高二化学教案：第10讲-原电池与能的转化

高二化学教案：第10讲-原电池与能的转化

辅导教案 学员姓名： 学科教师：‎ 年 级：高二 辅导科目： 化学 ‎ 授课日期 ‎××年××月××日 ‎ 时 间 A / B / C / D / E / F段 主 题 原电池与能的转化 教学内容 教法：针对一对三复习课内容和课程设置安排，多以学生讨论，老师总结为主，设置课堂表现积极活跃奖（金点子奖）和知识点掌握全面、扎实奖(仲尼奖）和虚心向学、脚踏实地学习奖（进步奖），第一次奖品由老师这边发放，第二次要求三位同学分别带一个小礼物（一个帮帮糖等），上课结束时和老师一起进行通过课堂表现评定奖励人，同学自己将奖品奖励给获得奖励的人，一对三基本老师都有家长微信，将奖励的照片发到微信上或留在校区鼓励墙上，从而激发学生的学习热情度和积极性。‎ 本节课重点：‎ 1、 铜锌原电池的原理；‎ 2、 饱和氯化钠溶液和氯化铜溶液的电解；‎ 3、 溶解平衡、结晶的过程及能量变化；‎ 4、 反应的热效应，放热和吸热反应；‎ 5、 掌握热化学方程式的意义和书写，燃料的充分利用；‎ 本节课难点：原电池和电解池的判断及电极方程式的书写，溶解平衡和结晶过程中能量变化。‎ ‎【教学建议】独立思考+小组讨论。建议用时15分钟。‎ ‎【具体操作】学生先独立思考完成，然后进行讨论，达成共识。然后由学生回答，每人回答若干小题。可根据学生的程度，选择适宜难度的试题让其回答。‎ 视野拓展 ‎ 1、 上节课作业订正讲解 2、 有奖竞答（同时积分多的奖励小礼品一个）：‎ ‎（教学建议：因为是复习课，共分为三部分知识板块，老师可以根据学生情况，部分基础概念比较简单，采用提问式知识点引导或采用对比分析带领孩子记忆，难点、重点可以带领学生一起巩固，梳理，配上例题和变式训练讲解建议用时25-35分钟）‎ 二、知识梳理 ‎【教、学法建议】‎ ‎【教学建议】 纵观近10年学业考，原电池或电解池、能的转化知识点相对占有比例不大，题目相对比较简单，必考一道选择题，将基础知识点进行梳理讲解并将近10年的题目进行综合分类汇总，教师可以根据孩子的做题效果反馈调整教学重难点及相应解题技巧的给予（关注孩子解题方法的规范性和技巧性），这部分知识点要求会考学生必须完全掌握。‎ ‎（一）原电池：‎ ‎1、概念：化学能转化为电能的装置叫做原电池 ‎ ‎2、组成条件：①两个活泼性不同的电极 ‎ ② 电解质溶液 ‎ ③ 电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路 ‎3、电子流向：外电路： 负极——导线—— 正极 ‎ 内电路：盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液，盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液。‎ ‎4、电极反应：以锌铜原电池为例：‎ 负极： 氧化 反应： Zn－2e→ Zn2＋ （较活泼金属）‎ 正极： 还原 反应： 2H＋＋2e→ H2↑ （较不活泼金属）‎ 总反应式： Zn+2H+→ Zn2++H2↑ ‎ ‎5、正、负极的判断： ‎ ‎（1）从电极材料：一般较活泼金属为负极；或金属为负极，非金属为正极；‎ ‎（2）从电子的流动方向 负极流入正极 ；‎ ‎（3）从电流方向 正极流入负极； ‎ ‎（4）根据电解质溶液内离子的移动方向 阳离子流向正极，阴离子流向负极； ‎ ‎（5）根据实验现象：①溶解的一极为负极②增重或有气泡一极为正极 。‎ ‎（二）电解池 ‎1、电解池：把电能转化为化学能的装置，也叫电解槽。‎ ‎2、电解：电流(外加直流电)通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应(被动的不是自发的)的过程。‎ ‎3、放电：当离子到达电极时，失去或获得电子，发生氧化还原反应的过程。