化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化liugai201303

1、化學(xué)反應(yīng)與能量教學(xué)化學(xué)反應(yīng)與能量教學(xué)專題研討專題研討北京市通州區(qū)潞河中學(xué)北京市通州區(qū)潞河中學(xué) 姚新姚新平平一、一、化學(xué)反應(yīng)與能量教學(xué)的重要性化學(xué)反應(yīng)與能量教學(xué)的重要性（一）國(guó)家是怎樣要求的（一）國(guó)家是怎樣要求的課程標(biāo)準(zhǔn)課程標(biāo)準(zhǔn)1.1.了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因，能說(shuō)出常見(jiàn)的能量轉(zhuǎn)化了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因，能說(shuō)出常見(jiàn)的能量轉(zhuǎn)化形式形式2.2.通過(guò)查閱資料說(shuō)明能源是人類生存和發(fā)展的重要基礎(chǔ)，了通過(guò)查閱資料說(shuō)明能源是人類生存和發(fā)展的重要基礎(chǔ)，了解化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用。知道節(jié)約能源、提解化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用。知道節(jié)約能源、提高能量利用效率的實(shí)際意義。高能量利用效率的實(shí)際意義

2、。3 3. .能舉例說(shuō)明化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化，了解反應(yīng)熱和焓變能舉例說(shuō)明化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化，了解反應(yīng)熱和焓變的涵義，能用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的簡(jiǎn)單計(jì)算。的涵義，能用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的簡(jiǎn)單計(jì)算。4 4. .體驗(yàn)化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的探究過(guò)程，了解原電池和電體驗(yàn)化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的探究過(guò)程，了解原電池和電解池的工作原理，能寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。解池的工作原理，能寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。5.5.通過(guò)查閱資料了解常見(jiàn)化學(xué)電源的種類及其工作原理，認(rèn)通過(guò)查閱資料了解常見(jiàn)化學(xué)電源的種類及其工作原理，認(rèn) 識(shí)化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的實(shí)際意義及其重要應(yīng)用。識(shí)化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的實(shí)際意

3、義及其重要應(yīng)用。6.6.能解釋金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因，認(rèn)識(shí)金屬腐蝕的危害能解釋金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因，認(rèn)識(shí)金屬腐蝕的危害, ,通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究防止金屬腐蝕的措施。通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究防止金屬腐蝕的措施?？荚嚧缶V：考試大綱：1.1.了解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移。了解常見(jiàn)的氧化了解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移。了解常見(jiàn)的氧化還原反應(yīng)。還原反應(yīng)。2.2.了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因，能說(shuō)出常見(jiàn)的能量轉(zhuǎn)化了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因，能說(shuō)出常見(jiàn)的能量轉(zhuǎn)化形式。形式。 3.3.了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。了解吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。了解吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、反應(yīng)熱等概念。、反應(yīng)熱等概

4、念。4.4.了解熱化學(xué)方程式的含義，能用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱了解熱化學(xué)方程式的含義，能用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱 的簡(jiǎn)單計(jì)算。的簡(jiǎn)單計(jì)算。5.5.了解能源是人類生存和社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。了解化學(xué)在了解能源是人類生存和社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。了解化學(xué)在 解決能源危機(jī)中的重要作用。解決能源危機(jī)中的重要作用。6.6.了解原電池和電解池的工作原理，能寫出電極反應(yīng)和電池了解原電池和電解池的工作原理，能寫出電極反應(yīng)和電池 反應(yīng)方程式。了解常見(jiàn)化學(xué)電源的種類及其工作原理。反應(yīng)方程式。了解常見(jiàn)化學(xué)電源的種類及其工作原理。7.7.理解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因，金屬腐蝕的危害，防止理解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因，金屬腐

5、蝕的危害，防止 金屬腐蝕的措施。金屬腐蝕的措施。解讀：跟課程標(biāo)準(zhǔn)相比較，有以下差別：解讀：跟課程標(biāo)準(zhǔn)相比較，有以下差別：1.1.更注重知識(shí)與能力。更注重知識(shí)與能力。2.2.對(duì)實(shí)驗(yàn)性的敘述減少，因?yàn)楝F(xiàn)階段高考中沒(méi)有實(shí)際實(shí)驗(yàn)操作。對(duì)實(shí)驗(yàn)性的敘述減少，因?yàn)楝F(xiàn)階段高考中沒(méi)有實(shí)際實(shí)驗(yàn)操作。3.3.化學(xué)的學(xué)科價(jià)值敘述減少，因?yàn)楦呖籍吘箍嫉母嗟氖侵R(shí)化學(xué)的學(xué)科價(jià)值敘述減少，因?yàn)楦呖籍吘箍嫉母嗟氖侵R(shí) 和能力這個(gè)維度，情感態(tài)度與價(jià)值觀的滲透應(yīng)主要在新課階和能力這個(gè)維度，情感態(tài)度與價(jià)值觀的滲透應(yīng)主要在新課階 段。段。4.4.氧化還原反應(yīng)是電化學(xué)的基礎(chǔ)；同時(shí)，氧化還原反應(yīng)的熱能氧化還原反應(yīng)是電化學(xué)的基礎(chǔ)；同時(shí)

6、，氧化還原反應(yīng)的熱能 是現(xiàn)代社會(huì)能源供給的主要形式。所以，把氧化還原反應(yīng)跟是現(xiàn)代社會(huì)能源供給的主要形式。所以，把氧化還原反應(yīng)跟 能量放在了一起。也給我們一個(gè)啟示，學(xué)好這部分，必須學(xué)能量放在了一起。也給我們一個(gè)啟示，學(xué)好這部分，必須學(xué) 好氧化還原反應(yīng)這個(gè)概念。好氧化還原反應(yīng)這個(gè)概念。（二）本部分的學(xué)科價(jià)值（二）本部分的學(xué)科價(jià)值1.1.社會(huì)價(jià)值社會(huì)價(jià)值2.2.知識(shí)價(jià)值知識(shí)價(jià)值3.3.教育價(jià)值教育價(jià)值4.4.科學(xué)價(jià)值科學(xué)價(jià)值5.5.升學(xué)價(jià)值升學(xué)價(jià)值二、化學(xué)反應(yīng)與能量教學(xué)存在的問(wèn)題二、化學(xué)反應(yīng)與能量教學(xué)存在的問(wèn)題1.1.缺乏認(rèn)識(shí)問(wèn)題的高度缺乏認(rèn)識(shí)問(wèn)題的高度（1 1）從社會(huì)價(jià)值認(rèn)識(shí)）從社會(huì)價(jià)值認(rèn)識(shí)電化學(xué)

