：285.8 kJ/mol5有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的計算例：10g硫磺在氧氣中完全燃燒生成氣態(tài)SO2，放出的熱量能使500gH2O溫度由18，那么硫磺的標(biāo)準(zhǔn)

20、燃燒熱為 ，熱化學(xué)方程式 為 。每克水溫度每升高1 所需熱量為4.18J297 kJmol-1S (s)O2(g)SO2 (g) ；H297kJmol-14研究物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的意義了解化學(xué)反響完成時產(chǎn)生熱量的多少，以便更好地控制反響條件，充分利用能源。6小結(jié)：標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱和中和熱的區(qū)別與聯(lián)系標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱中和熱相同點能量變化H不同點標(biāo)準(zhǔn)含義二、使用化石燃料的利弊及新能源的開發(fā)三、自學(xué)探究思考以下問題：1世界上最重要的化石燃料有哪些？有何優(yōu)點？2廣義講，哪些物質(zhì)可稱為燃料？3從資源蘊藏、開采、運輸、資源綜合利用以及環(huán)境保護等方面探討煤作燃料的利弊。4我國能源利用現(xiàn)狀？如何調(diào)整和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)的方向？5新

21、能源的特點？哪些是認(rèn)為最有希望的新能源？二、總結(jié)1世界上最重要的化石燃料： 煤主要成分C、石油主要為烴的混合物，其中重要產(chǎn)物汽油的主要成分為辛烷C8H18、天然氣主要成分甲烷。 優(yōu)點：燃燒熱都很高。2廣義講，能夠發(fā)生燃燒，反響放出熱量的物質(zhì)都可稱為燃料。3煤作燃料的利弊從化學(xué)的角度，煤的燃燒熱雖高，但燃燒反響速率慢，熱量利用率低；且煤是重要的化工原料，把煤作燃料燒掉不僅會產(chǎn)生SO2等有害氣體和煙塵，而且浪費資源。從資源、環(huán)境的角度，煤是我國儲量最多的能源資源，應(yīng)充分利用。但煤的形成需經(jīng)數(shù)億年的時間，屬于不可再生能源，且大量開采雖本錢較低，但存在造成地面塌陷及瓦斯爆炸等隱患。煤的直接燃燒是一種低

22、效的利用，且對環(huán)境會造成污染。從綜合經(jīng)濟效益角度，通過清潔煤技術(shù)，如煤的液化和氣化，及實行煙氣凈化脫硫等，減少燃燒煤的對環(huán)境的污染，提高煤燃燒的熱利用率。4我國是少數(shù)以煤為主要能源的國家，且煤燃燒的熱利用率較低。我國調(diào)整和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)的方向：一方面，要提高煤燃燒的熱利用率；另一方面，降低煤在能源結(jié)構(gòu)中的比率，節(jié)約油氣資源，加快開發(fā)水電、核電和新能源，實現(xiàn)可持續(xù)開展。5新能源的特點：資源豐富，可再生，對環(huán)境無污染或很少污染。最有希望的新能源：太陽能、燃料電池、風(fēng)能和氫能等。練習(xí)：1在一定條件下，CO和 CH4燃燒的熱化學(xué)方程式分別為：CO(g)+1/2 O2 (g)= CO2 (g) ；CH4g

23、+2O2g CO2g+2H2Ol；H =890kJ/mol由1molCO和3mol CH4組成的混合氣在上述條件下充分燃燒時，釋放的熱量為 A2912kJ B2953kJC3236kJ D3867kJ2已 知 下 列 反 應(yīng)： H2(g)=2H(g) H+Q11/2O2(g)=O(g) H+Q22H(g)+O(g)=H2O(g) H-Q3H2O (g)= H2O (l) H-Q4H2O(g)+1/2 O2 (g)= H2O (l) H-Q5試指出Q5與Q1、Q2、Q3、Q4的關(guān)系。 32 H2(g)+ O2 (g)=2 H2O (l)；H = -571.6 kJ/mol 假設(shè)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將H