‎ ‎4、电子流向：‎ ‎（电源）负极—（电解池）阴极—（离子定向运动）电解质溶液—（电解池）阳极—（电源）正极 ‎5、电极名称及反应：‎ ‎ 阳极：与直流电源的 正极 相连的电极，发生 氧化 反应 ‎ 阴极：与直流电源的 负极 相连的电极，发生 还原 反应 ‎6、电解CuCl2溶液的电极反应：‎ 阳极： 2Cl- -2e-→ Cl2 (氧化)‎ 阴极： Cu2++2e-→ Cu(还原)‎ 总反应式： CuCl2→ Cu+Cl2 ↑ ‎ ‎7、电解本质：电解质溶液的导电过程，就是电解质溶液的电解过程 原电池和电解池的比较：‎ 装置 原电池 电解池 实例 原理 原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经过导线传递给氧化剂，使氧化还原反应分别在两个电极上进行 使电流通过电解质溶液而在阴,阳两极上引起氧化还原反应的过程. ‎ 形成条件 ‎①电极：两种不同的导体相连；‎ ‎②电解质溶液：能与电极反应。‎ ‎①电源；‎ ‎②电极（惰性或非惰性）；‎ ‎③电解质（水溶液或熔化态）。‎ 反应类型 自发的氧化还原反应 非自发的氧化还原反应 电极名称 由电极本身性质决定：‎ 正极：材料性质较不活泼的电极；‎ 负极：材料性质较活泼的电极。‎ 由外电源决定：‎ 阳极：连电源的正极；‎ 阴极：连电源的负极；‎ 电极反应 负极：Zn-2e-→Zn2+ （氧化反应）‎ 正极：2H++2e-→H2↑（还原反应）‎ 阴极：Cu2+ +2e- → Cu （还原反应）‎ 阳极：2Cl--2e-→Cl2↑ （氧化反应）‎ 电子流向 负极(外电路) →正极 阳极→电源正极 阴极←电源负极 电流方向 正极(外电路) →负极 阳极←电源正极 阴极→电源负极 ‎ 能量转化 化学能→电能 电能→化学能 ‎ 应用 ‎①抗金属的电化腐蚀；‎ ‎②实用电池。‎ ‎①电解食盐水（氯碱工业）；②电镀（镀铜）；③电冶（冶炼Na、Mg、Al）；④精炼（精铜）。‎ ‎8、电解饱和食盐水——氯碱工业 氯碱工业所得的NaOH、Cl 2 、H2 都是重要的化工生产原料，进一步加工可得多种化工产品，涉及多种化工行业，如：有机合成、医药、农药、造纸、纺织等，与人们的生活息息相关。‎ 阳极：石墨或金属钛　2Cl――2e→Cl2↑‎ 阴极：铁网　　　　　2H＋＋2e→H2↑‎ 电解质溶液：饱和食盐水 总方程式：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑‎ 分析：在饱和食盐水中接通直流电源后，溶液中带负电的OH—和Cl—向阳极移动，由于Cl—比OH—容易失去电子，在阳极被氧化成氯原子，氯原子结合成氯分子放出；溶液中带正电的Na+和H+向阴极移动，由于H+比Na+容易失去电子，在阴极被还原成氢原子，氢原子结合成氢分子放出；在阴极上得到NaOH。‎ 教学建议：讲解过程中可以以提问的方式帮助孩子回顾食盐水精制和隔膜的作用 ‎（1）饱和食盐水的精制：‎ 原因：除去NaCl中的MｇCl2、Na2SO4等杂质，防止生成氢氧化镁沉淀影响 溶液的导电性，防止氯化钠中混有硫酸钠影响烧碱的质量。试剂加入的顺序：先加过量的BaCl2和过量的NaOH（顺序可换），再加入过量的Na2CO3，过滤，加盐酸调节pH为7。‎ ‎（2）隔膜的作用：防止氢气和氯气混合发生爆炸；防止氯气和氢氧化钠反应影响烧碱的质量。‎ ‎9、钢铁腐蚀的电极反应方程式 吸氧腐蚀：负极：2Fe一4e→2Fe2+，正极：O2+2H2O+4e→4OH-‎ ‎ 析氢腐蚀 ：负极：2Fe一4e→2Fe2+，正极： 2H++2e→H2↑)‎ ‎ 金属的腐蚀以电化学腐蚀为主，例如，钢铁生锈的主要过程为： ‎ ‎ ‎ ‎ 教学建议：对析氢腐蚀和吸氧腐蚀可以进行对比的学习方法进行学习，并且练习防护措施进行分析 析氢腐蚀与吸氧腐蚀（以Fe为例）‎ 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 条件 水膜酸性较强（pH＜4.3‎ 水膜酸性很弱或中性 电极反应 负极 Fe-2e—→Fe2+‎ 正极 ‎2H++2e—→H2↑‎ O2+2H2O+4e—→4OH—‎ 总反应式 Fe+2H+→Fe2++H2↑‎ ‎2Fe+O2+2H2O→2Fe(OH)2‎ 趣味小实验（活跃课堂气氛，教师提出问题，由学生自己操作实验，老师旁边指导，观察实验现象，引出反应能量变化问题。）