7、工業(yè)電化學(xué)工業(yè)化學(xué)電源化學(xué)電源金屬的腐蝕與防護(hù)金屬的腐蝕與防護(hù)在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用（2 2）不談化學(xué)史）不談化學(xué)史銅制的圓筒銅制的圓筒陶瓷壺陶瓷壺 到了到了17801780年，年，意大利的解剖學(xué)家意大利的解剖學(xué)家路易吉路易吉阿羅西奧阿羅西奧伽伐伽伐尼尼在解剖青蛙時(shí)發(fā)現(xiàn)不同金屬的兩端接觸青蛙時(shí)有電流通過(guò)，在解剖青蛙時(shí)發(fā)現(xiàn)不同金屬的兩端接觸青蛙時(shí)有電流通過(guò)，這種電流稱為動(dòng)物電這種電流稱為動(dòng)物電。這個(gè)現(xiàn)象被同國(guó)這個(gè)現(xiàn)象被同國(guó)的物理學(xué)家的物理學(xué)家伏打伏打進(jìn)行了補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)，并研并研制成功了制成功了“伏打電堆伏打電堆”（3 3）不談）不談前景前景電化學(xué)技術(shù)是材料科學(xué)研究不可缺少的重

8、要方法電化學(xué)技術(shù)是材料科學(xué)研究不可缺少的重要方法 電化學(xué)能源電化學(xué)能源化學(xué)和生物傳感器化學(xué)和生物傳感器生物電化學(xué)、有機(jī)電化學(xué)及導(dǎo)電聚合物生物電化學(xué)、有機(jī)電化學(xué)及導(dǎo)電聚合物2.2.缺乏科學(xué)內(nèi)涵或曰缺乏科學(xué)性缺乏科學(xué)內(nèi)涵或曰缺乏科學(xué)性 具體來(lái)說(shuō)，我們的課堂缺乏具體來(lái)說(shuō)，我們的課堂缺乏“實(shí)證性、嚴(yán)密性、認(rèn)知沖突實(shí)證性、嚴(yán)密性、認(rèn)知沖突、問(wèn)題意識(shí)、問(wèn)題意識(shí)”。實(shí)證和可重復(fù)是科學(xué)的存在的依據(jù)。實(shí)證和可重復(fù)是科學(xué)的存在的依據(jù)。 為為什么要培養(yǎng)學(xué)生問(wèn)題意識(shí)？什么要培養(yǎng)學(xué)生問(wèn)題意識(shí)？ 古古人云人云“為學(xué)患無(wú)疑，疑則有進(jìn)為學(xué)患無(wú)疑，疑則有進(jìn)” 愛(ài)愛(ài)因斯坦說(shuō)過(guò)因斯坦說(shuō)過(guò)“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題比解決問(wèn)題更重要發(fā)現(xiàn)問(wèn)題比解決問(wèn)題

9、更重要?！?美美國(guó)學(xué)者布魯巴克說(shuō)國(guó)學(xué)者布魯巴克說(shuō)： “最精湛的教學(xué)藝術(shù)最精湛的教學(xué)藝術(shù)，就，就是讓學(xué)生提出問(wèn)題是讓學(xué)生提出問(wèn)題”。 （1）是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神的需要。）是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神的需要。（2 2）是全面培養(yǎng)學(xué)生思維能力的需要）是全面培養(yǎng)學(xué)生思維能力的需要（3）是）是新的學(xué)新的學(xué)習(xí)方式的需要習(xí)方式的需要 學(xué)學(xué)生問(wèn)題意識(shí)的現(xiàn)生問(wèn)題意識(shí)的現(xiàn)狀：狀： 傳傳統(tǒng)教育強(qiáng)調(diào)要培養(yǎng)統(tǒng)教育強(qiáng)調(diào)要培養(yǎng)“分析問(wèn)題與解決問(wèn)分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的題的能能力力”，教師重視的是研究如何設(shè)計(jì)問(wèn)題，教師重視的是研究如何設(shè)計(jì)問(wèn)題，啟發(fā)啟發(fā)學(xué)生如學(xué)生如何回答，而忽視了對(duì)學(xué)生問(wèn)題意識(shí)的何回答，而忽視了對(duì)學(xué)生問(wèn)題意識(shí)的培養(yǎng)培養(yǎng)，使學(xué)

10、生思，使學(xué)生思維不活躍，想象力不豐富，創(chuàng)新維不活躍，想象力不豐富，創(chuàng)新精神精神缺乏，既使有學(xué)缺乏，既使有學(xué)生提問(wèn)也僅僅是做不出的習(xí)生提問(wèn)也僅僅是做不出的習(xí)題，題，提不出高質(zhì)量的問(wèn)題。提不出高質(zhì)量的問(wèn)題。 3.3.對(duì)內(nèi)容的深度挖掘不夠，缺乏思維能力的培養(yǎng)對(duì)內(nèi)容的深度挖掘不夠，缺乏思維能力的培養(yǎng)4.4.理論與實(shí)際的聯(lián)系不足理論與實(shí)際的聯(lián)系不足5 5教學(xué)中應(yīng)考痕跡明顯教學(xué)中應(yīng)考痕跡明顯, ,但更多的是重復(fù)訓(xùn)練但更多的是重復(fù)訓(xùn)練（1 1）興趣培養(yǎng)缺失）興趣培養(yǎng)缺失（2 2）不重視原理教學(xué)，寄希望于不重視原理教學(xué)，寄希望于大量大量機(jī)械的、重復(fù)的機(jī)械的、重復(fù)的練習(xí)練習(xí)三、三、化學(xué)反應(yīng)與能量教學(xué)的改進(jìn)策略化

11、學(xué)反應(yīng)與能量教學(xué)的改進(jìn)策略 1. 1.放眼看世界，低頭思教學(xué)放眼看世界，低頭思教學(xué) 現(xiàn)代社會(huì)，后互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，我們的教學(xué)不可局限于課本，現(xiàn)代社會(huì)，后互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，我們的教學(xué)不可局限于課本，局限于中國(guó)，局限于當(dāng)代，要從歷史到未來(lái)，從國(guó)內(nèi)到國(guó)外。局限于中國(guó)，局限于當(dāng)代，要從歷史到未來(lái)，從國(guó)內(nèi)到國(guó)外。 能源與戰(zhàn)爭(zhēng)能源與戰(zhàn)爭(zhēng) 能源與生活能源與生活 能源與環(huán)境能源與環(huán)境 能源與未來(lái)能源與未來(lái)可控可控核聚變核聚變 2. 2.化學(xué)是科學(xué)，不是文科，更不單是應(yīng)考的內(nèi)容化學(xué)是科學(xué)，不是文科，更不單是應(yīng)考的內(nèi)容 賞析江敏老師（南京市金陵中學(xué)）的賞析江敏老師（南京市金陵中學(xué)）的“原電池原電池”一課（一課（P22-P41

