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课件网) 第六章 化学反应与能量 章末知识整理 学业要求 1. 能从化学反应限度和快慢的角度解释生产、生活中简单的化学现象。 2. 能描述化学平衡状态,判断化学反应是否达到平衡。 3. 能运用变量控制的方法探究化学反应速率的影响因素,并初步解释化学实验和化工生产中反应条件的选择问题。 4. 能举出化学能转化为电能的实例,能辨识简单原电池的构成要素,并能分析简单原电池的工作原理。 5. 能从物质及能量变化的角度评价燃料的使用价值。能举例说明化学电源对提高生活质量的重要意义。 化学反应与能量 化学反应与能量 大 于 小 于 ①所有的燃烧反应 ②大多数化合反应 ③酸碱中和反应 ④金属与水(或酸)反应 ⑤物质的缓慢氧化 ①大多数分解反应 ②C + CO2 2CO ═══ 高温 ④Ba(OH)2·8H2O 和 NH4Cl反应 ③C + H2O(g) CO + H2 ═══ 高温 ⑤NaHCO3与盐酸的反应 化学反应与热能 放热反应: 吸热反应: 人类对能源的利用 1. 获取热能的途径———物质的燃烧 (1)早期:以树枝杂草为主要能源。 (2)现代:以煤、石油和天然气为主要能源。 2. 面临问题 (1)短期内不可再生,储量有限; (2)煤和石油产品燃烧排放的粉尘、SO2、NOx、CO等造成大气污染。 3. 解决方法 (1)节能减排,燃料燃烧阶段提高燃料的燃烧效率,能量利用阶段提高能源的利用率。 (2)开发利用新能源,太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能等。 原电池 电极 正极 负极 电子流出(失电子)的一极 电极材料: 较活泼金属 电极材料: 电子流入(得电子)的一极 较不活泼金属或碳棒 电极 反应 负极: 正极: 电解质溶液中的阳离子得电子,发生还原反应 电极本身失电子,发生氧化反应 电池总反应: 两电极反应式相加 电子流动方向: 负极 导线 正极 溶液中离子移动方向: 阳离子移向正极,阴离子移向负极 定义:把化学能转变为电能的装置 原电池形成条件: 自发的氧化还原反应,电极材料,电解质溶液,闭合回路 原电池的应用 设计原电池、判断金属活泼性、 加快反应速率、防止金属被腐蚀 化学反应与电能 原电池正负极的判断方法 电极材料 反应类型 电子流向 电极现象 离子移向 负极 正极 较活泼金属 较不活泼金属或 能导电的非金属 氧化反应 还原反应 电子流出 电子流入 e- 不断溶解 质量减小 电极增重或 有气体产生 阴离子移向 阳离子移向 化学电源 1. 锌锰干电池 :以锌筒为负极,石墨棒为正极,NH4Cl糊作电解质。 负极电极反应: Zn – 2e- = Zn2+ 放电时所进行的氧化还原反应,在充电时可以逆向进行,使电池恢复到放电前的状态,从而实现放电(化学能转化为电能)与充电(电能转化为化学能)的循环。 2. 二次电池 铅蓄电池: 以Pb为负极,PbO2为正极,以H2SO4为电解质 :是一种将燃料(如氢气、甲烷、乙醇)和氧化剂(如氧气) 的化学能直接转化为电能的电化学反应装置。 3. 燃料电池 负极通入可燃性气体(即燃料),正极通入氧气 化学反应的快慢和限度 化学反应速率 用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大来表示(取正值)。 △C(B) △t ν(B) = 单位: mol/(L·min) 或 mol/(L·s) 公式: 注意事项: 1. ν是一段时间内的平均反应速率,均取正值。 2. 表示气体和溶液反应速率,不能用于表示固体、纯液体。 3. 在表示反应速率时,应注明是由哪种物质表示的。 4. 同一化学反应用不同的物质来表示化学反应速率时,其数值可以不同,但这些数值所表示的意义相同。 5. 各物质的反应速率之比 = 化学计量数之比 转化率α: α(A)= × 100% A的变化量 A的起始量 (变化量可用物质的量,也可用物质的量浓度) (1)写出有关反应的化学方程式。 (2)标出各物质的起始量、变化量、某时刻量(可用物质的量,也可用物质的量浓度)。 (3)根据 ... ...