2023-2024学年高一化学下学期-6.1化学反应与能量变化（人教版2019必修第二册）（解析版）

2023-2024学年高一化学下学期-6.1化学反应与能量变化（人教版2019必修第二册） 一、化学反应与热能的转化 1．实验探究 实验操作 实验现象 结论 ①看到有气泡产生 ②用手触摸反应后的试管，手感到热 ③用温度计测得反应后温度升高 该反应放出热量 闻到刺激性气味，烧杯壁发凉，木片和烧杯黏在一起，混合物呈糊状 该反应吸收热量 2．放热反应与吸热反应 （1）放热反应：释放热量的化学反应。 （2）吸热反应：吸收热量的化学反应。 二、化学反应中能量变化的主要原因 1．宏观角度：从反应物、生成物总能量角度解释化学反应中的能量变化 放热反应 吸热反应 总结：化学反应能量变化(E)＝生成物总能量－反应物总能量。 E>0，为吸热反应；E<0，为放热反应。 2．微观角度：从化学键角度解释化学反应中的能量变化 用Q(吸)表示反应物化学键断裂时吸收的总能量，Q(放)表示生成物化学键形成时放出的总能量。 公式：ΔQ＝Q(吸)－Q(放)＝反应物总键能－生成物总键能。 ΔQ>0，为吸热反应；ΔQ<0，为放热反应。 3．化学反应遵循的两条基本规律 (1)质量守恒定律：自然界的物质发生转化时，总质量保持不变。 (2)能量守恒定律：一种形式的能量可以转化为另一种形式的能量，但体系包含的总能量不变。 注意：任何化学反应在发生物质变化的同时必然伴随着能量的变化，但化学反应中能量的转化不一定都表现为化学能与热能的转化，化学能也可以与光能、电能等发生转化。 三、人类对能源的利用 1.利用的三个阶段 �———树枝杂草　　 　　　↓ ——— 煤、石油 、天然气 　　　↓ ——— （2）化石燃料利用过程中亟待解决的两方面问题 ① 一是其短期内不可再生，储量有限； ② 二是煤和石油产品燃烧排放的粉尘、SO2、NOx、CO等是大气污染物的主要来源。 5．新能源 （1）特点：资源丰富、可以再生、对环境无污染等。 （2）人们比较关注的新能源有：太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能等。 四、化学反应与电能 1．原电池的概念：把化学能转化为电能的装置。 2．原电池工作原理（以Zn--Cu--稀硫酸原电池为例） （1）原电池的工作原理思维模型 （2）电子的移动方向：从负极流出，经导线流向正极。 （3）离子的移动方向：阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。 【注意】①电子只能在导线中定向移动，离子只能在电解质溶液或熔融电解质中定向移动。(简记为：电子不下水，离子不上岸) ②负极区失电子带正电，所以带负电的阴离子移向负极，电子流向正极后正极带负电，所以溶液中带正电的阳离子移向正极。(简记为：负负、正正) 3．原电池的构成条件———�两极一液一线一反应” （1）两极———两种活泼性不同的金属(或一种为能导电的非金属如碳棒)。 （2）一液———电解质溶液(或熔融的电解质)。 （3）一线———形成闭合回路。 （4）一反�———能自发进行的氧化还原反应。 4．原电池正、负极判断方法 （1）据电极材料———活泼的易失电子的为负极，不活泼的为正极。 （2）据电子的流向———电子流出的为负极，电子流入的为正极。 （3）据化学反�———失电子发生氧化反应的为负极，得电子发生还原反应的为正极。 （4）据电极现象———溶解的为负极，产生气体或固体析出的为正极。 5．电极反应式的书写思路 [特别提醒]若某电极反应式较难写时，可先写出较易的电极反应式，在保证电子转移数目相同的情况下，用总反应式减去较易的电极反应式，即可得出较难写的电极反应式。 五、原电池原理的应用 1．加快化学反应速率 一个自发进行的氧化还原反应，设计成原电池可以加快反应速率。 — | — 2．比较金属活泼性强弱： 两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属比作正极的金属活泼。 — | — 3．用于金属保护 将被保护的金属与比其活泼的金属连接。 4．设计 ... ...