12、P22-P41）南京市金陵中學(xué)南京市金陵中學(xué) 江敏江敏實(shí)驗(yàn)室制取實(shí)驗(yàn)室制取H H2 2反應(yīng)的再認(rèn)識(shí)反應(yīng)的再認(rèn)識(shí) 實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)1 1 將將ZnZn粒投入到粒投入到4mL 2mol/L4mL 2mol/L的鹽酸溶液中，觀的鹽酸溶液中，觀察察 反反應(yīng)的現(xiàn)象應(yīng)的現(xiàn)象 溶液溫度升高溶液溫度升高 有氣體產(chǎn)生有氣體產(chǎn)生Zn + 2H+ = Zn2+ + H2氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng) 2e-( (顯性顯性) ) ZnZn溶解溶解 ( (隱性隱性) ) ( (新的感知新的感知) ) ( (理性認(rèn)識(shí)理性認(rèn)識(shí)) )氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的實(shí)證氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的實(shí)證 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2 2 將將ZnZn粒置于培養(yǎng)皿中，加入

13、適量粒置于培養(yǎng)皿中，加入適量2mol/L2mol/L的的H H2 2SOSO4 4溶溶 液液，使其浸沒(méi)，使其浸沒(méi)ZnZn粒。粒。 Zn + 2H+ = Zn2+ + H22e- 將銅絲的一端觸抵在將銅絲的一端觸抵在ZnZn粒表面，銅絲的粒表面，銅絲的另一另一端浸端浸沒(méi)沒(méi) 于于H H2 2SOSO4 4溶液中。溶液中。 一種能夠產(chǎn)生電流的裝置一種能夠產(chǎn)生電流的裝置 ZnCuH2SO4Ae-e-當(dāng)裝置中產(chǎn)生電流時(shí)，還發(fā)生了什么？當(dāng)裝置中產(chǎn)生電流時(shí)，還發(fā)生了什么？實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)3 3 取取等質(zhì)量的等質(zhì)量的MgMg條，用銅絲夾持后分別以下列兩種條，用銅絲夾持后分別以下列兩種方式與方式與15mL 2mol/L

14、 H15mL 2mol/L H2 2SOSO4 4溶液反應(yīng)溶液反應(yīng)注：注： A A中用銅絲夾持中用銅絲夾持MgMg條，有利于與酸的接觸和反應(yīng)條，有利于與酸的接觸和反應(yīng) AB實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)4 4 在在A A燒杯中增加一段與燒杯中增加一段與B B燒杯中相同質(zhì)量和形狀的燒杯中相同質(zhì)量和形狀的銅絲，以消除傳熱的誤差銅絲，以消除傳熱的誤差實(shí)驗(yàn)室制取實(shí)驗(yàn)室制取H H2 2反應(yīng)的再認(rèn)識(shí)反應(yīng)的再認(rèn)識(shí) 將將ZnZn粒投入到粒投入到2mL 4mol/L2mL 4mol/L的鹽酸溶液中，觀察反應(yīng)的現(xiàn)象的鹽酸溶液中，觀察反應(yīng)的現(xiàn)象 溶液溫度升高溶液溫度升高 有氣體產(chǎn)生有氣體產(chǎn)生Zn + 2H+ = Zn2+ + H2氧化還

15、原反應(yīng)氧化還原反應(yīng) 2e-( (顯性顯性) ) ZnZn溶解溶解 ( (隱性隱性) ) ( (新的感知新的感知) ) ( (理性認(rèn)識(shí)理性認(rèn)識(shí)) )電流電流- -電能電能當(dāng)裝置中產(chǎn)生電流時(shí)，還發(fā)生了什么？當(dāng)裝置中產(chǎn)生電流時(shí)，還發(fā)生了什么？MgCue-e-RZnZnCuCuH H2 2SOSO4 4e e- -e e- -一種能夠?qū)⒒瘜W(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置一種能夠?qū)⒒瘜W(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置 原電池原電池 負(fù)極負(fù)極 Zn Zn：正極正極 Cu Cu：Zn - 2eZn - 2e- - = Zn = Zn2+ 2+ 2H2H+ + + 2e + 2e- - = H = H2 2 Zn-H Zn-H 原原電

16、池電池 原電池的整體工作狀態(tài)原電池的整體工作狀態(tài) ZnZnCuCuH H2 2SOSO4 4e e- -e e- -ZnZn2+2+H H+ +溶液中溶液中離子離子的遷移的遷移 負(fù)極：負(fù)極：ZnZn2+2+溶出，向正極遷移溶出，向正極遷移外電路外電路電子電子由負(fù)極流向正極由負(fù)極流向正極 正極：正極：H H+ +消耗，消耗，H H+ +向正極遷移向正極遷移H+ 能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中的遺憾能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中的遺憾 e-ZnZn粒表面的氣體因?yàn)樾纬砷]合電路而消失了嗎？粒表面的氣體因?yàn)樾纬砷]合電路而消失了嗎？ Zn2+ Zn2+ Zn2+ Zn2+ Zn2+ Zn2+ Zn2+ Zn2+ Zn2+ Zn2+ Z

17、n2+ Zn2+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ Zn2+ Zn2+ Zn2+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ Zn2+ Zn2+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ ZnZn表面氣體出現(xiàn)，表明原電池能量轉(zhuǎn)化效率的降低表面氣體出現(xiàn)，表明原電池能量轉(zhuǎn)化效率的降低提高能量轉(zhuǎn)化效率的基本方法之一提高能量轉(zhuǎn)化效率的基本方法之一 ZnZnSO4 CuH2SO4Zn2+H+ 當(dāng)當(dāng)初步解決原電池工作時(shí)的能量轉(zhuǎn)化效率以后，人們關(guān)注初步解決原電池工作時(shí)的能量轉(zhuǎn)化效率以后，人們關(guān)注的下一個(gè)問(wèn)題將是的

18、下一個(gè)問(wèn)題將是? ? KCl 提高電池容量的辦法提高電池容量的辦法 電池的規(guī)模電池的規(guī)模 由小到大由小到大 伏打堆伏打堆 電池的體積電池的體積 由由大到小大到小手機(jī)的變化手機(jī)的變化 負(fù)極材料直接相關(guān)負(fù)極材料直接相關(guān)Ca Na 提高電池比容量的辦法提高電池比容量的辦法 等等質(zhì)量的短周期金屬單質(zhì)，分別與足量的酸反應(yīng)，質(zhì)量的短周期金屬單質(zhì)，分別與足量的酸反應(yīng)，放出放出H H2 2的質(zhì)量由多到少的排列順序的質(zhì)量由多到少的排列順序是？是？ Be Li Al Mg 2917327224123240256265FeNiZn Pb 2592207H2 22Ca Na 化學(xué)電源研發(fā)、應(yīng)用之路化學(xué)電源研發(fā)、應(yīng)用之

