魯科版高中化學選擇性必修1全冊教學課件化學反應的熱效應

點擊視頻鋁熱反應點擊視頻氫氧化鋇和氯化銨反應1.常見的放熱反應有哪些？①所有可燃物的燃燒反應，例如H2在Cl2中燃燒;②酸堿中和反應；③金屬與酸的反應；④鋁熱反應；⑤大部分化合反應，例如CaO+H2O====Ca(OH)2。知識回顧2.常見的吸熱熱反應有哪些？①銨鹽與堿的反應；②C、H2、CO等還原金屬氧化物的反應；③大部分分解反應。通常情況下，化學反應中能量的轉(zhuǎn)化主要是化學能與熱能之間的轉(zhuǎn)化?；瘜W反應幾乎都伴隨著熱能的釋放或吸收，而且在一定條件下，一個反應釋放或吸收的熱量是一定的。鋁粉與鐵的氧化物反應（放熱）氯化銨與氫氧化鈣的反應（吸熱）那么，應如何定量地描述一個化學反應釋放或吸收的熱能呢？用什么方法可以準確地測量一個化學反應釋放或吸收的熱量？通過理論方法能夠計算出化學反應釋放或吸收的熱量嗎？如何定量地描述一個化學反應釋放或吸收的熱能呢？一、化學反應的反應熱意義：定量地描述化學反應釋放或吸收的熱能定義：當化學反應在一定的溫度下進行時，反應所釋放或吸收的熱量稱為該反應在此溫度下的熱效應，簡稱反應熱。點擊視頻問題二：用什么方法可以獲得一個化學反應的反應熱呢？1.反應熱的數(shù)值可以通過實驗測得。2.反應熱的數(shù)值也可以通過理論計算求得。熱化學：用實驗方法和理論方法研究反應熱的化學分支。問題三：用什么方法可以準確地測量一個化學反應釋放或吸收的熱量呢？思考：如果知道體系的熱容，如何計算體系吸收或放出的熱量？熱容和比熱在不發(fā)生化學反應和物質(zhì)聚集狀態(tài)變化的條件下,物質(zhì)吸收熱量，溫度升高時,溫度每升高1K所吸收的熱量稱為該物質(zhì)的熱容,用符號C表示。熱容的單位是J·K-1。純物質(zhì)的熱容與其質(zhì)量成正比。單位質(zhì)量的物質(zhì)的熱容稱為該物質(zhì)的比熱容,簡稱比熱。比熱的單位是KJ·K-1·kg-1。常溫下,液態(tài)水的比熱為4.18KJ·K-1·kg-1。反應熱的實驗測定儀器和原理1.儀器量熱計2.原理Q=-C（T2-T1）表示體系的熱容（J·K-1）反應前體系熱力學溫度（K）反應后體系熱力學溫度（K）內(nèi)筒反應容器外筒保溫作用測定中和反應的反應熱1.向量熱計內(nèi)筒中加入1.0mol·L-1的鹽酸100mL，蓋上杯蓋，插入溫度計，勻速攪拌后記錄初始溫度T1。2.向250mL的燒杯中加入1.0mol·L-1NaOH溶液100mL，調(diào)節(jié)其溫度與量熱計中鹽酸的溫度相同。3.快速將燒杯中的堿液倒入量熱計中，蓋好杯蓋，勻速攪拌，記錄體系達到的最高溫度T2。4.近似認為溶液的比熱等于水的比熱，根據(jù)溶液溫度升高的數(shù)值計算此中和反應的反應熱。用同樣的方法分別測定KOH溶液與鹽酸反應、NaOH溶液與硝酸反應的反應熱。所測得的上述三個中和反應的反應熱相同嗎?你能說出其中的原因嗎?1.根據(jù)實驗原理分析，對實驗結(jié)果造成影響的主要因素是什么？在第三步操作中快速將燒杯總的鹽酸倒入量熱計的目的是什么？2.在實驗室中有玻璃攪拌器和金屬攪拌器,在進行測定反應熱的實驗時應選擇哪種攪拌器?應選用玻璃攪拌器。因為金屬是熱的良導體而玻璃不是,選用金屬攪拌器會增大反應過程中熱量的散失,造成實驗誤差。測定中和反應的反應熱實驗溶液溫度反應熱/JT1T2NaOH溶液與鹽酸反應KOH溶液與鹽酸反應NaOH溶液與硝酸反應T2-T1相同相同在上述實驗中，參加反應的物質(zhì)都是強酸或強堿，它們在水中是完全電離的，因此從本質(zhì)上來說，它們之間所發(fā)生的都是溶液中的H+和OH-

結(jié)合生成水的反應。由于上述三個實驗中所用溶液的體積是相同的,溶液中H+和OH-的濃度也是相同的。反應又都在室溫下進行，因此這三個反應的反應熱也是相同的。隨著科學技術(shù)的進步，無論是科學研究還是生產(chǎn)實踐，對反應熱測定精度的要求越來越高。為此，人們設計了一系列精密的儀器來測定化學反應的反應熱。例如，利用自動化微量熱計，可以測出某些生物化學反應極少的反應熱。二、化學反應的內(nèi)能變化與焓變

1.化學反應的內(nèi)能變化內(nèi)能：體系內(nèi)所含各種微觀粒子的能量總和影響因素：物質(zhì)的種類、數(shù)量、聚集狀態(tài)、溫度、壓強符號：U內(nèi)能變化：△U=U(反應產(chǎn)物)-U(反應物)內(nèi)能變化與能量變化的關(guān)系U(反應產(chǎn)物)＞U(反應物)反應吸收能量U(反應產(chǎn)物)＜U（反應物）反應釋放能量反應產(chǎn)物的內(nèi)能反應物的內(nèi)能體系與環(huán)境之間的能量交換體系和環(huán)境之間能量的交換有兩種形式:熱和功。由于體系和環(huán)境的溫度不同而在體系和環(huán)境之間交換的能量稱為熱,用符號Q表示;并且約定,體系吸熱時Q取正值,體系放熱時Q取負值。除熱能外,體系與環(huán)境之間交換的其他形式的能(如電能、光能、機械能等)都稱為功,用符號W表示;并且約定,環(huán)境對體系做功時W取正值,體系對環(huán)境做功時W取負值。在一定的環(huán)境壓強下,當體系的體積發(fā)生變化時,環(huán)境對體系(或體系對環(huán)境)做的功稱為體積功。內(nèi)能變化與反應熱的關(guān)系熱：因溫度不同而傳遞的能量符號：Q單位：KJ或J功:除熱以外的其他能量形式符號：W單位：KJ或J體積功、電功等化學反應體系與環(huán)境間能量交換的形式結(jié)論：根據(jù)能量守恒定律，化學反應中內(nèi)能的變化等于反應熱和功的加和。△U=Q+W若反應過程中體系沒有做功，既W=0時，化學反應的反應熱（Q）等于化學反應前后體系內(nèi)能變化（△U）△U=QU(反應產(chǎn)物)＞U(反應物)反應吸熱Q＞0U(反應產(chǎn)物)＜U(反應物)反應放熱

Q＜0Q＞0反應吸熱U(反應產(chǎn)物)＞U(反應物)Q＜0反應放熱U(反應產(chǎn)物)＜U(反應物)

反應熱的測定：量熱計Q=-C（T2-T1）課堂小結(jié)