‎ ‎ 世界是物质的，物质会发生变化。物质的变化总是和能量变化联系在一起，而能量变化通常以热量变化表现出来。‎ ‎[实验1] ‎ 用两只50mL量筒分别量取2mol/L盐酸和2mol/L氢氧化钠溶液各50mL，测定这两种溶液的温度后，将两种溶液倒入同一个烧杯里，用玻璃棒轻轻搅动，测量该溶液的温度。观察混合前后温度有何变化。回答： 混合后溶液温度升高 。‎ ‎[实验2]在一个小烧杯里,加入约10 g NH4Cl晶体，然后再加入约20 g 已研磨成粉末的氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]，并立即用玻璃棒迅速搅拌，使二者充分反应，成糊状即可。‎ ‎ Ba(OH)2·8H2O+2NH4ClBaCl2+2NH3↑+10H2O现象： 温度降低 ‎ 探究：盐酸与氢氧化钠反应为什么会放出热量呢？而Ba(OH)2•8H2O固体和NH4Cl固体为什么会吸热呢？师生讨论。‎ 结论：盐酸和氢氧化钠的总能量 ＞ 氯化钠和水的总能量。（“＞”“＜”或“＝” ）‎ Ba(OH)2•8H2O固体和NH4Cl固体的总能量 ＜ BaCl2、氨气和H2O的总能量。（“＞”“＜”或“＝” ）‎ 教师总结：‎ ‎ 本实验考查的重点在于能否准确理解放热反应、吸热反应等概念，并对其原因加以分析和应用。‎ ‎ 特别提醒：判断放热反应和吸热反应的方法有二：由反应物与生成物的总能量的相对大小或反应物分子分裂时吸收的总能量与生成物分子成键时释放出的总能量相对大小比较 ‎（三）物质状态变化中的能量变化：‎ ‎ 固态液态气态 ‎(1)溶解过程中的能量变化：若溶质扩散过程所吸收的热量 < 溶质生成溶剂合物过程所放出的热量，则整个溶解过程表现放热现象；反之，则表现吸热现象。‎ 物质溶解时，同时发生两个过程：‎ ‎①溶质的微粒（分子或离子）离开固体（液体）表面扩散到溶剂中去，这一过程吸收热量，是物理过程； ‎ ‎②溶质的微粒（分子或离子）和溶剂分子生成溶剂化合物或水合离子，这一过程放出热量，是化学过程。‎ 不同的溶质，两者不同。‎ 通常，硝酸盐和铵盐在溶解过程中，吸热>放热；烧碱和硫酸在溶解过程中，放热>吸热；氯化钠和蔗糖在溶解过程中放热与吸热几乎相等。‎ ‎（四）溶解平衡：‎ ‎ A溶解与结晶 溶 解 结 晶 涵 义 ‎ 一种物质分散到另一种物质中形成溶液的过程 ‎ 从溶液中析出晶体的过程 影响因素 ‎ 溶解速率与物质的溶解度、溶质的表面积，以及加热与否、搅拌等因素有关 ‎ 溶液温度、溶剂量的变化均影响结晶 变化性质 扩散属于物理、水和属于化学过程 ‎ 不带结晶水属于物理变化，带结晶水属于化学变化 联 系 ‎ B溶解平衡：‎ ‎ 溶解和结晶是同时进行的相反的两个过程。在一定条件下，当溶质的溶解速率和结晶速 ‎ 率 相等 时，溶解和结晶也就建立起一个 动态 平衡，简称溶解平衡。‎ ‎（五）化学反应过程中能的转化 ‎（1）化学反应中的热效应：化学反应所放出或吸收的热量，叫做反应的热效应。‎ ‎（2）放热反应和吸热反应：化学中把有热量放出的化学反应叫做 放热反应 ，把吸收热量的化学反应叫做 吸热反应 。‎ 类型 比较 放热反应 吸热反应 定义 有热量 放出 的化学反应 ‎ 吸收 热量的化学反应 形成原因 反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量 反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量 与化学键强弱的关系 生成物分子成键时释放出的总能量 大于 反应物分子断裂时吸收的总能量 生成物分子成键时释放的总能量 小于　　反应物分子断裂时吸收的总能量 表示方法 Q 大于 0‎ Q 小于 0‎ 实例 ‎2H2(g)+O2(g)2H2O(g)+483.6 kJ；‎ C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)-131.3 kJ 常见类型 燃烧反应、中和反应等大多数反应 电离、水解过程，大多数分解反应 ‎（3）根据能量守恒定律，若反应物化学能的总和 高于 生成物化学能的总和，则该反应就是 放热反应 ；若反应物化学能的总和 低于 生成物化学能的总和，则该反应就是 吸热反应 。