19、路 BeFeNiZn Pb 1836年1859年1890年1899年1992年H2 2000年Li Al Mg20102010年中國(guó)基本金屬產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)年中國(guó)基本金屬產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)金屬金屬年產(chǎn)量（噸）年產(chǎn)量（噸）精煉銅精煉銅47930004793000噸噸電解鋁電解鋁1565000015650000噸噸鋅鋅52650005265000噸噸鉛鉛43160004316000噸噸鎳鎳214086214086噸噸鎂鎂830000830000噸噸負(fù)極材料選擇受資源和技術(shù)等因素影響負(fù)極材料選擇受資源和技術(shù)等因素影響 當(dāng)能量間的轉(zhuǎn)化被忽略之后當(dāng)能量間的轉(zhuǎn)化被忽略之后 MgMg條用銅絲夾持僅僅就是條用銅絲夾持僅僅就是起

20、固定作用？起固定作用？ 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)5 5 向向ZnZn與與H H2 2SOSO4 4反應(yīng)的溶液中，滴反應(yīng)的溶液中，滴加加CuSOCuSO4 4溶液，溶液，1.1.為為什么純鐵具有極好的抗腐蝕性能，而鐵合金（含什么純鐵具有極好的抗腐蝕性能，而鐵合金（含C C） 卻卻很容易生銹很容易生銹？2.2.當(dāng)鐵合金表面涂有含當(dāng)鐵合金表面涂有含ZnZn的涂層，會(huì)發(fā)生怎樣的結(jié)果？的涂層，會(huì)發(fā)生怎樣的結(jié)果？ CaCa Na Na 化學(xué)電源的發(fā)展趨勢(shì)化學(xué)電源的發(fā)展趨勢(shì) Be Li Al Mg Be Li Al Mg FeFeNiNiZn Zn Pb Pb H H2 2 比容量比容量大、效大、效率高率高 放電速率快放電

21、速率快 正極材料和電解質(zhì)溶液的研究正極材料和電解質(zhì)溶液的研究 比容量大比容量大Ca Na Be Li Al Mg FeNiZn Pb 1836年年1859年年1890年年1899年年1992年年化學(xué)電源的起點(diǎn)化學(xué)電源的起點(diǎn)市場(chǎng)份額的市場(chǎng)份額的80%80%以上以上燃料電池燃料電池未來(lái)新能源的方向未來(lái)新能源的方向化學(xué)電源的發(fā)展趨勢(shì)化學(xué)電源的發(fā)展趨勢(shì) Ca Na 化學(xué)電源的發(fā)展趨勢(shì)化學(xué)電源的發(fā)展趨勢(shì) Be Li Al Mg FeNiZn Pb H2 比容量大比容量大效率高效率高 放電速率快放電速率快 正極材料和電解質(zhì)溶液的研究正極材料和電解質(zhì)溶液的研究 金屬金屬- -空氣電池空氣電池化學(xué)電源的起點(diǎn)化

22、學(xué)電源的起點(diǎn)技術(shù)改進(jìn)技術(shù)改進(jìn)資源豐富資源豐富占據(jù)巨大市場(chǎng)份額占據(jù)巨大市場(chǎng)份額性價(jià)比高性價(jià)比高無(wú)記憶效應(yīng)無(wú)記憶效應(yīng)ZnPb H2 燃料電池燃料電池未來(lái)新能源的方向未來(lái)新能源的方向評(píng)評(píng)“原電池原電池”一課（江敏）一課（江敏） “化學(xué)課的科學(xué)內(nèi)涵化學(xué)課的科學(xué)內(nèi)涵”一、科學(xué)的基礎(chǔ)是事實(shí)，化學(xué)事實(shí)是化學(xué)學(xué)習(xí)的原點(diǎn)一、科學(xué)的基礎(chǔ)是事實(shí)，化學(xué)事實(shí)是化學(xué)學(xué)習(xí)的原點(diǎn)1. 1. 化學(xué)史化學(xué)史2. 2. 化學(xué)實(shí)驗(yàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)3. 3. 生產(chǎn)生活事實(shí)生產(chǎn)生活事實(shí)二、認(rèn)知沖突是問(wèn)題解決的動(dòng)力二、認(rèn)知沖突是問(wèn)題解決的動(dòng)力三、科學(xué)成果的產(chǎn)生源于嚴(yán)密的推理三、科學(xué)成果的產(chǎn)生源于嚴(yán)密的推理四、建立科學(xué)模型是歸納更是認(rèn)識(shí)新問(wèn)題的工具

23、四、建立科學(xué)模型是歸納更是認(rèn)識(shí)新問(wèn)題的工具五、對(duì)五、對(duì)“科學(xué)的價(jià)值科學(xué)的價(jià)值學(xué)科的價(jià)值學(xué)科的價(jià)值”的再認(rèn)識(shí)的再認(rèn)識(shí)六、興趣與堅(jiān)持六、興趣與堅(jiān)持3.3.思維能力是素質(zhì)的核心內(nèi)容之一思維能力是素質(zhì)的核心內(nèi)容之一如何培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)：如何培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)：（1 1）營(yíng)造融洽的師生關(guān)系，民主和諧的課堂氣氛，讓學(xué)生敢問(wèn)）營(yíng)造融洽的師生關(guān)系，民主和諧的課堂氣氛，讓學(xué)生敢問(wèn)（2 2）探究的教育氛圍，激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣，讓學(xué)生想問(wèn)）探究的教育氛圍，激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣，讓學(xué)生想問(wèn)（3 3）創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景，教給學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的方法，讓學(xué)生可問(wèn)）創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景，教給學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的方法，讓學(xué)生可問(wèn) （4 4）加強(qiáng)雙基教學(xué)，豐富