反應熱Q內(nèi)能變化△U體系沒有做功第2課時

化學反應的焓變1.反應熱：當化學反應在一定溫度下進行時，反應多釋放或吸收的_______.符號_______，反應吸熱時Q_______0，反應放熱時Q_____0.2.內(nèi)能：體系內(nèi)物質(zhì)所含各種微觀粒子的_________。符號為_________。大小與_______________________有關(guān)，△U=_________-_________.熱量Q＞＜能量總和U物質(zhì)種類、數(shù)量聚集狀態(tài)、溫度、壓強U(反應產(chǎn)物)U(反應物)反應釋放能量_________＞_______________；反應吸收能量____________＞____________。3.反應熱與內(nèi)能的關(guān)系：_____________；反應過程中體系沒有做功則_______。U(反應產(chǎn)物)U(反應物)U(反應產(chǎn)物)U(反應物)△U=Q+W△U=Q在實驗室里或在生產(chǎn)中,化學反應大多是在壓強不變的條件下進行的,如在敞口容器中進行。由于大氣壓強通常變化很小,此時反應體系的壓強可以近似看作不變。在反應前后壓強不變的條件下發(fā)生的化學反應稱為等壓反應。在等壓反應中,可能伴隨著反應體系體積的改變而有體積功存在,因此反應熱不一定等于反應體系內(nèi)能的變化。如何來描述等壓反應的反應熱？新的物理量——焓2.化學反應的焓變焓的符號：焓的定義：焓的單位：影響因素：焓變：焓是一個與內(nèi)能有關(guān)的物理量反應熱與焓變的關(guān)系？Q

p=△H在等壓反應中，如果反應中物質(zhì)的能量變化沒有與電能、光能等其他形式的能量發(fā)生轉(zhuǎn)化，則該反應的反應熱等于反應前后體系的焓的變化。代表等壓條件下化學反應的反應熱Q

p當反應產(chǎn)物的焓大于反應物的焓時，ΔH＞0，反應為吸熱反應。當反應產(chǎn)物的焓小于反應物的焓時，ΔH＜0，反應為放熱反應?；瘜W反應同時伴隨著物質(zhì)變化和能量變化，如何定量描述化學反應中的物質(zhì)變化和熱效應呢？熱化學方程式下列方程式屬于熱化學方程式：與化學方程式相比，熱化學方程式有哪些不同？

2H2(g)+O2(g)====2H2O(l)ΔH(298K)=-571.6kJ·mol-1

H2(g)+O2(g)====H2O(l)ΔH(298K)=-285.8kJ·mol-11.要標明物質(zhì)的狀態(tài)，方程式后注明能量變化。2.既能表明反應中的物質(zhì)變化，又能表明能量變化。歸納總結(jié)2H2(g)+O2(g)====2H2O(l)ΔH(298K)=-571.6kJ·mol-1

H2(g)+1/2O2(g)====H2O(l)

ΔH

(298K)

=-285.8kJ·mol-13.熱化學方程式含義：把一個化學反應中物質(zhì)的變化和反應的焓變同時表示出來的式子含義：1mol氫氣和0.5mol氧氣充分反應生成1mol液態(tài)水，放出285.5KJ熱量。

說明：g、l和s分別表示物質(zhì)的狀態(tài)為氣態(tài)、液態(tài)或固態(tài)aq表示物質(zhì)為水溶液中的溶質(zhì)注明反應溫度熱化學方程式△H的單位中mol-1的含義反應焓變單位中的mol-1是指每摩爾反應，即反應完成時參加反應的各物質(zhì)的物質(zhì)的量的數(shù)值與熱化學方程式中各物質(zhì)化學式前的系數(shù)相同。而不是指每摩爾某物質(zhì)。例如：H2(g)+1/2O2(g)====H2O(l)ΔH(298K)

=-285.8kJ·mol-1表示298K時,1molH2(g)與0.5molO2(g)反應生成1molH2O(l),放出285.8kJ熱量。若將化學方程式寫成:

2H2(g)+O2(g)====2H2O(l)ΔH(298K)=-571.6kJ·mol-1則表示298K時,2molH2(g)與1molO2(g)反應生成2molH2O(l),放出571.6kJ熱量。1.已知在298K時，由氫氣和氮氣反應生成1molNH3（g）放熱46.1KJ，請將下列化學方程式改寫成熱化學方程式。H2(g)+N2(g)=NH3(g)△H=-46.1KJ·mol-1△H=-92.2KJ·mol-1△H=+46.1KJ·mol-1結(jié)論：1.熱化學方程式中ΔH的值與方程式的系數(shù)成正比。2.可逆反應的正反應與逆反應的ΔH數(shù)值相同，符號相反。2.已知在298K時，由1molH2(g)和0.5molO2(g)反應生成1molH2O(l)放出285.8KJ熱量，生成1molH2O(g)放出241.8KJ熱量。請分析這兩種情況下反應熱為何不同，并分別寫出這兩種情況下反應的熱化學方程式。H2(g)+0.5O2(g)==H2O(l)

ΔH

(298K)

=-285.8kJ·mol-1H2(g)+0.5O2(g)==H2O(g)

ΔH

(298K)

=-241.8kJ·mol-1結(jié)論：熱化學方程式中ΔH的值與物質(zhì)狀態(tài)有關(guān)3.怎樣正確書寫熱化學方程式？應注意哪些問題？在反應物和反應產(chǎn)物的化學式后面用括號注明各物質(zhì)的聚集狀態(tài)，因為反應的焓變與各反應物和反應產(chǎn)物的聚集狀態(tài)有關(guān)。ΔH的單位是J·mol-1或kJ·mol-1。3.怎樣正確書寫熱化學方程式？應注意哪些問題？根據(jù)焓的性質(zhì)，若化學方程式中各物質(zhì)化學式前的系數(shù)加倍,則ΔH數(shù)值的絕對值也加倍;若反應逆向進行,則ΔH改變符號,但數(shù)值的絕對值不變。指明反應的溫度和壓強。若不特別說明，反應溫度為298K，壓強為101KPa。

普通化學方程式熱化學方程式化學計量數(shù)__________________________________________________________________________________________狀態(tài)不要求注明___________________ΔH正負號及單位無必須注明意義________________________________________________________________________________________遵循規(guī)律______________________________熱化學方程式與普通化學方程式的區(qū)別是整數(shù)，既表示微粒個數(shù)又表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量表明了化學反應中的物質(zhì)變化原子守恒原子守恒和能量守恒可以是整數(shù)也可以是分數(shù)，只表示物質(zhì)的物質(zhì)的量必須在分子式后注明不僅表明了化學反應中的物質(zhì)變化，也表明了化學反應中的能量變化第3課時

反應焓變的計算出行背后的秘密如何獲得化學反應焓變的數(shù)據(jù)？通過實驗測定——反應熱的測定實驗所有化學反應的焓變都可以通過實驗進行測定嗎？例如碳和氧氣反應生成一氧化碳氣體的焓變，能否通過實驗進行測定？若不能進行測定你認為原因是什么？C燃燒時不可能完全生成CO，總有一部分CO2生成，因此這個反應的ΔH無法直接測得。1.化學反應不計其數(shù)，每一個反應在不同溫度下的反應焓變又不盡相同，通過實驗測定反應焓變工作量大；2.受反應條件的限制，有些反應的焓變很難直接測定。精心制作