24、2和O2組成的混 合氣體點燃爆炸后再恢復(fù)到標(biāo)況，氣體體積減少了33.6L，那么反響放出的熱量是 _kJ。4熱化學(xué)方程式 C(s)+1/2 O2 (g)=CO(g)； H = C(s)+ O2 (g)= CO2 (g) ； 現(xiàn)有克純炭不完全燃燒，所得氣體中CO占 3/4體積，與克純炭完全燃燒相比擬，此反響損失了多少熱量？計算物質(zhì)在燃燒過程中所放5、發(fā)射衛(wèi)星用肼 N2H4為燃料和NO2作氧化劑，兩者反響生成N2 和H2O (g)。：N2 (g)+2O2(g)=2 NO2 (g)；H1N2H4 (g)+ O2 (g)= N2 (g)+2 H2O (l)； H2=-534kJ/mol 那么發(fā)射衛(wèi)星時，

25、燃燒1mol肼與NO2放出的熱量是 kJ。 普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書-化學(xué)選修4江蘇版第二單元 化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化教案41-2-1：原電池的工作原理教學(xué)目的：理解原電池的形成條件、根本原理。教學(xué)重點：原電池的根本原理教學(xué)過程：一、自學(xué)探究1探究 實驗1 的現(xiàn)象和結(jié)論2探究 實驗2 的現(xiàn)象和結(jié)論 3原電池工作原理4構(gòu)成原電池的條件5原電池正負(fù)極的判斷方法及電極反響、電池反響的書寫二、總結(jié)1實驗1 的現(xiàn)象：鋅粉溶解,有紅色物質(zhì)析出,溫度計顯示溫度迅速上升.結(jié)論: Zn+ Cu2+ Zn2+ + Cu化學(xué)能 熱能2實驗2 的現(xiàn)象：鋅片變細(xì),銅上有紅色物質(zhì)析出,電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn).結(jié)論: Zn-2e

26、-=Zn2+Cu2+2e-=CuZn+ Cu2+ Zn2+ + Cu化學(xué)能 電能3原電池工作原理較活潑的金屬失去電子發(fā)生氧化反響，電子從較活潑金屬負(fù)極通過外電路流向較不活潑的金屬正極 。4構(gòu)成條件：有自發(fā)的氧化復(fù)原反響發(fā)生 1兩個活性不同的電極 2有電解質(zhì)溶液 3能形成閉合回路5鹽橋：在U型管中裝滿用飽和KCl溶液和瓊膠作成的凍膠。 鹽橋的作用：使Cl-向鋅鹽方向移動，K+向銅鹽方向移動， 使Zn鹽和Cu鹽溶液一直保持電中性，從而使電子不斷從 Zn極流向Cu極。這種裝置能將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，稱為原電池Primary Cell6原電池正負(fù)極的判斷方法及電極反響、電池反響的書寫正極銅電極：Cu2+

27、2e-=Cu負(fù)極鋅電極：Zn-2e-=Zn2+電池反響： Zn+ Cu2+ Zn2+ + Cu總反響知識拓展：原電池是由兩個半電池組成的；半電池中的反響就是半反響,即電極反響。所以半電池又叫電極。原電池的表示方法： (-)Zn|Zn2+ (C1) Cu2+ (C2)|Cu(+) “|表示液-固相有一界面； “表示鹽橋。 在有氣體參加的電池中還要說明氣體的壓力，溶液要說明濃度。例如：(-)Pt|H2(100KPa)|H+L-1)Cr3+L-1),H+10-2molL-1),Cr2O72-(10molL-1)|Pt(+)負(fù)極: H2 - 2e- = 2H+正極: Cr2O72- +14 H+6e-