‎ ‎（4）热化学方程式：‎ ‎ ①意义：是指用来表示化学反应所放出或吸收热量的化学方程式。它不仅表明了化学反应中的 物质 变化，也表明了化学反应中的 能量 变化。‎ ‎ ②书写：a.必须注明反应物和生成物的 状态 。‎ ‎ b.各物质化学式前面的化学计量数只表示其 物质的量 ，不表示 微粒个数 ，因此可以写成 ‎ ‎ 整数或 分数 。‎ ‎ c.热化学方程式后要写上反应热（放热用“+”表示，吸热用“—”表示）。注意：反应热数 ‎ ‎ 值要与化学方程式中 化学计量数 对应。‎ ‎ d.热化学方程式中的反应热是指某状态的反应物按化学方程式中的计量数 完全反应 时放出 ‎ 或吸收的热量，而不论该反应事实上是否完全进行。‎ ‎ 例如：C (s)＋O2 (g)→CO2(g)＋393.5kJ 插曲提问： 请用图像表示出H2(g)+1/2O2(g) H2O(l)+285.8KJ的能量变化。‎ 答案：‎ 物质储存的能量 高 ‎ 低 H2（g）+1/2O2（g）‎ H2O（l）‎ 放出能量 吸收能量 ‎（六）燃料的充分利用:为了充分利用燃料，通常需要考虑两点：一是 燃料的充分燃烧 ；‎ ‎ 二是 热能的充分利用 ，为达此目的，人们一般通过改进设备、利用余热、防止热的损失。‎ ‎(2)燃料充分燃烧的条件：一是燃烧时要有足够多的空气，按反应比例混合；二是燃料与空气又足够大的接触面积，常见方法有：固体碎化、液体雾化。‎ ‎【注意】煤、石油、天然气等，属非再生能源；而乙醇是一种再生能源。‎ ‎（七）使用化石燃料的利弊及新能源的开发 ‎(1).重要的化石燃料： 石油、煤、天然气 ‎(2).煤作燃料的利弊问题。 ‎ ‎(3).燃料充分燃烧的条件：①要有足够的 温度 。②跟空气有足够大的 接触 。‎ ‎(4).新能源的开发：①调整和优化能源结构，降低 化石 在能源结构中的比率。‎ ‎(5).最有希望的新能源是核能、太阳能、燃料电池、风能和氢能、潮汐能、地热能等。这些新能源的特点是资源丰富，且有些可以再生，为再生性能源，对环境没有污染或污染少。‎ 典型例题 ‎【教学建议】由学生独立完成，然后由教师讲解仍有疑虑的问题及解题思路。建议用时20分钟。‎ 考点1:原电池的基本概念和应用 ‎【例题1】：在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的是( )‎ A.正极附近的SO42 －离子浓度逐渐增大 B.电子通过导线由铜片流向锌片 C.正极有O2逸出 D.铜片上有H2逸出 解析：典型的铜锌原电池，锌为负极，失电子，铜为正极，得电子，有氢气逸出，电子由锌片流向铜片，所以答案为D。‎ ‎【变式训练】100mL浓度为2 mol·L-1的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢气的总量，可采用的方法是 （ ）‎ A．加入适量的6mol·L-1的盐酸 ‎ B．加入数滴氯化铜溶液 ‎ C．加入适量蒸馏水 D．加入适量的氯化钠溶液 解析：向溶液中再加入盐酸，H+的物质的量增加，生成H2的总量也增加，A错。加入氯化铜后，锌置换出的少量铜附在锌片上，形成了原电池反应，反应速率加快，又锌是过量的，生成H2的总量决定于盐酸的量，故B正确。向原溶液中加入水或氯化钠溶液都引起溶液中H+浓度的下降，反应速率变慢，故C、D都不正确。本题答案为B项。‎ ‎【例题2】：若用锌棒和石墨作电极，氯化铵溶液为电解液，制成一化学电源如右图所示。试回答： ‎ ‎ (1)电极名称：Zn________；C________。