必出良品樣，也可能因討厭一位老師而討厭學習。一個被學生喜歡的老師，其教育效果總是超出一般教師。無論中學生還是小學生，他們對自己喜歡的老師都會有一些普遍認同的標準，諸如尊重和理解學生，寬容、不傷害學生自尊心，平等待人、說話辦事公道、有耐心、不輕易發(fā)脾氣等。教師要放下架子，把學生放在心上?！岸紫律碜雍蛯W生說話，走下講臺給學生講課”;關(guān)心學生情感體驗，讓學生感受到被關(guān)懷的溫暖;自覺接受學生的評價，努力做學生喜歡的老師。教師要學會寬容，寬容學生的錯誤和過失，寬容學生一時沒有取得很大的進步。蘇霍姆林斯基說過：有時寬容引起的道德震動，比懲罰更強烈。每當想起葉圣陶先生的話：你這糊涂的先生，在你教鞭下有瓦特，在你的冷眼里有牛頓，在你的譏笑里有愛迪生。身為教師，就更加感受到自己職責的神圣和一言一行的重要。善待每一個學生，做學生喜歡的老師，師生雙方才會有愉快的情感體驗。一個教師，只有當他受到學生喜愛時，才能真正實現(xiàn)自己的最大價值。義務教育課程方案和課程標準（2022年版）簡介新課標的全名叫做《義務教育課程方案和課程標準（2022年版）》，文件包括義務教育課程方案和16個課程標準（2022年版），不僅有語文數(shù)學等主要科目，連勞動、道德這些，也有非常詳細的課程標準。現(xiàn)行義務教育課程標準，是2011年制定的，離現(xiàn)在已經(jīng)十多年了；而課程方案最早，要追溯到2001年，已經(jīng)二十多年沒更新過了，很多內(nèi)容，確實需要根據(jù)現(xiàn)實情況更新。所以這次新標準的實施，首先是對老課標的一次升級完善。另外，在雙減的大背景下頒布，也能體現(xiàn)出，國家對未來教育改革方向的規(guī)劃。課程方案課程標準是啥？課程方案是對某一學科課程的總體設計，或者說，是對教學過程的計劃安排。簡單說，每個年級上什么課，每周上幾節(jié)，老師上課怎么講，課程方案就是依據(jù)。課程標準是規(guī)定某一學科的課程性質(zhì)、課程目標、內(nèi)容目標、實施建議的教學指導性文件，也就是說，它規(guī)定了，老師上課都要講什么內(nèi)容。課程方案和課程標準，就像是一面旗幟，學校里所有具體的課程設計，都要朝它無限靠近。所以，這份文件的出臺，其實給學校教育定了一個總基調(diào)，決定了我們孩子成長的走向。各門課程基于培養(yǎng)目標，將黨的教育方針具體化細化為學生核心素養(yǎng)發(fā)展要求，明確本課程應著力培養(yǎng)的正確價值觀、必備品格和關(guān)鍵能力。進一步優(yōu)化了課程設置，九年一體化設計，注重幼小銜接、小學初中銜接，獨立設置勞動課程。與時俱進，更新課程內(nèi)容，改進課程內(nèi)容組織與呈現(xiàn)形式，注重學科內(nèi)知識關(guān)聯(lián)、學科間關(guān)聯(lián)。結(jié)合課程內(nèi)容，依據(jù)核心素養(yǎng)發(fā)展水平，提出學業(yè)質(zhì)量標準，引導和幫助教師把握教學深度與廣度。通過增加學業(yè)要求、教學提示、評價案例等，增強了指導性。教育部將組織宣傳解讀、培訓等工作，指導地方和學校細化課程實施要求，部署教材修訂工作，啟動一批課程改革項目，推動新修訂的義務教育課程有效落實。

本教學課件是采用MicrosoftPowerPoint軟件平臺精心設計與開發(fā)的，可在Windows操作系統(tǒng)環(huán)境下流暢運行。作為一款現(xiàn)代化的多媒體教學輔助工具，本課件充分整合了多種媒體元素，包括文字、符號、圖形、圖像、動畫及聲音等，形成了一個內(nèi)容豐富、形式多樣的數(shù)字化教學資源。部分內(nèi)容取材于網(wǎng)絡，如有侵權(quán)，請聯(lián)系刪除！如何得知碳單質(zhì)與氧氣生成CO這一反應的焓變呢？能否利用一些已知反應的焓變來計算其他反應的焓變呢？三.反應焓變的計算1.蓋斯定律內(nèi)容：一個化學反應無論是一步完成還是分幾步完成，反應熱都是一樣的。2.蓋斯定律的理解登山時上升的高度與登山路徑無關(guān)蓋斯定律的理解

在給定條件下，一個化學反應的焓變只取決于反應體系的始態(tài)和終態(tài)，與反應途徑無關(guān)。BΔHAΔH1ΔH2CΔH、ΔH1、ΔH2之間有何關(guān)系？ΔH=ΔH1+ΔH2

3.蓋斯定律的應用有些化學反應進行很慢或不易直接發(fā)生，很難直接測得這些反應的反應熱，可通過蓋斯定律獲得它們的反應熱數(shù)據(jù)?！纠恳阎?98K時下列反應焓變的實驗數(shù)據(jù)：(1)C(s，石墨)+O2(g)==CO2(g)

ΔH1=–393.5kJ·mol-1(2)CO(g)+1/2O2(g)==CO2(g)ΔH2=–283.0kJ·mol-1計算此溫度下C(s，石墨)+1/2O2(g)==CO(g)的反應焓變。解：此反應分兩步進行：第一步：C(s，石墨)+O2(g)==CO2(g)

ΔH1=–393.5kJ·mol-1第二步：CO2(g)==CO(g)+1/2O2(g)ΔH2'=–ΔH2=+283.0kJ·mol-1將上述兩反應相加，得總反應為：

C(s，石墨)+1/2O2(g)==CO(g)ΔH3=？根據(jù)蓋斯定律，總反應的ΔH3為兩步反應的ΔH之和，即：ΔH3=+ΔH1+ΔH2'

=–393.5kJ·mol-1+283.0kJ·mol-1=-110.5kJ·mol-1答：在298K時，反應C(s，石墨)+1/2O2(g)==CO(g)的ΔH為-110.5kJ·mol-1。C(s)+O2(g)CO2(g)CO(g)+1/2O2(g)△H1△H3△H2’若一個化學反應的熱化學方程式可由另外幾個化學反應的熱化學方程式相加減而得到，則該化學反應的焓變即為另外幾個化學反應焓變的代數(shù)和。方法：1.分析給定反應與所求反應的物質(zhì)關(guān)系和焓變關(guān)系。2.將已知方程式進行變換、加和得到總反應的熱化學方程式。方法：1.分析給定反應與所求反應的物質(zhì)關(guān)系和焓變關(guān)系。2.將已知方程式進行變換、加和得到總反應的熱化學方程式。3.將焓變的數(shù)值根據(jù)關(guān)系進行加和計算出所求反應的焓變。已知下列反應的反應熱為⑴CH3COOH(l)+2O2(g)==2CO2(g)+2H2O(l)ΔH1=-870.3kJ·mol-1⑵C(s)+O2(g)==CO2(g)ΔH2=-393.5kJ·mol-1⑶H2(g)+1/2O2(g)==H2O(l)ΔH3=-285.8kJ·mol-1試計算下述反應的反應熱：2C(s)+2H2(g)+O2(g)==CH3COOH(l)【解析】由題意可知2[(2)+(3)]－(1)即得目標方程式。即：ΔH=2[ΔH2+ΔH3]－ΔH1ΔH=2×[(-393.5kJ·mol-1)+(-285.8kJ·mol-1)]-(-870.3kJ·mol-1)=-488.3kJ·mol-1人類的生活離不開能源，什么是能源？能源的利用存在哪些問題？如何合理利用能源？1.能源總量豐富，人均能源可采儲量低2.能源結(jié)構(gòu)不平衡、資源分布不均衡3.能源消費快速增長，能源利用率低，能源危機更嚴重4.使用的主要能源煤為主，石油、天然氣為輔。思考：如何實現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展？我國能源現(xiàn)狀開源：開發(fā)核能、風能、太陽能、氫能等新能源節(jié)流：加大節(jié)能減排的力度提高能源利用效率實現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展措施燃料的合理利用和綜合利用是提高能源利用效率的重要途徑之一。1.人們通常會從哪些角度、依據(jù)什么標準來合理選擇燃料？燃燒釋放熱量的多少

燃料的儲量燃料的開采、運輸

燃料儲存的條件、價格燃料對生態(tài)環(huán)境的影響合理選擇燃料摩爾燃燒焓2.人們通常用摩爾燃燒焓來衡量一種燃料燃燒釋放熱量的多少。某物質(zhì)的摩爾燃燒焓指在一定反應溫度和壓強條件下，1mol純物質(zhì)完全氧化為同溫下的指定產(chǎn)物時的焓變，并指定物質(zhì)中所含有的氫元素氧化為N2(g)、氫元素氧化為H2O(1)、碳元素氧化為CO2(g)。請你結(jié)合表1-1-1中的摩爾燃燒焓數(shù)據(jù)，評價煤、天然氣、氫氣、一氧化碳作為燃料的優(yōu)缺點。摩爾燃燒焓在一定反應溫度和壓強條件下，1mol純物質(zhì)完全氧化為同溫下的指定產(chǎn)物時的焓變。并指定物質(zhì)中所含有的氮元素氧化為N2(g)、氫元素氧化為H2O(l)、碳元素氧化為CO2

