6.1 化学反应与能量变化 [课标要求] 1.认识物质具有能量,认识放热反应与吸热反应,了解化学反应体系能量改变与化学键的断裂和形成有关。2.知道化学反应可以实现化学能与其他能量形式的转化。3.以原电池为例认识化学能可以转化为电能。4.从氧化还原反应角度初步认识原电池的工作原理。5.了解人类对热能的利用,体会提高燃烧效率和开发高能清洁燃料的重要性。 化学反应与热能 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 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 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。 示例: 想一想1:需要加热才能进行的反应一定是吸热反应吗 吸热反应一定需要加热吗 3.化学反应存在能量变化的原因 (1)从化学键的变化理解———主要原因。 (2)从物质储存化学能的角度理解。 宏观解释 反应 示意图 反应 示意图 ①放热反应可以看成是反应物所具有的 能转化为 能释放出来。 ②吸热反应可以看成是 能转化为 能被生成物所“储存”。 4.人类对能源的利用 (1)现阶段人类获取热能的主要途径是物质的燃烧,使用最多的常规能源是化石燃料(煤、石油和天然气)。 (2)人类利用化石燃料过程中亟待解决的问题。 ①短期内不能再生,且储量有限,能源消费量与储量之间的矛盾日益突显。 ②煤和石油产品燃烧排放的粉尘、SO2、NOx、CO等会污染环境。 (3)新能源。 ①种类:太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能等。 ②优点:资源丰富、可再生、对环境无污染等。 [典例1] 下列反应中能量变化趋势与图中一致的是( ) A.氢氧化钡晶体与氯化铵晶体混合 B.中和反应 C.木炭在氧气中发生不完全燃烧 D.生石灰和水的反应 化学反应与电能 1.燃煤发电的能量转化 (1)过程:化学能 能 能电能。 (2) ( 反应)是使化学能转换为电能的关键。 2.原电池———化学能直接转化为电能 (1)实验探究。 实验装置 实验现象 实验结论 锌片: 铜片: 锌与稀硫酸反应生成氢气,铜与稀硫酸不反应 锌片: 铜片: 锌与稀硫酸发生反应,铜片上产生H2 锌片:逐渐溶解 铜片: 电流表: 在物质发生化学反应的同时产生了电流,即化学能转化为电能 (2)原电池概念:将 能转化为 能的装置。 (3)铜锌原电池工作原理: 电极材料 锌 铜 电极名称 电极反应 反应类型 反应 反应 外电路 电子流向 由 片沿导线流向 片 内电路 离子移向 溶液中 向正极移动,在 片上被还原为 原电池 总反应 (4)构成原电池的条件。 ①本质→有自发进行的 反应。 ②电极→有活泼性不同的两个电极(金属与金属或金属与能导电的非金属)。 ③溶液→两电极插入 溶液或熔融电解质。 ④回路→形成闭合回路(两电极接触或用导线连接)。 想一想2:从哪些角度判断一个原电池的正极和负极 3.化学电源 (1)一次电池:锌锰干电池。 (2)二次电池:铅酸蓄电池等。 (3)燃料电池:氢氧燃料电池等。 [典例2] “锌—铜—西红柿”电池装置示意图如图所示,下列说法不正确的是( ) A.铜片为正极,发生还原反应 B.锌片上发生氧化反应:Zn-2e-Zn2+ C.可将西红柿替换成盛装酒精的装置 D.电子由锌片沿导线流向铜片 [课堂知识网络图] 化学反应与能量变化 知识分点突破 知识点1 1.放出 吸收 想一想1 不一定,放热反应可能也需要加热才能引发反应的进行,如木炭燃烧;吸热反应也不一定需要加热,如氯化氨与氢氧化钡晶体的反应。反应放热还是吸热与反应条件没有必然联系。 3.(1)吸收能量 放出能量 (2) ... ...
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