24、知識(shí)結(jié)構(gòu)，形成學(xué)生提問(wèn)技能）加強(qiáng)雙基教學(xué)，豐富知識(shí)結(jié)構(gòu)，形成學(xué)生提問(wèn)技能 （5 5）把化學(xué)課堂教學(xué)伸向社會(huì)，拓寬培養(yǎng)問(wèn)題意識(shí)的渠道）把化學(xué)課堂教學(xué)伸向社會(huì)，拓寬培養(yǎng)問(wèn)題意識(shí)的渠道 培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)需注意的幾個(gè)問(wèn)題培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)需注意的幾個(gè)問(wèn)題（1 1）關(guān)于問(wèn)題的品質(zhì)）關(guān)于問(wèn)題的品質(zhì)（2 2）教師不能把自己的思維習(xí)慣強(qiáng)加給學(xué)生）教師不能把自己的思維習(xí)慣強(qiáng)加給學(xué)生（3 3）教師要加強(qiáng)學(xué)習(xí)）教師要加強(qiáng)學(xué)習(xí), ,積累知識(shí)積累知識(shí), ,提高駕馭課堂的能力提高駕馭課堂的能力 （4 4）加強(qiáng)學(xué)生間的互動(dòng)作用）加強(qiáng)學(xué)生間的互動(dòng)作用（5 5）問(wèn)題意識(shí)的培養(yǎng)要重過(guò)程輕結(jié)果）問(wèn)題意識(shí)的培養(yǎng)要重過(guò)程輕結(jié)果 要重

25、視思維品質(zhì)的培養(yǎng)要重視思維品質(zhì)的培養(yǎng) 思維是人腦對(duì)客觀現(xiàn)實(shí)的概括和間接的反映，思維能力思維是人腦對(duì)客觀現(xiàn)實(shí)的概括和間接的反映，思維能力是人們?cè)诟行哉J(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用分析是人們?cè)诟行哉J(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用分析 歸納假設(shè)想象等思維歸納假設(shè)想象等思維的基本方法，形成概念并進(jìn)行判斷和推理，從而獲得對(duì)事物的基本方法，形成概念并進(jìn)行判斷和推理，從而獲得對(duì)事物本質(zhì)和規(guī)律的認(rèn)識(shí)能力本質(zhì)和規(guī)律的認(rèn)識(shí)能力。注意培養(yǎng)學(xué)生良好的思維品質(zhì)，對(duì)于注意培養(yǎng)學(xué)生良好的思維品質(zhì)，對(duì)于學(xué)生學(xué)生的一生都有益處的一生都有益處。（1 1）鼓勵(lì)不同見(jiàn)解，培養(yǎng)學(xué)生思維的獨(dú)立性）鼓勵(lì)不同見(jiàn)解，培養(yǎng)學(xué)生思維的獨(dú)立性（2 2）突破思維的局限性，培養(yǎng)

26、思維的開(kāi)闊性）突破思維的局限性，培養(yǎng)思維的開(kāi)闊性（3 3）透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生思維的深刻性）透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生思維的深刻性（4 4）透過(guò)傳授知識(shí)的邏輯性，培養(yǎng)學(xué)生思維的邏輯性）透過(guò)傳授知識(shí)的邏輯性，培養(yǎng)學(xué)生思維的邏輯性（5 5）加強(qiáng)解題能力訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生思維的敏捷性）加強(qiáng)解題能力訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生思維的敏捷性關(guān)于原電池的微課關(guān)于原電池的微課：潞河中學(xué)潞河中學(xué) 夏添夏添老師：老師：基于基于“問(wèn)題解決問(wèn)題解決”和和“邏輯思維邏輯思維”的微課欣賞的微課欣賞(P49-P64)(P49-P64)人教版人教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書化學(xué)化學(xué)選修選修4 4原電池原電池潞河中

27、學(xué)潞河中學(xué) 夏添夏添 第四章第四章 第一節(jié)第一節(jié) 第一課時(shí)第一課時(shí)1、自發(fā)的氧化、還原反應(yīng)分別放在、自發(fā)的氧化、還原反應(yīng)分別放在兩兩 個(gè)個(gè)電極上發(fā)生。電極上發(fā)生。2、化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能。、化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能。二、復(fù)習(xí)銅鋅原電池原理二、復(fù)習(xí)銅鋅原電池原理 一、根據(jù)實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)藥品，組裝一、根據(jù)實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)藥品，組裝了了 銅銅- -鋅鋅原電池。觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。原電池。觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 不足之處不足之處如何改進(jìn)？如何改進(jìn)？CuCu、ZnZn表面都有氣泡產(chǎn)生表面都有氣泡產(chǎn)生ZnZn電極自身形成微小原電池，有電極自身形成微小原電池，有能量的損耗能量的損耗電流不持續(xù)電流不持續(xù)電流表指針偏轉(zhuǎn)幅

28、度逐漸電流表指針偏轉(zhuǎn)幅度逐漸變小變小閉合回路閉合回路鋅錳干電池即使不用，放置過(guò)久，也可鋅錳干電池即使不用，放置過(guò)久，也可能會(huì)漏液失效（作為電解質(zhì)的能會(huì)漏液失效（作為電解質(zhì)的NH4Cl的的水溶液顯酸性）水溶液顯酸性）必修必修2p42為什么？為什么？“南孚聚能環(huán)南孚聚能環(huán)” “一節(jié)更比六節(jié)強(qiáng)一節(jié)更比六節(jié)強(qiáng)”“南孚聚能環(huán)南孚聚能環(huán)”“塑料筒塑料筒”分析，增加塑料筒能起到什么作用？分析，增加塑料筒能起到什么作用？避免了氧化劑和還原劑直接接觸避免了氧化劑和還原劑直接接觸改進(jìn)銅鋅原電池裝置改進(jìn)銅鋅原電池裝置問(wèn)題？問(wèn)題？沒(méi)有形成閉合回路。沒(méi)有形成閉合回路。鹽橋的制作：鹽橋的制作： 鹽鹽橋中一般裝有飽和橋中一

29、般裝有飽和KCl溶溶液液和和瓊脂制成的膠凍，膠凍的作用瓊脂制成的膠凍，膠凍的作用是是防防止管中溶液流出，止管中溶液流出，K+和和Cl-能能在在膠膠凍能自由移凍能自由移動(dòng)動(dòng). 改改進(jìn)后進(jìn)后避免了氧化劑與還原劑直接接觸造成能量損失。避免了氧化劑與還原劑直接接觸造成能量損失。電流持續(xù)、穩(wěn)定電流持續(xù)、穩(wěn)定?！締⑹締⑹尽垦趸瘎┖瓦€原劑不直接接觸也能發(fā)生反應(yīng)。氧化劑和還原劑不直接接觸也能發(fā)生反應(yīng)。H2SO4 CuZnA ZnSO4 H2SO4Zn CuA改進(jìn)改進(jìn)鹽橋鹽橋SO42Zn2+eeSO42H+K+H2ZnK+ClK+ClK+ClK+ClK+ClClK+K+ClK+K+K+ClClK+ClClClZ