(g)。幾種物質(zhì)的摩爾燃燒焓物質(zhì)化學式ΔH/（kJ·mol-1）石墨C(s)-393.5氫氣H2(g)-285.5一氧化碳CO(g)-283.0甲烷CH4(g)-893.02.請結(jié)合表中幾種物質(zhì)的摩爾燃燒焓數(shù)據(jù)，評價煤、天然氣、氫氣、一氧化碳作為燃料的優(yōu)缺點。（煤的燃燒焓可用石墨的燃燒焓粗略估計）燃料缺點優(yōu)點煤不可再生，污染嚴重，直接燃燒能量利用率低熱值穩(wěn)定，存儲量大價格便宜氫氣不易獲得熱值高，無污染一氧化碳不易獲得，摩爾燃燒焓低天然氣不可再生熱值高，污染少3.目前，煤在我國仍然是第一能源，但是，將煤直接用作燃料，不僅利用效率低，而且會產(chǎn)生大量固體垃圾和多種有害氣體，為解決這一問題，工業(yè)上通過煤的干餾、氣化和液化等方法來實現(xiàn)煤的綜合利用，其中，煤的氣化試講煤轉(zhuǎn)化為可燃氣體的過程，主要反應為C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)(1)你認為煤的氣化對于提高能源利用效率有哪些價值？高溫(2)已知298K、101kPa時，1molH2O(l)變?yōu)镠2O(g)需要吸收44.0KJ的熱量，則上述煤的氣化反應的焓變是多少？C(s)+O2(g)==CO2(g)ΔH1=-393.5kJ·mol-1CO(g)+1/2O2(g)==CO2(g)ΔH2=–283.0kJ·mol-1H2(g)+1/2O2(g)==H2O(l)ΔH3=-285.8kJ·mol-1H2O(l)==H2O(g)ΔH4=+44.0kJ·mol-1C(s)+H2O(g)==CO(g)+H2(g)ΔH=?ΔH=ΔH1-ΔH2-ΔH3-ΔH4=-393.5

kJ·mol-1

-(-283.0kJ·mol-1

)-(-285.8kJ·mol-1

)-44.0kJ·mol-1=+131.3kJ·mol-1

同學們，通過這節(jié)課的學習，你有什么收獲呢？謝謝大家愛心.誠心.細心.耐心，讓家長放心.孩子安心?；瘜W能轉(zhuǎn)化為電能——電池

第一課時

原電池的工作原理1.原電池的概念：將_______能轉(zhuǎn)化為_______能的裝置。2.構(gòu)成原電池的條件：（1）自發(fā)進行的______________反應。（2）電極__________和電極__________。（3）__________導體和__________導體。化學電氧化還原材料反應物電子離子汽車等機動車往往需要配備電池，人造衛(wèi)星、宇宙飛船等必須攜帶電池，人們在日常生活中也經(jīng)常要使用電池……這些足以說明電池的重要作用。現(xiàn)在，為滿足人們生產(chǎn)和生活水平不斷提高的需要，性能優(yōu)異的新型電池相繼出現(xiàn)，如鋅銀電池、鋰電池、燃料電池等。那么，電池究竟是一種什么樣的裝置？他們在工作時，裝置中發(fā)生了什么變化？一.原電池的工作原理活動探究探秘銅鋅原電池預測:你認為圖1—2—2所示裝置是否能夠構(gòu)成原電池，將化學能轉(zhuǎn)化為電能？請說明理由。

鹽橋鹽橋中通常裝有瓊脂凝膠，內(nèi)含氯化鉀或硝酸銨。鹽橋中的離子能夠定向移動。通過鹽橋可將兩個相互隔離的電解質(zhì)溶液連接起來，傳導電流。銅片、鋅片、1mol·L-1CuSO4溶液、1mol·L-1ZnSO4溶液燒杯、導線、鹽橋、檢流計實驗方案實施1.按裝置(a)，完成實驗并回答下列問題：有關(guān)的實驗現(xiàn)象是①鋅片______，銅片______，CuSO4溶液顏色___________；實驗用品溶解加厚變亮變淺②電流表的指針___________，裝置中的能量變化是______________________。該裝置稱作原電池。2.按裝置（b），完成實驗，并回答下列問題：(1)實驗過程中，能觀察到的實驗現(xiàn)象是①鋅片___________，銅片_________；②電流表指針_________；③CuSO4溶液的顏色__________________。發(fā)生偏轉(zhuǎn)化學能轉(zhuǎn)化為電能溶解加厚變亮發(fā)生偏轉(zhuǎn)變淺實驗現(xiàn)象實驗裝置編號實驗現(xiàn)象ab鋅片溶解，質(zhì)量減輕；銅片加厚變亮，硫酸銅溶液顏色變淺，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。未插鹽橋，無明顯現(xiàn)象；插入鹽橋，鋅片溶解，銅片加厚變亮，硫酸銅溶液顏色變淺，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。實驗結(jié)論兩套裝置，檢流計指針均發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明均有電流產(chǎn)生，即發(fā)生了化學能轉(zhuǎn)化為電能的過程，都形成了原電池。1.分析（a）（b）兩個原電池各部分的作用，確定其電極反應物、電極材料和離子導體。2.分析（a）（b）兩個原電池的工作原理，寫出電極反應式。3.分析（a）（b）兩個原電池，說明各自的優(yōu)缺點。電極反應物電極材料離子導體負極：Zn、正極：CuCuSO4溶液ZnSO4溶液、鹽橋負極：Zn、正極：CuSO4負極：Zn、正極：CuSO4負極：Zn、正極：CuCuSO4溶液兩個原電池的工作原理及電極反應式。負極：Zn-2e-=Zn2+負極：Zn-2e-=Zn2+正極：Cu2++2e-=Cu正極：Cu2++2e-=Cu總反應：Zn+Cu2+=Zn2++Cu總反應：Zn+Cu2+=Zn2++Cu思考交流若用溫度計測量溶液的溫度，發(fā)現(xiàn)（a）裝置溶液的溫度略有升高，而（b）裝置溶液的溫度不變，試分析原因是什么？對比兩個原電池異同電子流動電路離子移動電路電子流動電路離子移動電路單液電池雙液電池相同點：氧化還原反應原理；兩個電極及電極反應；都能產(chǎn)生電流；外電路均是電子的定向移動，內(nèi)電路均是離子的定向移動。不同點：單液電池Zn和Cu2+直接接觸，兩個半反應在同一區(qū)域進行，能量轉(zhuǎn)化率低，電流強度弱不穩(wěn)定，持續(xù)時間短。雙液電池Zn和Cu2+不直接接觸，兩個半反應在不同區(qū)域進行，能量轉(zhuǎn)化率高，電流強度大穩(wěn)定，持續(xù)時間長。歸納總結(jié)原電池的工作原理分析Zn+Cu2+=Zn2++CuZn-2e-=Zn2+Cu2++2e-=Cu失電子氧化反應得電子還原反應電池反應氧化還原反應陰離子流向陽離子移向負極正極導線電極反應式