28、 = 2 Cr3+7 H2O總反響: Cr2O72- + 3 H2 + 8 H+ = 2 Cr3+ +7 H2O三、練習(xí)1判斷以下哪些裝置構(gòu)成了原電池？假設(shè)不是，請說明理由；假設(shè)是，請指出正負(fù)極名稱，并 寫出電極反響式. 2試將以下兩個氧化復(fù)原反響分別設(shè)計成兩個原電池Zn + 2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag2Fe3+Fe=3Fe2+3依探究實驗2的原理，按:Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag 的反響設(shè)計一個能持續(xù)產(chǎn)生電流的原電池裝置,畫出裝置圖。 4為獲得較長時間的穩(wěn)定電流,如何將必修2中由“Zn-稀H3SO4-Cu組成的原電池如左以下圖進行簡單改裝？四、小結(jié)一.原電池：把化

29、學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。二.構(gòu)成原電池的根本條件：1有兩塊金屬(或非金屬)導(dǎo)體作電極;2兩個電極相連插入電解質(zhì)溶液中并形成閉合電路;3有可自發(fā)發(fā)生的氧化復(fù)原反響。三.參加鹽橋后由兩個半電池組成的原電池工作原理：1用復(fù)原性較強的物質(zhì)(如:活潑金屬)作負(fù)極,向外電路提供電子; 用氧化性較強的物質(zhì)作正極,并在正極得到電子;2原電池在放電時,負(fù)極上的電子經(jīng)過導(dǎo)線流向正極，而氧化性較強的物質(zhì)從正極上得到電子，兩極之間再通過鹽橋及池內(nèi)溶液中的陰、陽離子定向運動形成的內(nèi)電路構(gòu)成有穩(wěn)定電流的閉合回路。 普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書-化學(xué)選修4江蘇版 第二單元 化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化教案51-2-2：化學(xué)電源教學(xué)目

30、的：了解日常生活中常用的化學(xué)電源和新型化學(xué)電池教學(xué)重點：常用的化學(xué)電源的根本原理和電極式的書寫教學(xué)過程：一、自學(xué)探究1 銀鋅狃扣電池負(fù)極:( ) 正極:( ) 總反響: 2堿性鋅錳電池負(fù)極:( ) 正極:( ) 總反響: 3新型燃料電池(如:氫氧燃料電池)(酸或鹽作電解質(zhì))負(fù)極:( ) (如H2SO4)正極:( ) (堿作電解質(zhì))負(fù)極:( ) (如KOH)正極:( ) 4鉛蓄電池負(fù)極:( ) 正極:( ) 總反響: (放電與充電) 二、總結(jié)1銀鋅狃扣電池負(fù)極：Zn+2OH-2e- = ZnO+H2O，正極：Ag2O+H2O+2e- = 2Ag+2OH-，總反響式為：Ag2O+Zn 2Ag+Zn

31、O2堿性鋅錳電池負(fù)極：Zn+2OH-2e- = Zn(OH)2，正極：2MnO2+2H2O+2e- = 2MnOO H +2OH-總反響式為：Zn+2MnO2+2H2O Zn(OH)2+2MnOO H3新型燃料電池(如:氫氧燃料電池)(酸或鹽作電解質(zhì))負(fù)極:( H2 ) 2H2-4e-=4H+ (如H2SO4)正極:( O2 ) O2+4H+4e-=2H2O(堿作電解質(zhì))負(fù)極:( H2 ) H2+2OH-2e-=2H2O (如KOH)正極:( O2 ) 1/2O2+H2O+2e-=2OH- 4鉛蓄電池負(fù)極:( Pb ) Pb+SO42-2e-=PbSO4正極:( PbO2 ) PbO2+4H+

32、SO42-+2e-=PbSO4+2H2O總反響: (放電與充電) PbO2+Pb+2H2SO4 2PbSO4+2H2O三、介紹新型化學(xué)電池5、堿性蓄電池這類電池一般壽命比鉛酸蓄電池長很多，且拾攜帶很方便。Ni-Cd電池：Cd + 2NiO(OH) + 2H2O = 2Ni(OH)2 + Cd(OH)2Ni-Fe電池：Fe + 2NiO(OH) + 2 H2O = 2Ni(OH)2 + Fe(OH)26、微型鋰電池常用于心臟起搏器、 的一種微型電池，一般用金屬鋰作負(fù)極，石墨作正極，電解質(zhì)溶液為溶有四氯化鋁鋰LiAlCl4 的亞硫酸氯SOCl2 。電池的總反響式如下： 8Li + 3SOCl2 =