‎ ‎ (2)电子移动方向________；电流方向________。‎ ‎ (3)离子移动方向：阳离子移向________极，阴离子移向________极。‎ ‎ (4)电极反应（本质、现象）、总反应式________________________________‎ ‎ (5)电解质溶液的质量变_______（填“大”或“小”）。‎ ‎ (6)若负极质量减轻1.3 g，则正极生成气体________mol。‎ ‎ 【解析】(1)活泼金属易失去电子被氧化作负极；不活泼金属或非金属导体得到电子是正极。‎ ‎ (2)电子从负极Zn沿导线流向正极C；电流流动方向相反。‎ ‎ ‎ ‎ (3)原电池放电时，电解溶液中阳离子移向正极，阴离子移向负极。因为负极较活泼，电子沿导线移向正极，所以溶液中阳离子移向正极得电子发生还原反应；同时负极的金属阳离子进入溶液，聚集到负极附近形成一个正电层，因而溶液中的阴离子由静电作用移向负极，这也是阳离子为什么不直接到负极得电子的原因。‎ ‎ (4)电极反应 本质 现象 ‎ 负极Zn-2→Zn2+ (氧化反应) Zn溶解 ‎ ‎ 正极2NH4++2e→NH3↑+H2↑ (还原反应) 气泡 ‎ ‎ (5)因为进入溶液的Zn2+质量大于放出的气体的质量，所以溶液的质量变大。‎ ‎ (6)根据两极得失电子数相等，设放出n mol H2。‎ ‎ 则：×2=2n 所以n=0.02(mol) ．‎ ‎【答案】(1)负极 正极(2)从Zn流向C 由C流向Zn(3)正负(4)负极：Zn一2e→Zn2+ 本质是氧化反应，Zn溶解 ‎ 正极：2NH4++2e→NH3↑+H2↑本质是还原反应，气泡。‎ ‎(5)变大 ‎(6)0.02 mol ‎【归纳】本题是考查原电池原理的一个基础练习题，它是解决与原电池有关的各类问题的基础。‎ 考点2：电解池的基本概念和应用 ‎【例题3】：如图所示，下列叙述正确的是( )‎ A.Y为阴极，发生还原反应ZnSO4‎ 溶液 隔膜 ‎(只允许SO42 －通过)‎ CuSO4‎ 溶液 滤纸 ‎(滴加了Na2SO4、酚酞溶液)‎ 表面皿 Y Zn Cu 铜丝 X B.X为正极，发生氧化反应 C.Y与滤纸接触处有氧气生成 D.X与滤纸接触处变红 解析：此题为典型的原电池与电解池的 综合题，铜锌原电池相当于电源，铜为正极，锌为负极，所以Y为阴极，X为阳极，根据电解原理，电解硫酸钠溶液，可以得出答案为A。‎ ‎【变式训练】下图中x、y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量增加，b极板处有无色无臭气体放出，符合这一情况的是（ ）‎ a极板 b极板 x电极 Z溶液 A 锌 石墨 负极 CuSO4‎ B 石墨 石墨 负极 NaOH C 银 铁 正极 AgNO3‎ D 铜 石墨 负极 CuCl2‎ 解析：通电后a极板增重，表明溶液中金属阳离子在a极板上放电，发生还原反应析出了金属单质，因此可确定a极板是电解池的阴极，与它相连接的直流电源的x极是负极。选项C中x极为正极，故C不正确。A中电解液为CuSO4溶液，阴极a板上析出Cu而增重，阳极b 板上由于OH－离子放电而放出无色无臭的O2，故A正确。B中电解液为NaOH溶液，通电后阴极a上应放出H2，a极板不会增重，故B不正确。D中电解液为CuCl2溶液，阴极a板上因析出Cu而增重，但阳板b板上因Cl－离子放电，放出黄绿色有刺激性气味的Cl2，故D不正确。答案为A。‎ 考点3：金属腐蚀快慢的比较 ‎【例题4】：如图各容器中盛有海水，铁在其中腐蚀时由快到慢的顺序是 ‎ ‎　‎ A．④>②>①>③　　　 B．②>①>③>④ C．④>②>③>①　　D．③>②>④>① 答案：A 解析：　金属腐蚀的快慢判断方法：电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐蚀措施的腐蚀；同一种金属腐蚀：强电解质>弱电解质>非电解质溶液。②、③实质均为原电池装置，④为电解池装置，Fe作阳极，腐蚀最快。③中Fe为正极，被保护；②中Fe为负极，被腐蚀，①中因铁不纯而发生微电池反应。 ‎ 考点4:能量改变的基本概念和应用 ‎【例题5】：物理和化学变化通常包含结构和能量的改变，下列相关过程的结构、能量变化叙述正确的是 ‎ A．有化学键断裂的过程一定是化学变化 ‎ B．化学变化中的能量变化一定是由化学键断裂、生成引起的 C．同一化学反应，只要起始和终止状态和量相同，加催化剂后，反应总的热效应一定不会发生改变 D．放热反应一定都是自发进行的反应，吸热反应一定都是非自发进行的反应 答案：C ‎【例题6】：右图表示198K时N2与H2反应过程中的能量变化。根据右图叙述正确的是 A．该反应的热化学方程式为：N2(g)+H2(g) NH3(g)+92kJ B．不用催化剂，生成 1molNH3的反应热为46 KJ C．加入催化剂，生成 1molNH3的反应热减小50 KJ D．曲线b表明加入催化剂降低了反应热，加快了反应速率 ‎【教学建议】此题的重点在于催化剂对活化能的影响，以及对图像的理解。‎ 考点4:热化学方程式的书写、判断 ‎【例题7】：已知在25 ℃、101 kPa下，1 g C8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水放出48.40 kJ热量，表示上述反应的热化学方程式正确的是( )‎ A．C8H18(l)＋O2(g) 8CO2(g)＋9H2O+48.40 kJ B．C8H18(l)＋O2(g) 8CO2(g)＋9H2O(l)+5518 kJ/mol C．C8H18(l)＋O2(g) 8CO2(g)＋9H2O(l)-5518 kJ D．C8H18(l)＋O2(g) 8CO2(g)＋9H2O(l)-48.40 kJ ‎【解析】：因反应放热，显然C、D错误，而A项放热数值是错的，并且H2O未注明状态。‎ ‎ 答案：B ‎【评析】热化学方程式的书写较难，书写时不能忽视反应物、生成物的状态，要注意系数与反应物的关系。‎ 考点5:化学反应热的有关计算 ‎【例题8】：SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S－F键。已知：1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ,断裂1molF－F 、S－F键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ。则S(s)＋3F2(g)SF6(g)的反应热Q为：（　　）‎ A．＋1780kJ B．＋1220 kJ C．＋450 kJ D．－430 kJ 解析：本题考察反应热的有关计算。在化学反应中断键需要吸热，而形成新的化学键需要放热。由题意的1mol S(s)和3molF2(g)形成S原子和F原子共需要吸收能量是280kJ＋3×160kJ＝760 kJ。而生成1mol SF6(g)时需形成6molS－F键，共放出6×330kJ＝1980 kJ，因此该反应共放出的热量为1980 kJ－760 kJ＝1220kJ,选项B正确。答案：B ‎【变式训练】已知：H2(g) + Br2(g) → 2HBr(g) + 72 kJ，1mol Br2(g)液化放出的能量为30 kJ，其它相关数据如下表：‎ 一定状态的分子 H2(g)‎ Br2(l)‎ HBr(g)‎ ‎1 mol该分子中的化学键断裂吸收的能量/kJ ‎436‎ a ‎369‎ 则上述表格中的a值为（　　）‎ ‎ A．404 B．344 C．260 D．200‎ 此环节教案预期时间20（练题）+15（互动讲解）分钟。‎ 本单元综合检测，教案在提供基本练习题（简单+中档）之外，设置“附加题”环节，为本次知识的加深题型，供TR根据情况选择使用。通过竞赛的互动方式进行，并给予学生相应的鼓励与表扬。‎ ‎（一)基础概念课堂练习（抢答）‎ ‎1．原电池是把 转化为 的装置。在锌-铜-稀硫酸原电池中，作负极的是 ，电极反应式为： ，作正极的是 ，电极反应式为 ，电子流动方向是 ，电流的方向是 。‎ ‎2．