電極反應（半反應）離子導體電子流出電子流入ZnCu

在原電池中，氧化還原反應是在兩個電極上分別進行的。每個電極上或是發(fā)生失去電子的變化，或是發(fā)生獲得電子的變化，分別相當于氧化還原反應的一半，這種反應稱為半反應。電極反應可以表示電極上物質(zhì)的變化情況以及電子的轉(zhuǎn)移情況的式子。半反應在電極上進行的半反應。電極反應式電池反應原電池的兩個電極反應組成電池的總反應。原電池原理是將氧化反應和還原反應分開進行，還原劑在負極上失去電子發(fā)生氧化反應，電子通過導線流向正極，氧化劑在正極上得到電子發(fā)生還原反應。正極得電子數(shù)目=負極失電子數(shù)目銅鋅原電池的電流是怎樣產(chǎn)生的銅鋅原電池中，鋅片上和ZnSO4溶液中都存在Zn2+。在鋅片和溶液的接觸面上，水分子與金屬表面的Zn2+相互吸引,發(fā)生水合作用，使部分Zn”離開鋅片進入溶液：溶液中的Zn2+也可以沉積到鋅片的表面：發(fā)生前一過程的趨勢大于后一過程，并且鋅片上的電子不能自由進入溶液，這就使鋅片帶有負電荷。鋅片表面上的電子與溶液中的Zn”因異性電荷的吸引作用分別在金屬-水界面的兩側(cè)聚積，最終在鋅片和ZnS0溶液的界面處達到溶解與沉積的平衡狀態(tài)：此時，由于鋅片與溶液的界面兩側(cè)電荷不均等，便產(chǎn)生了電勢差。類似地，銅片和CuSO4溶液的界面處也存在Cu2+與Cu的溶解與沉積平衡狀態(tài)。銅原子和鋅原子失電子的能力不同，因此銅電極和鋅電極的溶解-沉積平衡狀態(tài)不一樣，兩個金屬單質(zhì)電極材料與其溶液之間的電勢差不相等。鋅原子比銅原子容易失電子，在鋅電極的鋅片表面上積累的電子比在銅電極的銅片表面上積累的電子多，因此將兩極接通構(gòu)成回路時電子由鋅片流向銅片。電子的移動破壞了兩極的溶解-沉積平衡，鋅極的平衡由于電子移走而向Zn2+溶解的方向移動，銅極的平衡由于電子移入而向Cu沉積的方向移動，結(jié)果使電子能夠持續(xù)流動形成電流。1.簡單原電池電極方程式的寫法判斷右邊原電池的正、負極，并寫出電極反應式。

先寫出總反應：Cu+2FeCl3=

CuCl2+2FeCl2CuCFeCl3溶液拆成離子方程式：Cu

+

2Fe3＋=

Cu2＋+

2Fe2＋根據(jù)化合價升降判斷正負極負極：Cu

-

2e-=

Cu2+正極：2Fe3++

2e-=

2Fe2+2.簡單鹽橋原電池設計鹽橋CuCCuCl2溶液FeCl3溶液

G

將反應Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2

設計成雙液鹽橋電池根據(jù)氧化還原反應電子轉(zhuǎn)移判斷電極反應根據(jù)電極反應確定合適的電極材料和電解質(zhì)溶液負極：Cu

-

2e-=

Cu2+正極：2Fe3++

2e-=

2Fe2+如圖所示的原電池裝置,X、Y為兩電極,電解質(zhì)溶液為稀硫酸,外電路中的電子流向如圖所示,對此裝置的下列說法正確的是(

)A.外電路的電流方向為:X→外電路→YB.若兩電極分別為Zn和石墨棒,則X為石墨棒,Y為ZnC.若兩電極都是金屬,則它們的活動性為X>YD.X極上發(fā)生的是還原反應,Y極上發(fā)生的是氧化反應【解析】由圖可知,電子的流動方向是X→外電路→Y,則電流的方向就為Y→外電路→X;X為原電池的負極,Y為正極,X的活動性比Y的強;X極應發(fā)生氧化反應,Y極應發(fā)生還原反應。1.原電池電極(正極、負極)的判斷依據(jù)有多種。試填寫下表：原電池正負極判斷依據(jù)判斷依據(jù)正極負極電極材料________________________________電子流向__________________電極反應__________________電極現(xiàn)象____________________________離子移向陽離子移向陰離子移向判斷依據(jù)正極負極電極材料________________________________電子流向__________________電極反應__________________電極現(xiàn)象____________________________離子移向陽離子移向陰離子移向電極減輕不活潑金屬或非金屬導體活潑金屬電子流入電子流出還原反應氧化反應電極增重或產(chǎn)生氣體2.有一紐扣電池，其電極分別為Zn和Ag2O，以KOH溶液為電解質(zhì)溶液，電池的總反應為Zn＋Ag2O＋H2O===2Ag＋Zn(OH)2。(1)Zn發(fā)生____反應，是___極，電極反應式是________________________。(2)Ag2O發(fā)生______反應，是___極，電極反應式是____________________

。Zn＋2OH－2e－===Zn(OH)2Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－氧化負還原正已知總反應式，書寫電極反應式(1)分析化合價，確定正極、負極的反應物與反應產(chǎn)物。(2)在電極反應式的左邊寫出得失電子數(shù)，使得失電子守恒。(3)根據(jù)質(zhì)量守恒配平電極反應式。(4)復雜電極反應式＝總反應式－簡單的電極反應式。原電池正極負極離子導體電子沿導線傳遞產(chǎn)生電流陰離子移向陽離子移向為活潑金屬且不斷溶解為不活潑金屬或?qū)щ姺墙饘侔l(fā)生氧化反應發(fā)生還原反應第二課時化學電源生活中的化學電源化學電源:將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置化學電源的分類1.鋅錳干電池—+電池材料工作原理特點Zn+2OH--2e-=Zn(OH)22MnO2+2+2e-=2NH3+H2O+Mn2O3負極：鋅筒

正極：石墨

電解質(zhì)溶液：氯化銨和氯化鋅電池材料工作原理特點Zn+2OH--2e-==ZnO+H2O2MnO2+2H2O+2e-==2MnOOH+2OH-Zn+2MnO2+H2O==ZnO+2MnOOHPb+SO42--2e-=PbSO4

PbO2+4H++SO42-+2e-=2PbSO4+2H2O負極：Pb正極：PO2電解質(zhì)溶液：H2SO4負極：正極：總反應：

Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O放電充電2.鉛蓄電池其他常見可充電電池3.燃料電池電極反應物：負極——燃料正極——氧化劑（氧氣）離子導體：酸、堿、鹽電解質(zhì)溶液，熔融碳酸鹽，固體電解質(zhì)，質(zhì)子交換膜等制作一個簡單的燃料電池實驗目的：利用所給試劑和儀器設計裝置并進行實驗，通過該裝置將下列反應產(chǎn)生的化學能轉(zhuǎn)化為電能。2H2+O2=2H2O實驗用品：KOH溶液，稀硫酸，K2SO4溶液、石墨棒、U形管、橡膠塞、導線、電流表、電源。思考：1.設計電池的基本思路是什么？2.氫氧燃料電池中，正負極反應物是什么？如何獲得這些反應物？3.哪些物質(zhì)可以用作氫氧燃料電池的電極材料？哪些物質(zhì)可以用作氫氧燃料電池的離子導體？石墨KOH溶液，稀硫酸，K2SO4實驗方案的設計與實施設計目標設計思路及依據(jù)實驗裝置實驗現(xiàn)象選擇實驗用品選擇實驗用品目的獲得氫氣和氧氣制作氫氧燃料電池稀硫酸(或K2SO4溶液)、石墨棒、U形管、橡膠塞、導線、電源稀硫酸(或K2SO4溶液)作離子導體增強導電性；石墨棒做電極；U形管、橡膠塞電解反應裝置；導線做電子導體；電源提供電能。稀硫酸(或KOH溶液)、石墨棒、U形管、橡膠塞、導線、電流表稀硫酸(或KOH溶液)作離子導體；石墨棒做電極材料；U形管、橡膠塞電池反應裝置；導線做電子導體；電流表檢測電流。石墨棒周圍有氣泡產(chǎn)生電流表指針偏轉(zhuǎn)討論：1.嘗試分析你設計你設計的氫氧燃料電池的工作原理，寫出電極反應式。2.若選擇不同的電解質(zhì)溶液（離子導體），對于電極反應式有哪些應影響？3.你認為還可以從哪些方面來改進所設計的原電池？燃料電池工作原理除了氫氣外，甲烷、甲醇和乙醇等也可以用作燃料電池的負極反應物。氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池，它可以使用不同的電解質(zhì)如KOH溶液、H3PO4

溶液、熔融碳酸鹽、固體電解質(zhì)或質(zhì)子交換膜等作為離子導體。例如，當以KOH溶液作為離子導體時氫氧燃料電池的電極反應為:堿性氫氧燃料電池（離子導體KOH溶液）：負極：