33、 6LiCl + Li2SO3+ 2S 這種電池的容量大，電壓穩(wěn)定，能在0C- 0C的大范圍溫差內(nèi)正常工作7海水電池 1991年，我國科學(xué)家首創(chuàng)以鋁-空氣-海水為材料組成的新型電池，用作航海標(biāo)志燈。該電池以取之不盡的海水為電解質(zhì)，靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而產(chǎn)生電流。其電極反響式如下：負(fù)極：4Al 12e- = 4Al3+正極：3O2 + 6H2 O + 12e- = 12OH-總反響式為：4Al + 3O2 + 6H2 O = 4Al(OH) 3這種電池的能量比普通干電池高20-50倍！8、熔融鹽燃料電池這是一種具有極高發(fā)電效率的大功率化學(xué)電池，在加拿大等少數(shù)興旺國家己接近民用工業(yè)化水平。按

34、其所用燃料或熔融鹽的不同，有多個不同的品種，如天然氣、CO、-熔融碳酸鹽型、熔融磷酸鹽型等等，一般要在一定的高溫下確保鹽處于熔化狀態(tài)才能工作。下面以CO-Li2CO3 + Na2CO3-空氣與CO2型電池為例加以說明：總反響式為：2CO + O2 = 2CO2該電池的工作溫度一般為6500C負(fù)極反響式：2CO + 2CO32- -4e-= 4CO2正極反響式：O2 + 2CO2 + 4e- = 2CO32-四、練習(xí)例1：航天技術(shù)上使用的氫氧燃料電池具有高能、輕便、無污染的優(yōu)點。氫氧燃料電池有酸式和堿式兩種，它們放電時的總反響都可以表示為2H2 +O2 =2H2O，酸式電池中電解質(zhì)是酸，其負(fù)極反

35、應(yīng)可表示為， 那么其正極反響式為_ _。堿式電池的電解質(zhì)是堿，其正極反響式為 ，那么其負(fù)極反響可表示為_ _。例2：氫氣是燃料電池最簡單的燃料，雖然使用方便，卻受到 價格和來源的限制。常用的燃料往往是某些碳?xì)浠衔?，如：甲烷、汽油等。請寫出將圖中氫氣換成甲烷時所構(gòu)成的甲烷燃料電池中a極的電極反響式： ，此時電池內(nèi)總的反響式 ： 例3、熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率,因而受到重視.可用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物用電解質(zhì),CO為陽極燃?xì)?空氣與CO2的混合氣為陰極助燃?xì)?制得在6500C下工作的燃料電池,完成有關(guān)的電池反響式: 負(fù)極反響式: , 正極反響式:O2+2CO2+4e=2C

36、O32- 總電池反式: .五、小結(jié)原電池電極反響式的書寫考前須知： 1負(fù)氧正還。 2要注意溶液的酸堿性，適當(dāng)?shù)脑陔姌O方程式兩邊添加H+、OH-、H2O，以遵循電荷守恒和質(zhì)量守恒。 3要注意電極反響產(chǎn)物是否與電解質(zhì)溶液發(fā)生反響。 普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書-化學(xué)選修4江蘇版 第二單元 化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化教案61-2-3電解池的工作原理及其應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)1復(fù)習(xí)穩(wěn)固原電池的根底知識、復(fù)習(xí)穩(wěn)固有關(guān)電解質(zhì)、非電解質(zhì)、強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)等根本概念有關(guān)的根底知識。2理解陽極、陰極、電解的電極反響等跟電解有關(guān)的根底知識。掌握電解反響的根本原理和電解池的根本特征。3能區(qū)分原電池和電解池，能判斷原電池中的正、負(fù)極和