30、nSOZnSO4 4H H2 2SOSO4 4雙液原電池工作原理雙液原電池工作原理鹽橋的作用鹽橋的作用離子庫(kù)、導(dǎo)體離子庫(kù)、導(dǎo)體生活中的電池生活中的電池“膜”改變結(jié)構(gòu)改變結(jié)構(gòu)改變電極改變電極永久性人造心臟永久性人造心臟鋰電池鋰電池改變電解質(zhì)溶液改變電解質(zhì)溶液必修必修2p42為了延長(zhǎng)電池壽命和提高其性為了延長(zhǎng)電池壽命和提高其性能，人們將電解池內(nèi)的電解質(zhì)能，人們將電解池內(nèi)的電解質(zhì)NH4Cl換成濕的換成濕的KOH，并在構(gòu)，并在構(gòu)造上改進(jìn)，制成了堿性鋅錳電造上改進(jìn)，制成了堿性鋅錳電池。池。課后思考：課后思考：電流表指針也發(fā)生電流表指針也發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。？了偏轉(zhuǎn)。？4.4.與化學(xué)能源相關(guān)的實(shí)際是教學(xué)的出發(fā)和歸

31、宿與化學(xué)能源相關(guān)的實(shí)際是教學(xué)的出發(fā)和歸宿（1 1）為什么要重視實(shí)際）為什么要重視實(shí)際? ?（2 2）與化學(xué)能源相關(guān)的實(shí)際有哪些？）與化學(xué)能源相關(guān)的實(shí)際有哪些？（3 3）理論怎樣跟實(shí)際關(guān)聯(lián)）理論怎樣跟實(shí)際關(guān)聯(lián)加強(qiáng)學(xué)生活動(dòng)加強(qiáng)學(xué)生活動(dòng)建議開(kāi)展以下學(xué)生活動(dòng)：建議開(kāi)展以下學(xué)生活動(dòng)：觀看影像或討論：化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化。觀看影像或討論：化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化。調(diào)查與交流：家庭使用煤氣、液化石油氣、煤等的熱能利用效調(diào)查與交流：家庭使用煤氣、液化石油氣、煤等的熱能利用效率，提出提高能源利用率的合理化建議。率，提出提高能源利用率的合理化建議。查閱資料：人類社會(huì)所面臨的能源危機(jī)以及未來(lái)新型能源。查閱資料：人類社會(huì)所面

32、臨的能源危機(jī)以及未來(lái)新型能源。討論：太陽(yáng)能儲(chǔ)存和利用的途徑。討論：太陽(yáng)能儲(chǔ)存和利用的途徑。查閱資料并交流查閱資料并交流: :化學(xué)暖爐化學(xué)暖爐”、“熱敷袋熱敷袋”的構(gòu)造和發(fā)熱原理的構(gòu)造和發(fā)熱原理討論：選擇燃料的依據(jù)。討論：選擇燃料的依據(jù)。查閱資料并交流：火箭推進(jìn)劑的主要成分和燃燒熱。查閱資料并交流：火箭推進(jìn)劑的主要成分和燃燒熱。實(shí)驗(yàn)探究：電能與化學(xué)能的相互轉(zhuǎn)化。實(shí)驗(yàn)探究：電能與化學(xué)能的相互轉(zhuǎn)化。調(diào)查市場(chǎng)常見(jiàn)化學(xué)電池種類，討論它們的工作原理、生產(chǎn)工藝調(diào)查市場(chǎng)常見(jiàn)化學(xué)電池種類，討論它們的工作原理、生產(chǎn)工藝和回收和回收價(jià)價(jià)值值。查閱資料并交流：防止鋼鐵腐蝕的方法。查閱資料并交流：防止鋼鐵腐蝕的方法。5

33、.5.應(yīng)考要有，但不是全部應(yīng)考要有，但不是全部（1 1）目的要明確）目的要明確（2 2）知識(shí)面要寬）知識(shí)面要寬（3 3）知識(shí)系統(tǒng)、完善）知識(shí)系統(tǒng)、完善（4 4）練習(xí)不在多，而在精）練習(xí)不在多，而在精（5 5）妥善解決教學(xué)中的難點(diǎn)）妥善解決教學(xué)中的難點(diǎn)妥善解決教學(xué)中的難點(diǎn)妥善解決教學(xué)中的難點(diǎn)： 解決一個(gè)認(rèn)識(shí)：從定性到定量解決一個(gè)認(rèn)識(shí)：從定性到定量 由鍵能計(jì)算反應(yīng)熱由鍵能計(jì)算反應(yīng)熱 物質(zhì)能量狀態(tài)高低與物質(zhì)穩(wěn)定性物質(zhì)能量狀態(tài)高低與物質(zhì)穩(wěn)定性做好一個(gè)鋪墊：氧化還原反應(yīng)做好一個(gè)鋪墊：氧化還原反應(yīng) 全面、深刻理解概念的內(nèi)涵和外延全面、深刻理解概念的內(nèi)涵和外延 核心概念有：燃燒熱、中和熱、原電池、電解核心概

34、念有：燃燒熱、中和熱、原電池、電解 蓋斯定律及應(yīng)用（化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算）蓋斯定律及應(yīng)用（化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算） 電極的規(guī)定及電極反應(yīng)方程式的書寫電極的規(guī)定及電極反應(yīng)方程式的書寫 電解氯化鈉溶液（氯堿工業(yè)）電解氯化鈉溶液（氯堿工業(yè)）失失電子、化合價(jià)電子、化合價(jià)升升高、被高、被氧氧化化得電子、化合價(jià)降低、被還得電子、化合價(jià)降低、被還原原四組概念之間的聯(lián)系：四組概念之間的聯(lián)系：氧化劑氧化劑 + 還還原劑原劑 還原產(chǎn)物還原產(chǎn)物 +氧氧化產(chǎn)物化產(chǎn)物還虱生癢癢還虱生癢癢做好鋪墊：氧化還原反應(yīng)做好鋪墊：氧化還原反應(yīng)解決一個(gè)認(rèn)識(shí)：從定性到解決一個(gè)認(rèn)識(shí)：從定性到定量定量。HC lHC lHHHHC lC lC lC

35、l+436 kJ/m ol243kJ/m ol431 kJ/m olkJ/mol183kJ/mol由鍵能計(jì)算反應(yīng)熱由鍵能計(jì)算反應(yīng)熱: : A A、石墨比金剛石更穩(wěn)定、石墨比金剛石更穩(wěn)定 B B、金剛石和石墨可以相互轉(zhuǎn)化、金剛石和石墨可以相互轉(zhuǎn)化 C C、金剛石比石墨穩(wěn)定、金剛石比石墨穩(wěn)定 D D、金剛石和石墨不能相互轉(zhuǎn)化、金剛石和石墨不能相互轉(zhuǎn)化AB 物質(zhì)能量狀態(tài)高低與物質(zhì)穩(wěn)定性物質(zhì)能量狀態(tài)高低與物質(zhì)穩(wěn)定性C(石墨石墨 s ) C(金剛石金剛石 s ) H = +700 kJ/mol 預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)若干化學(xué)鍵的鍵能（若干化學(xué)鍵的鍵能（ kJ/mol，25 ）H2 + F2 = 2HF H2 + Cl