正極：

電池反應：酸性和堿性氫氧燃料電池中，反應進行一段時間后電解質(zhì)溶液的pH分別如何變化？堿性氫氧燃料電池中pH變小，酸性氫氧燃料電池中pH變大。氫氧燃料電池的反應產(chǎn)物只有水，不產(chǎn)生污染，因而備受青睞。氫氧燃料電池應用在載人航天器上，產(chǎn)生的水還可以供航天員飲用。近年來氫燃料電池汽車發(fā)展迅速，2022年北京冬奧會大規(guī)模示范運營我國自主研發(fā)的氫燃料電池汽車，助推綠色發(fā)展。燃料電池具有能量利用效率高、可連續(xù)使用和污染輕等優(yōu)點，已成為一種發(fā)展前景十分廣闊的化學電源。氫氧燃料電池中的電極反應氫氧燃料電池的負極上發(fā)生的是氫氣被氧化為H”的反應。如果該反應是在堿性條件下進行的，生成的H”瞬間即與溶液中大量存在的OH結(jié)合生成水，因此實際發(fā)生的電極反應為:如果反應是在酸性條件或中性條件下進行的，則電極反應為:類似地，在氫氧燃料電池的正極，氧氣中的氧元素被還原為-2價。通常情況下2價的氧元素只能存在于水分子和OH中，因此，如果是酸性條件，電極反應為如果為中性或堿性條件，則電極反應為由此可見，在書寫電極反應時，除了應該考慮反應前后有電子轉(zhuǎn)移的元素的原子得失電子的情況外，還必須考慮這些元素的原子得失電子后形成的產(chǎn)物在溶液中的主要存在形式。1.寫出下列原電池裝置中各部分的作用并分析其電極反應和離子移動方向。2.在如圖所示裝置中，一段時間后，銀片質(zhì)量會增加，請分析產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因:________________________________________3.紐扣電池的兩極材料分別是鋅和氧化銀，離子導體是KOH溶液。放電時兩個電極的電極反應分別為:下列說法中，正確的是()A.鋅是負極反應物，氧化銀是正極反應物B.鋅發(fā)生還原反應，氧化銀發(fā)生氧化反應C.溶液中OH-

向正極移動，K+、H+

向負極移動D.在電池放電過程中，電解質(zhì)溶液的酸堿性基本保持不變介質(zhì)電池反應：2H2+O2==2H2O

負極正極負極

正極2H2-4e-+2O2－==2H2OO2+4e-==2O2－

2H2-4e-==4H+

O2+4H++4e-==2H2O歸納總結(jié)1.燃料電池、充電電池的一般解題思路：已知電池反應，根據(jù)化合價升降，確定正負極反應的物質(zhì)；注意電解質(zhì)溶液可能參與電極反應，判斷電極反應式的對錯或電解質(zhì)溶液pH的變化。2.書寫電極反應式的方法：（1）將兩極反應的電子得失數(shù)配平后，相加得到總反應?？偡磻獪p去一電極反應式即得到另一電極反應式；（2）負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＋4價的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在堿性溶液中則以CO32－形式存在）。同學們，通過這節(jié)課的學習，你有什么收獲呢？謝謝大家愛心.誠心.細心.耐心，讓家長放心.孩子安心。電能轉(zhuǎn)化為化學能——電解

第一課時

電解的原理精心制作

必出良品樣，也可能因討厭一位老師而討厭學習。一個被學生喜歡的老師，其教育效果總是超出一般教師。無論中學生還是小學生，他們對自己喜歡的老師都會有一些普遍認同的標準，諸如尊重和理解學生，寬容、不傷害學生自尊心，平等待人、說話辦事公道、有耐心、不輕易發(fā)脾氣等。教師要放下架子，把學生放在心上?！岸紫律碜雍蛯W生說話，走下講臺給學生講課”;關(guān)心學生情感體驗，讓學生感受到被關(guān)懷的溫暖;自覺接受學生的評價，努力做學生喜歡的老師。教師要學會寬容，寬容學生的錯誤和過失，寬容學生一時沒有取得很大的進步。蘇霍姆林斯基說過：有時寬容引起的道德震動，比懲罰更強烈。每當想起葉圣陶先生的話：你這糊涂的先生，在你教鞭下有瓦特，在你的冷眼里有牛頓，在你的譏笑里有愛迪生。身為教師，就更加感受到自己職責的神圣和一言一行的重要。善待每一個學生，做學生喜歡的老師，師生雙方才會有愉快的情感體驗。一個教師，只有當他受到學生喜愛時，才能真正實現(xiàn)自己的最大價值。義務教育課程方案和課程標準（2022年版）簡介新課標的全名叫做《義務教育課程方案和課程標準（2022年版）》，文件包括義務教育課程方案和16個課程標準（2022年版），不僅有語文數(shù)學等主要科目，連勞動、道德這些，也有非常詳細的課程標準?，F(xiàn)行義務教育課程標準，是2011年制定的，離現(xiàn)在已經(jīng)十多年了；而課程方案最早，要追溯到2001年，已經(jīng)二十多年沒更新過了，很多內(nèi)容，確實需要根據(jù)現(xiàn)實情況更新。所以這次新標準的實施，首先是對老課標的一次升級完善。另外，在雙減的大背景下頒布，也能體現(xiàn)出，國家對未來教育改革方向的規(guī)劃。課程方案課程標準是啥？課程方案是對某一學科課程的總體設計，或者說，是對教學過程的計劃安排。簡單說，每個年級上什么課，每周上幾節(jié)，老師上課怎么講，課程方案就是依據(jù)。課程標準是規(guī)定某一學科的課程性質(zhì)、課程目標、內(nèi)容目標、實施建議的教學指導性文件，也就是說，它規(guī)定了，老師上課都要講什么內(nèi)容。課程方案和課程標準，就像是一面旗幟，學校里所有具體的課程設計，都要朝它無限靠近。所以，這份文件的出臺，其實給學校教育定了一個總基調(diào)，決定了我們孩子成長的走向。各門課程基于培養(yǎng)目標，將黨的教育方針具體化細化為學生核心素養(yǎng)發(fā)展要求，明確本課程應著力培養(yǎng)的正確價值觀、必備品格和關(guān)鍵能力。進一步優(yōu)化了課程設置，九年一體化設計，注重幼小銜接、小學初中銜接，獨立設置勞動課程。與時俱進，更新課程內(nèi)容，改進課程內(nèi)容組織與呈現(xiàn)形式，注重學科內(nèi)知識關(guān)聯(lián)、學科間關(guān)聯(lián)。結(jié)合課程內(nèi)容，依據(jù)核心素養(yǎng)發(fā)展水平，提出學業(yè)質(zhì)量標準，引導和幫助教師把握教學深度與廣度。通過增加學業(yè)要求、教學提示、評價案例等，增強了指導性。教育部將組織宣傳解讀、培訓等工作，指導地方和學校細化課程實施要求，部署教材修訂工作，啟動一批課程改革項目，推動新修訂的義務教育課程有效落實。

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金屬鈉與氯氣在常溫下就可以發(fā)生氧化還原反應生成氯化鈉,同時放出大量的熱:2Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s)△H=-822.3kJ·mol-1

反之,若以氯化鈉為原料制備金屬鈉,則需要從外界獲得能量(如電能)。在生產(chǎn)實踐中,人們是如何利用電能,以氯化鈉為原料制取金屬鈉的呢？電能與化學能之間的相互轉(zhuǎn)化具有重要的實用價值。通過將電能轉(zhuǎn)化為化學能，可以使許多在通常條件下不能發(fā)生的反應得以進行，這對于化工生產(chǎn)、金屬冶煉、實驗室研究以及人們的日常生活都具有十分重要的意義。電解是將電能轉(zhuǎn)化為化學能的過程。工業(yè)冶煉金屬鈉的原理電解：將電能轉(zhuǎn)化為化學能的過程2NaCl(熔融)===2Na+Cl2↑

通電電解意義：使許多在通常條件下不能發(fā)生的反應得以進行電解的原理圖1—3—2為工業(yè)上利用電解熔融氯化鈉的方法生產(chǎn)金屬鈉所用裝置的示意圖。容器中盛有熔融氯化鈉，兩側(cè)分別插入石墨片和鐵片作為電極材料，兩個電極分別與電源的正極和負極相連。討論：1.接通直流電源后，熔融氯化鈉中的Na+和Cl-各向哪個方向移動？2.移動到兩個電極表面的將分別發(fā)生什么變化？熔融NaCl陰極陽極e-e-Na+Cl-2Cl--2e-=Cl2