37、電解池中的陰、陽極，能分析原電池和電解池中的電極反響。4能分析跟電解有關(guān)的一些實際問題。能結(jié)合離子的氧化性和復(fù)原性強弱順序，判斷電極反響。學(xué)習(xí)過程一、自學(xué)探究1電解質(zhì)是指在_能夠?qū)щ姷腳。2電離是指電解質(zhì)_或_狀態(tài)下離解成_過程。3電解質(zhì)通電前在水溶液中自由移動的陰、陽離子作_運動；在外電源的作用下，形成_移動而導(dǎo)電。在導(dǎo)電的同時，在陽、陰兩極發(fā)生氧化復(fù)原反響，即被電解，電離是_的前題。4分析以下圖，哪個是原電池，哪個是電解池。研究兩池的關(guān)系結(jié)構(gòu)、原理。 1原電池由_ _組成。較活潑的金屬是_極，較不活潑的金屬或能導(dǎo)電的非金屬是_極。 2電解池由_ _ _組成，其中與外電源的 正極相連的極板叫

38、_極，與外電源的負(fù)極相連的極板叫_極。 3原電池是把_能轉(zhuǎn)化為_能的裝置。電解池是把_能轉(zhuǎn)化為_能的裝置。在能量轉(zhuǎn)化過程中，都發(fā)生了_反響。5右圖的裝置會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？依據(jù)是什么？并完成電極反響式和總反響式。6填寫以下空白： 1電解通電時，電子從電源的_極沿導(dǎo)線流入電解池的_極，在陰極區(qū)氧化性強的微粒先得電子，被_。同時，電子又從電解池的_流出，沿導(dǎo)線流回電源的正極，即在陽極區(qū)復(fù)原性強的微粒包括極板先_電子被_。 2當(dāng)極板材料陽極為 Pt 或C時，復(fù)原性非常弱，此條件不被氧化稱為_電極。當(dāng)極板材料陽極為Cu等金屬除了Pt和C，復(fù)原性強，易_電子,易被氧化稱為_電極。陰離子放電順序：S2 I B

39、r Cl OH 含氧酸根 F 陽離子放電順序：Ag Hg 2 Fe 3 Cu 2 H Pb 2 Sn 2 Fe 2 Zn 2Al 3 Mg 2Na Ca 2 K7當(dāng)鍍層金屬作_極，含有鍍層金屬離子的電解質(zhì)為電解液，把待鍍金屬制品浸入電鍍液為_極時的電解即為_。電鍍時，由于兩極得失電子相同，所以理論上電解液的濃度保持_。8為什么很多器件是鍍銅的，鍍層被破壞，結(jié)果會怎樣？二、總結(jié)與評價總結(jié)1使電流通過電解質(zhì)溶液，而在陰、陽兩極發(fā)生氧化復(fù)原反響的過程叫電解。電離是電解的前提。電解質(zhì)的導(dǎo)電過程即是被電解過程。2電鍍是電解的應(yīng)用。電鍍是以鍍層金屬為陽極，待鍍金屬制品為陰極，含鍍層金屬離子為電鍍液。3電鍍

40、過程的特點：犧牲陽極；電鍍液的濃度嚴(yán)格說是鍍層金屬離子的濃度保持不變；在電鍍的條件下，水電離產(chǎn)生的H+、OH一般不放電。4電解各類電解質(zhì)溶液惰性電極的情況是歸納見下表：電解類型實例陰極陽極電解反響式溶液pH恢復(fù)電解水H2SO4加H2ONaOHNaNO3電解自身HBr通入HBr氣體CuCl2參加CuCl2固體生堿析氫NaCl通入HCl氣體生酸放氧CuSO4參加CuO固體或CuCO3固體例題講解例1鐵棒與石墨棒用導(dǎo)線連接后浸入0.01molL-1的食鹽溶液中，可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是 。A鐵棒附近產(chǎn)生OH- B鐵棒被腐蝕C石墨棒上放出氯氣 D石墨棒上放出氧氣分析講解鐵棒與石墨棒用導(dǎo)線連接后浸入食鹽溶液中，