36、2 = 2HCl 預(yù)預(yù)測(cè)當(dāng)生成測(cè)當(dāng)生成2 mol HF和和2 mol HCl時(shí)，時(shí)，哪哪個(gè)反個(gè)反應(yīng)放出的熱量多？應(yīng)放出的熱量多？H2 （g） + F2（g） = 2HF（g） kJ/molH2 （g） + Cl2（g） = 2HCl2（g）kJ/mol“燃燒熱燃燒熱”概念的理解概念的理解 定定義：在義：在25,25,101 kPa時(shí)，時(shí)，1 mol 物質(zhì)完全燃燒生物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱。成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱。 研究條件：研究條件： 25 ,101 25 ,101 kPakPa 反應(yīng)程度：完全燃燒，產(chǎn)物是穩(wěn)定的氧化物反應(yīng)程度：完

37、全燃燒，產(chǎn)物是穩(wěn)定的氧化物。 如如: : C CCOCO2 2(g)(g)、H H H H2 2O O（l l）、）、S S SO SO2 2 （g g） 燃燒物的物質(zhì)的量：燃燒物的物質(zhì)的量：1 mol1 mol 研究?jī)?nèi)容：放出的熱量。（研究?jī)?nèi)容：放出的熱量。（H H00，單位，單位kJ/molkJ/mol）用用熱化學(xué)方程式表示物質(zhì)的燃燒熱：熱化學(xué)方程式表示物質(zhì)的燃燒熱： 由由于計(jì)算燃燒熱時(shí)，可燃物質(zhì)是以于計(jì)算燃燒熱時(shí)，可燃物質(zhì)是以1 mol 1 mol 作為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)計(jì)作為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)計(jì)算的，所以熱化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量系數(shù)常出現(xiàn)分?jǐn)?shù)。算的，所以熱化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量系數(shù)常出現(xiàn)分?jǐn)?shù)。 在在稀稀溶液中，（

38、強(qiáng)）酸跟（強(qiáng)）堿發(fā)生中和反應(yīng)而生溶液中，（強(qiáng)）酸跟（強(qiáng)）堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成成1 molH1 molH2 2O O，這時(shí)的反應(yīng)熱叫做中和熱。，這時(shí)的反應(yīng)熱叫做中和熱。 H+（aq）+ OH（aq）= H2O（l） H=57.3 kJmol思思考：考： 1 1、如果用、如果用1 L 1 mol1 L 1 molL L的的 NHNH3 3HH2 2O O溶液溶液中和中和 1L1mol1L1molL L的的CHCH3 3COOHCOOH溶液，也能放出溶液，也能放出57.3 57.3 kJkJ的的熱量熱量? ? 2 2、如果用、如果用1 L 1 mol1 L 1 molL L的的 NaOHNaOH溶液

39、中和溶液中和 濃濃硫酸硫酸生生成成1 mol 1 mol 水，也能放出水，也能放出57.3 57.3 kJ kJ 的的熱量熱量? ? 3 3、如果用稀、如果用稀BaBa(OH)(OH)2 2與稀硫酸溶液生成與稀硫酸溶液生成1 mol 1 mol 水，水，也能放出也能放出57.3 kJ57.3 kJ的熱量的熱量? ? “中和熱中和熱”概念的理解概念的理解 中中和熱與燃燒熱不同，燃燒熱是以和熱與燃燒熱不同，燃燒熱是以 1 mol1 mol物質(zhì)完全燃燒物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量來(lái)定義所放出的熱量來(lái)定義的的 ，而中和熱是以生成而中和熱是以生成1 mol H1 mol H2 2O O所放所放出的熱量來(lái)定義

40、的。因此若用熱化學(xué)方程式表示它們時(shí)，應(yīng)出的熱量來(lái)定義的。因此若用熱化學(xué)方程式表示它們時(shí)，應(yīng)以燃燒以燃燒1mol1mol物質(zhì)或生成物質(zhì)或生成1 mol H1 mol H2 2O O為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)配平其余為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)配平其余物質(zhì)的物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。例如：化學(xué)計(jì)量數(shù)。例如： H=283.0 kJmolH=57.3 kJmol 應(yīng)用：應(yīng)用：有有些化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行很慢或不易直接發(fā)生，很難直接些化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行很慢或不易直接發(fā)生，很難直接測(cè)得這些反應(yīng)的反應(yīng)熱，可通過(guò)蓋斯定律獲得它們的反應(yīng)熱數(shù)測(cè)得這些反應(yīng)的反應(yīng)熱，可通過(guò)蓋斯定律獲得它們的反應(yīng)熱數(shù)據(jù)據(jù)。 關(guān)鍵：關(guān)鍵：目標(biāo)方程式的目標(biāo)方程式的“四則運(yùn)算式四則運(yùn)算式”的導(dǎo)出。的導(dǎo)

41、出。 方法：方法：寫出目標(biāo)方程式確定寫出目標(biāo)方程式確定“過(guò)渡物質(zhì)過(guò)渡物質(zhì)”（要消去的物質(zhì)（要消去的物質(zhì)）然后用消元法逐一消去）然后用消元法逐一消去“過(guò)渡物質(zhì)過(guò)渡物質(zhì)”，導(dǎo)出，導(dǎo)出“四則運(yùn)算式四則運(yùn)算式”。蓋斯定律 由由已知反應(yīng)熱導(dǎo)出未知已知反應(yīng)熱導(dǎo)出未知H的方法：的方法： 寫寫出未知方程式，然后跟已知方程出未知方程式，然后跟已知方程式比式比較。在系較。在系數(shù)相等的前提數(shù)相等的前提下下 （ 若不相等若不相等先配先配相相等等 ）, , 若若已知反應(yīng)的已知反應(yīng)的反應(yīng)物與所求反反應(yīng)物與所求反應(yīng)的應(yīng)的反應(yīng)物相同反應(yīng)物相同， 則則加上已知反應(yīng)的加上已知反應(yīng)的 H；若已若已知反應(yīng)的生成物與所求反應(yīng)的反應(yīng)物相