2Na++2e-=2Na氧化反應還原反應總反應：2NaCl===2Na+Cl2↑電解電解熔融氯化鈉1.電解2.電解池3.電解池構(gòu)成將直流電通過熔融電解質(zhì)或電解質(zhì)溶液，在兩個電極上分別發(fā)生氧化反應和還原反應的過程過程。將電能轉(zhuǎn)化為化學能得裝置。直流電源固體電極材料電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)陽極陰極發(fā)生氧化反應發(fā)生還原反應電源負極正極陰極陽極電子流出電子流入離子導體陽離子陰離子電極移向移向得電子，還原反應失電子，氧化反應陽極：失電子發(fā)生氧化反應2Cl--2e-=Cl2

陰極：得電子發(fā)生還原反應2Na++2e-=2Na總反應：2NaCl===2Na+Cl2↑電解對比原電池和電解池，請分析：1.原電池和電解池在工作原理上有何異同？2.原電池和電解池在裝置構(gòu)成上有何異同？異同原電池電解池工作原理不同相同裝置構(gòu)成不同相同自發(fā)進行氧化還原反應化學能轉(zhuǎn)化為電能使難以發(fā)生的氧化還原反應發(fā)生電能轉(zhuǎn)化為化學電能兩電極上分別發(fā)生氧化和還原反應無電源有直流電源電極反應物、電極材料、離子導體和電子導體原電池是通過氧化還原反應將化學能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置;電解池是在直流電作用下迫使反應物發(fā)生氧化還原反應，從而將電能轉(zhuǎn)化為化學能的裝置。在原電池和電解池的工作過程中，氧化反應和還原反應分別在兩極進行。其中，陰極發(fā)生還原反應，陽極發(fā)生氧化反應。因此，從銅鋅原電池的內(nèi)電路看，鋅極是陽極，銅極是陰極。在裝置構(gòu)成上，原電池和電解池都需要有電極反應物、電極材料、離子導體和電子導體，只是電解池還需要外接直流電源。二、電解原理的應用電解飽和食鹽水按圖1-3-3所示組裝電解裝置，電極材料為石墨，離子導體為飽和食鹽水。1.請你分析飽和食鹽水中可能存在哪些離子，在電場中它們的移動方向如何，可能發(fā)生的電極反應是什么。2.接通電源，觀察電極表面出現(xiàn)的現(xiàn)象。根據(jù)已有的化學知識，設法檢驗兩極附近溶液組成的變化并判斷氣體產(chǎn)物。3.判斷陰極和陽極，寫出電極反應和該電解反應的化學方程式。

現(xiàn)象電極反應陰極

陽極

電解反應的化學方程式:_____________________________________________在飽和食鹽水中，Na+和水電離出的H+移向連接電源負極的陰極材料，H-在陰極材料上發(fā)生還原反應:2H++2e-=======H2↑C1和水電離出的OH移向連接電源正極的陽極材料，C1在陽極材料上發(fā)生氧化反應2Cl--2e-=======Cl2

↑水的電離水是一種極弱的電解質(zhì)，水分子能電離出極少量的H+和OH-。水的電離過程達到平衡狀態(tài)時可以表示為：H2O

H++OH-，當H+或OH-的濃度改變時，該平衡會發(fā)生移動。電解氯化銅溶液的實驗碳棒上有一層紅色的物質(zhì)析出有氣泡，濕潤KI-淀粉試紙變藍，氣體有刺激性氣味Cu2+移向陰極，在陰極得電子發(fā)生還原反應Cl-移向陽極，在陽極失電子發(fā)生氧化反應離子放電順序離子在電極表面得到或失去電子的過程通常叫作“放電”。當電解質(zhì)溶液中存在多種陽離子或陰離子時，離子在電極上放電的順序是存在某種規(guī)律的。根據(jù)大量的實驗事實，人們總結(jié)出一些離子的放電順序。陰極上，金屬陽離子得電子能力越強越先放電。通常，常見陽離子的放電順序為:離子的放電順序陰極放電順序（陽離子得電子能力）Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+（濃度大）>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+（濃度?。?gt;Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+Al3+~

K+水溶液中不放電，熔融狀態(tài)放電陽極放電順序（陰離子失電子能力）活性金屬電極>S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH－＞非還原性含氧酸根>F-含氧酸根、F-在水溶液中不放電1.用銅做電極，電解H2SO4溶液,分析兩極反應現(xiàn)象，寫出電極反應式陽極CuCu陰極電極逐漸溶解，溶液逐漸變藍氫氣H2SO4溶液陽極:Cu

-2e-=Cu2+陰極:2H++2e-=H2↑Cu+H2SO4H2↑

+CuSO4電解陽極材料為金屬（除鉑、金等惰性金屬除外）時，通常金屬陽極材料優(yōu)先失去電子。陽極材料為石墨時，電解質(zhì)溶液中的陰離子失去電子，陰離子失電子能力越強越先放電。2.用石墨做電極，電解Na2SO4溶液,分析兩極反應現(xiàn)象，寫出電極反應式陽極陰極氧氣氫氣Na2SO4溶液

陽極:4OH--4e-=2H2O+O2↑陰極:4H++4e-=2H2↑2H2O2H2↑

+O2↑電解電解Na2SO4溶液，實質(zhì)時電解了水3.用石墨做電極，電解NaCl溶液,分析兩極反應現(xiàn)象，寫出電極反應式陽極陰極氯氣氫氣NaCl溶液

陽極:2Cl--2e-=Cl2↑陰極:2H++2e-=H2↑2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑

+Cl2↑電解電解NaCl溶液，溶質(zhì)中陰離子放電，水電離出的氫離子放電。4.用石墨做電極，電解CuSO4溶液,分析兩極反應現(xiàn)象，寫出電極反應式陽極:4OH--4e-=2H2O+O2↑陰極：Cu2++2e-=Cu陽極陰極氧氣銅CuSO4溶液2CuSO4+

2H2O2Cu+O2

↑+2H2SO4電解電解CuSO4溶液，溶質(zhì)中陽離子放電，水電離出的氫氧根放電。陽極陰極氧氣銅CuSO4溶液電解規(guī)律（惰性電極）

陽極：S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-

ⅠⅡⅢⅣ陰極：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>（H+）>Al3+>Mg2+>Na+Ⅰ與Ⅲ區(qū)：電解本身型如CuCl2

、HClⅠ與Ⅳ區(qū)：放氫生堿型如NaClⅡ與Ⅲ區(qū)：放氧生酸型如CuSO4、AgNO3Ⅱ與Ⅳ區(qū)：電解水型如Na2SO4、H2SO4

、NaOH電解的原理電解電解池電解池構(gòu)成電解的原理將直流電通過熔融電解質(zhì)或電解質(zhì)溶液，在兩個電極上分別發(fā)生氧化反應和還原反應的過程過程。將電能轉(zhuǎn)化為化學能得裝置。直流電源電極材料離子導體和電子導體電極的判斷離子的移動方向電極反應式陰陽離子的放電順序第二課時

電解原理的應用1.電解是將直流電通過___________或__________，在兩個電極上分別發(fā)生__________和__________的過程。2.電解池是將

轉(zhuǎn)化為

的裝置。熔融電解質(zhì)電解質(zhì)溶液氧化反應還原反應電能化學能3.電解池中與電源負極相連的電極稱為

極，發(fā)生

反應。與電源正極相連的電極稱為

極，發(fā)生

反應。陽離子移向電解池的

極，陰離子移向電解池的

極。陰還原陽氧化陰陽4.常見陽離子的放電順序為

。常見陰離子的放電順序為_______________________________________________。Ag+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+S2->I->Br->Cl->OH->SO42-工業(yè)上用電解飽和NaCl溶液的方法來制取NaOH、Cl2和H2，并以它們?yōu)樵仙a(chǎn)一系列化工產(chǎn)品，稱為氯堿工業(yè)。氯堿工業(yè)是最基本的化學工業(yè)之一，它的產(chǎn)品除應用于化學工業(yè)本身外，還廣泛應用于輕工業(yè)、紡織工業(yè)、冶金工業(yè)、石油化學工業(yè)以及公用事業(yè)。主要有3種工藝隔膜法，雙電解池法，水銀電解池法。