41、由于溶液中溶解有少量的氧氣，故可以構(gòu)成原電池。正、負(fù)極的電極反響式為：負(fù)極是鐵，2e-4- = 4e2+；正極是石墨，2H2O+O2+4e-=4OH-所以，可能發(fā)生的變化是石墨棒附近產(chǎn)生OH-離子，可看到的現(xiàn)象是鐵棒被腐蝕。答案B。例2以下關(guān)于實驗現(xiàn)象的描述不正確的選項是 。A把銅片和鐵片緊靠在一起浸入稀硫酸中，銅片外表出現(xiàn)氣泡B用鋅片做陽極，鐵片做陰極，電解氯化鋅溶液，鐵片外表出現(xiàn)一層鋅C把銅片插入三氯化鐵溶液中，在銅片外表出現(xiàn)一層鐵D把鋅粒放入盛有鹽酸的試管中，參加幾滴氯化銅溶液，氣泡放出速率加快分析講解把銅片和鐵片靠在一起浸入稀硫酸中，銅、鐵間可構(gòu)成原電池。結(jié)果負(fù)極是鐵，鐵片溶解，正極是

42、銅片，銅片上可產(chǎn)生氣泡。用鋅片做陽極電解時，鋅會失電子被氧化，陰極上是H+得電子被復(fù)原。銅片插入氯化鐵溶液中，發(fā)生的反響為：2Fe3+Cu=Cu2+2Fe2+。鋅粒和鹽酸的混合物中參加少量氯化銅，由于可構(gòu)成銅鋅原電池使反響速率加快。答案BC。例3 我國缺碘病區(qū)甚廣，防治缺碘病的主要措施是食鹽加碘。1996年我國政府以國家標(biāo)準(zhǔn)的方式規(guī)定食鹽的碘添加劑是KIO3。 1可用鹽酸酸化的碘化鉀和淀粉的混合物檢驗食鹽是否為加碘鹽，反響的化學(xué)方程式是_。 2可用電化學(xué)方法制備碘酸鉀。原理是：以石墨為陽極，不銹鋼為陰極，以碘化鉀溶液參加少量重鉻酸鉀為電解質(zhì)溶液，在一定電流強度和溫度下進行電解，其電解總反響方程

43、式為：KI+3H2OKIO3+3H2。試寫出兩極反響式：陽極_；陰極_。分析講解1在酸性條件下，I-可跟IO3-反響生成I2，從而使淀粉變藍(lán)色。 2電解碘化鉀溶液時，I-在陽極上被氧化成IO3-，H2O在陰極上被復(fù)原成H2。也可如下理解：陽極上是2I- - 2e-=I2 ；陰極上是2H2O+2e-=2OH-+H2；再是I2在堿性溶液中發(fā)生歧化反響：3I2+6OH-=5I- + IO3-+3H2O。答案15KI+KIO3+6HCl=3I2+6KCl+3H2O。2陽極：I-+6OH- - 6e- = IO3- + 3H2O ；陰極：6H2O-6e- = 3H2 +6OH-。一、自我探究1 在水溶液

44、中或熔化狀態(tài)下，化合物。2在水分子的作用下，熔融，自由移動的離子。3無規(guī)那么，定向，電解。4電池：、電解池：、 1兩個相互聯(lián)接或互相接觸活潑性不同的兩極；與兩極接觸的電解液；負(fù)；正。 2外電源，兩導(dǎo)電電極，與兩接觸的電解液；陽，陰。 3化學(xué)能，電能，化學(xué)能；氧化復(fù)原反響。5依據(jù)電解，原電池原理，在燒杯中Zn逐漸溶解，C棒上有氣體析出。右燒杯中，右邊C棒上有Cu析出，左邊有氣體析出。負(fù)極：Zn-2e = Zn 2 陽： 2Cl 2e = Cl2正極：2 H +2e = H2 陰： Cu 2 +2e = Cu總：Zn +2 H = Zn 2 + H2 總：Cu 2 +2Cl = Cu + Cl261負(fù)，陰，復(fù)原，陽，失，氧化。 2惰性，失去，活潑性。7陽，電鍍，不