42、知反應(yīng)的生成物與所求反應(yīng)的反應(yīng)物相同，同，則減去已則減去已知反應(yīng)的知反應(yīng)的H。生成物亦然。生成物亦然。 先先匹配系數(shù)匹配系數(shù)， H同同加，反減。加，反減。 例例. 在在298K、101KPa時(shí)，已知時(shí)，已知: 2H2O(g) = O2(g)+ 2H2 (g) H1Cl2(g) + H2(g) = 2HCl(g) H22Cl2(g) + 2H2O(g) = 4HCl(g) + O2(g) H3 H3與與H1、 H2的關(guān)系是的關(guān)系是: H3=H1 + 2 H2例例.已知：已知： Ca(s) + C(s) + 3/2 O2(g) = CaCO3(s) H1 = 1206.8 kJ/mol Ca(s)

43、 + 1/2O2(g) = CaO(s) H2 = 635.1 kJ/mol C(s) + O2(g) = CO2(g) H3 = 393.5 kJ/mol求求CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g)的反應(yīng)熱的反應(yīng)熱 H4 = H2 + H3 H1= + 178.2 kJ/mol 如何理解如何理解“原電池和電解池原電池和電解池”的概念？的概念？能量變化與變化條件及反應(yīng)方向。能量變化與變化條件及反應(yīng)方向。+ +陽(yáng)陽(yáng)極極陰陰極極陽(yáng)離子陽(yáng)離子陰離子陰離子物理上：物理上：正極：電子流出的電極。正極：電子流出的電極。負(fù)極：電子流入的電極。負(fù)極：電子流入的電極?；瘜W(xué)上：化學(xué)上：陽(yáng)極：發(fā)生氧化反

44、應(yīng)的電極。陽(yáng)極：發(fā)生氧化反應(yīng)的電極。陰極：發(fā)生還原反應(yīng)的電極。陰極：發(fā)生還原反應(yīng)的電極。 e e- -e e- - e e- -電源的電源的正正極極 - - 電解池的電解池的陽(yáng)陽(yáng)極極 -發(fā)生發(fā)生 氧化氧化反應(yīng)反應(yīng)電源的電源的負(fù)負(fù)極極 - - 電解池的電解池的陰陰極極 -發(fā)生發(fā)生 還原還原反應(yīng)反應(yīng)電電解解原原理理 1 1電極反應(yīng)是一種離子反應(yīng)，遵循書寫離子反應(yīng)的電極反應(yīng)是一種離子反應(yīng)，遵循書寫離子反應(yīng)的所有規(guī)則（如所有規(guī)則（如“拆拆”、“平平”）；）； 2 2將兩極反應(yīng)的電子得失數(shù)配平后，相加得到總反將兩極反應(yīng)的電子得失數(shù)配平后，相加得到總反應(yīng)，總反應(yīng)減去一極反應(yīng)即得到另一極反應(yīng)；應(yīng)，總反應(yīng)減去

45、一極反應(yīng)即得到另一極反應(yīng)；書寫電極反應(yīng)式應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：書寫電極反應(yīng)式應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 3 3負(fù)極失電子所得氧化產(chǎn)物和正極得電子所得還原負(fù)極失電子所得氧化產(chǎn)物和正極得電子所得還原產(chǎn)物，與溶液的酸堿性有關(guān)（如產(chǎn)物，與溶液的酸堿性有關(guān)（如4 4價(jià)的價(jià)的C C在在酸性溶液中酸性溶液中以以COCO2 2形式存在，在形式存在，在堿性溶液中堿性溶液中以以COCO3 32 2形式存在）；形式存在）； 4 4溶液中不存在溶液中不存在O O2 2：在酸性溶液中它與：在酸性溶液中它與H H結(jié)合成結(jié)合成H H2 2O O、在堿性或中性溶液中它與水結(jié)合成、在堿性或中性溶液中它與水結(jié)合成OHOH。練習(xí)：練習(xí)：航天技術(shù)上

46、使用的氫氧燃料電池具有高能、輕便、航天技術(shù)上使用的氫氧燃料電池具有高能、輕便、無(wú)污染的優(yōu)點(diǎn)。氫氧燃料電池有酸式和堿式兩種，它們放無(wú)污染的優(yōu)點(diǎn)。氫氧燃料電池有酸式和堿式兩種，它們放電時(shí)的總反應(yīng)都可以表示為電時(shí)的總反應(yīng)都可以表示為2H2+O2=2H2O，酸式電池中電，酸式電池中電解質(zhì)是酸，其負(fù)極反應(yīng)可表示為解質(zhì)是酸，其負(fù)極反應(yīng)可表示為2H2-4e-=4H+ ，則其正極反，則其正極反應(yīng)式為應(yīng)式為_(kāi) _ _。堿式電池的電解質(zhì)是堿，。堿式電池的電解質(zhì)是堿，其正極反應(yīng)式為其正極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH-，則其負(fù)極反應(yīng)可表示，則其負(fù)極反應(yīng)可表示為為 _。O2+4e-+4H+=2H2O 2H2-

47、4e-+4OH-=4H2O 練習(xí)、氫氣是燃料電池最簡(jiǎn)單的燃料，雖然使用方便，卻受到價(jià)練習(xí)、氫氣是燃料電池最簡(jiǎn)單的燃料，雖然使用方便，卻受到價(jià)格和來(lái)源的限制。常用的燃料往往是某些碳?xì)浠衔铮纾杭淄?、格和?lái)源的限制。常用的燃料往往是某些碳?xì)浠衔?，如：甲烷、汽油等。?qǐng)寫出將圖中氫氣換成甲烷時(shí)所構(gòu)成的甲烷燃料電池中汽油等。請(qǐng)寫出將圖中氫氣換成甲烷時(shí)所構(gòu)成的甲烷燃料電池中a a極的電極反應(yīng)式：極的電極反應(yīng)式： ，此時(shí)電池內(nèi)總的反應(yīng)式此時(shí)電池內(nèi)總的反應(yīng)式 ： 。 KOH溶液溶液CH4O2H2Oa bCH4+10OH- - 8e-=CO32- +7H2OCH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O換做甲醇（堿性介質(zhì)）燃料電池呢？換做甲醇（堿性介質(zhì)）燃料電池呢？：CH3OH+8OH- - 6e-=CO32- +6H2O+：O2+ 4e- + 2H2O = 4OH-換做甲醇（酸性介質(zhì)）燃料電池呢？換做甲醇（酸性介質(zhì)）燃料電池呢？：CH3OH + H2O - 6e-=CO2 + 6 H+：O2 + 4e- + 4 H+ = 2 H2O 以丙烷為燃料制作新型燃料電池，電池的正極通入以丙烷為燃料制作新型燃料電池，