我國最早的氯堿工廠是1930年投產(chǎn)的上海天原電化廠(現(xiàn)上海天原化工廠的前身)，日產(chǎn)燒堿2t。到1949年解放時，全國只有少數(shù)幾家氯堿廠，燒堿年產(chǎn)量僅1.5萬噸，氯產(chǎn)品只有鹽酸、液氯、漂白粉等幾種?；顒犹骄侩娊怙柡褪雏}水1.請你分析飽和食鹽水中可能存在哪些離子，在電場中他們的移動方向如何，可能發(fā)生的電極反應是什么？陽離子陰離子H+Na+Cl-OH-移向陰極移向陽極2H++2e-=H2

Na++e-=Na2Cl--2e-=Cl2

4OH--4e-=2H2O+O2

可能電極反應可能電極反應1.電解食鹽水制備燒堿、氫氣和氯氣2.接通電源，觀察發(fā)生電極表面現(xiàn)象。根據(jù)已有的化學知識，設法檢驗兩極附近附近溶液組成的變化并判斷氣體產(chǎn)物。濕潤的KI-淀粉試紙檢驗陽極產(chǎn)物酚酞試液檢驗陰極產(chǎn)物3.判斷陰極和陽極，寫出電極反應式和電解反應的化學方程式。現(xiàn)象電極反應式陰極陽極電解反應的化學方程式生成無色氣體，滴加酚酞溶液變紅生成黃綠色氣體2H++2e-=H2↑2Cl--2e-==Cl2↑2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑通電===2H2O+2e-=H2↑+2OH-1.陰極區(qū)溶液中生成的越來越多OH-越來越多，氫氧根移向陽極，會產(chǎn)生什么影響？Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O2.生成物H2和Cl2混合有什么危險？混合遇火或強光能反應、爆炸3.如何阻止OH-越向陽極移動。且不讓生成物H2和Cl2混合？使用離子交換膜將電解池兩極區(qū)分開4.工業(yè)電解食鹽水兩電極的產(chǎn)物分別是什么？陰極產(chǎn)物氫氣和燒堿；陽極產(chǎn)物為氯氣工業(yè)電解食鹽水制備燒堿離子交換膜（簡稱離子膜）：高分子膜，選擇性的使物質(zhì)通過陽離子交換膜：只允許陽離子通過，把電解槽隔成陰極室和陽極室工業(yè)電解食鹽水制備燒堿電解食鹽水是氯堿工業(yè)的基礎(chǔ)。工業(yè)電解食鹽水制備燒堿時必須阻止OH移向陽極,以使Na+

和OH-

在陰極溶液中富集。目前，比較先進的方法是用陽離子交換膜將兩極溶液分開。離子交換膜(簡稱離子膜)是一類高分子膜，它能選擇性地使物質(zhì)通過。陽離子能通過陽離子交換膜，而陰離子則不能通過。在電解食鹽水的過程中，Na不斷從陽極區(qū)進)陰極區(qū)，而陰極區(qū)不斷產(chǎn)生的OH只能留在陰極附近的溶液中，因此由陰極附近的溶液可以得到濃度較高的NaOH溶液。陰極產(chǎn)物陽極產(chǎn)物陽極：2Cl--2e-=Cl2↑陰極：2H++2e-=H2↑總反應：2NaCl+2H2O====2NaOH+H2↑+Cl2↑電解2.銅的電解精煉黃銅礦粗銅精銅2.銅的電解精煉陽極材料：粗銅

(Zn、Fe、Ni、Cu、Ag、Au等)陰極材料：純銅離子導體：CuSO4溶液銅精煉陽極爐車間思考：1.兩電極上放電的微粒是什么？寫出電極反應式。2.電解精煉后電解質(zhì)溶液的濃度如何變化？陽極：

Zn－2e－＝Zn2+

Fe-2e-=Fe2+

Ni－2e－＝Ni2+

Cu－2e－＝Cu2+Ag、Au陰極：Cu2+＋2e－＝Cu陽極泥硫酸銅溶液濃度減小鍍金接頭鍍鋅鐵桶鍍金銀碗鍍鉻貨架3.電鍍定義：利用電解原理在金屬表面鍍上一薄層其它金屬或合金的方法目的：提高金屬的抗腐蝕能力、耐磨性或改善金屬制品的外觀鐵釘鍍銅實驗目的設計一個電鍍裝置并實施實驗，給鐵釘鍍銅。實驗用品鐵釘、銅片、石墨棒、CuSO4溶液；燒杯、導線、電源設計電鍍裝置的基本思路電鍍裝置包括陰、陽極材料，陰陽極反應物，離子導體和電子導體。與電解相比，電鍍具有獨特的目的。如何利用電解裝置實現(xiàn)電鍍呢？在設計電鍍裝置時，通常需要重點考慮以下兩個方面的問題：方法引導1.如何使鍍層金屬或合金沉積在待鍍金屬（鍍件）表面？鍍件做陰極，使鍍層金屬陽離子在陰極放電析出2.是否需要補充消耗的鍍層物質(zhì)？如何補充？用鍍層金屬做陽極實驗方案設計及實施設計思路及依據(jù)實驗裝置實驗現(xiàn)象確定陰極陰極材料：陰極反應物：確定陽極陽極材料：陽極反應物：構(gòu)成閉合回路離子導體：電子導體：鐵釘Cu2+銅銅CuSO4溶液導線銅電極逐漸溶解;鐵釘表面覆蓋一層紅色物質(zhì)。1.嘗試分析你設計的實驗裝置的工作原理。陽極反應：Cu-2e-==Cu2+陰極反應：Cu2++2e-==Cu2.為了讓鍍層很好的附著在鍍件上，可以采取哪些措施？提高鍍層表面的潔凈和平整程度電鍍液中加入有關(guān)助劑設計電鍍裝置的基本思路電鍍裝置包括陰、陽極材料，陰、陽極反應物，離子導體和電子導體。與電解相比，電鍍具有獨特的目的。如何利用電解裝置實現(xiàn)電鍍呢?在設計電鍍裝量時，通常需要重點考慮以下兩個方面的問題:1.如何使鍍層金屬或合金沉積在待鍍金屬(鍍件)表面?2.是否需要補充消耗的鍍層物質(zhì)?如何補充?電鍍裝置陽極材料：鍍層金屬/惰性電極材料陰極材料：鍍件電鍍液：含有鍍層金屬陽離子的鹽溶液直流電源思考：鍍層金屬做陽極材料時，電鍍液的濃度如何變化？電鍍液濃度基本保持不變

由此例可見，在電鍍裝置中，鍍件用作陰極材料;鍍層金屬用作陽極材料，利用其化溶解來提供鍍層金屬，也可以用惰性電極材料做陽極材料，由電鍍液提供鍍層金屬。電鍍液通常采用含有鍍層金屬離子的鹽溶液。鍍層能否很好地附著在鍍件上，與鍍層表面的潔凈和平整程度有很大的關(guān)系。電鍍時，為了得到均勻、光潔、致密的鍍層，往往需要在電鍍液中加人有關(guān)助劑。電解工業(yè)上還常利用電解法獲得鈉、鎂、氟等元素的單質(zhì)。除了實現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化外，人們還可以利用電解將電能轉(zhuǎn)化為化學能，從而實現(xiàn)能量的儲存。二次電池的充電過程實際上就是通過電解來實現(xiàn)的。以鉛蓄電池為例，兩極板上的硫酸鉛在電流作用下重新轉(zhuǎn)化為鉛和二氧化鉛，將化學能存儲其中。充電寶、電動汽車等的電池都是利用電解來實現(xiàn)小規(guī)模儲能的，利用電解原理的大規(guī)模儲能技術(shù)則在電力工業(yè)中具有非常重要的應用。

由于儲液罐和反應場所是分離的，液流電池能夠突破傳統(tǒng)電池的體