在电解饱和食盐水中,可以看到阳极上_____,检验方法是_______,同时可以在阴极上看到________,检验方法是_____________,如果在电解液中递加几滴酚酞试液，又可以看到________________.‎ ‎3．右图所示的两个装置中，装置名称①　　 。‎ ‎② ，溶液中氯离子浓度变化① 。‎ ‎② 　 　（填“变大”、“变小”、“不变”），离子移动方向①的溶液中Cu2＋向 方向移动。②的溶液中Cu2＋向　　方向移动（填电极名称）。①中的方程式为 。②中的方程式为　 　。如果将装置①中的电解质溶液改为饱和食盐水则方程式为：　　　 　　　　　　　　。‎ ‎4．在右图的电解池中, 铁是___极, 铜是___极。请在右图中表明电子、阴离子的流向；并写出相应的电极反应：‎ 阴极：_______________；阳极：________________‎ ‎5．氯碱工业：电解 制 、 和 。‎ 电极反应方程式：阳极： 阴极： ‎ 总方程式 ，该电解池中阳极用 电极（金属、惰性）。‎ 答案： ‎ ‎1、化学能 电能 锌 Zn—2e  →   Zn2+ 铜 2H+ + 2e    →    H2 锌→ 铜 铜→ 锌 ‎ ‎2、有黄绿色的、有刺激性气味的气体氯气生成 使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 无色的气体氢气生成 点燃产生淡蓝色火焰 电解液由无色变为红色 ‎3、电解池 原电池 变小 不变 阴极 正极 CuCl2  →  Cu＋Cl2↑ ‎ Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu 2NaCl + 2H2O =电解= 2NaOH + H2↑ + Cl2↑‎ ‎4、阴极 阳极 Cu2++2e-=Cu Cu-2e-=Cu2+‎ ‎5、饱和食盐水 氢氧化钠 氯气 氢气 ‎2Cl－－2e === Cl2 (氧化反应) 2H+ + 2e == H2 (还原反应)‎ 总反应方程式：2NaCl + 2H2O === 2NaOH + H2 + Cl2‎ 惰性 ‎（二)精题训练（抢答）‎ ‎1．铜锌原电池是最早被研究的电池。关于该电池的说法中正确的是（ ）‎ A．铜片是负极 ‎ B．锌变成了锌离子 C．电子从铜片经导线流向锌片 D．铜片表面没有气泡 ‎2、某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是 A a为正极，b为负极；NaClO和NaCl B a为负极，b为正极；NaClO和NaCl C a为阳极，b为阴极；HClO和NaCl D a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl 答案:B 解析: 电解氯化钠溶液时，阳极是氯离子失电子生成氯气的过程，阴极是氢离子的电子生成氢气的过程，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，所以一定要让氯气在d电极产生，所以d电极是阳极，c电极是阴极，即a为负极，b为正极，氯气和氢氧化钠反应生成的是氯化钠和次氯酸钠． 故选B．‎ ‎3、右图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。则下列有关的判断正确的是 A a为负极、b为正极 B a为阳极、b为阴极 C 电解过程中，d电极质量增加 D 电解过程中，氯离子浓度不变 答案:C 解析: 根据电流方向可判断a是电源的正极，b是负极；在电解池中，与电源正极相连的是阳极，与电源负极相连的是阴极，即c为阳极，d为阴极。阴离子在阳极失去电子，电子经导线流向电源的正极，再从负极流出最后到达阴极，而电流方向与电子的流向相反。c极反应为2Cl--2e-=Cl2↑，d极反应为Cu2++2e-=Cu，电解时，d电极质量增加，c（Cl-）变小。‎ ‎4、关于如图所示装置的叙述，正确的是 ‎ A． 铜是阳极，铜片上有气泡产生 B． 铜片质量逐渐减少 C． 电流从锌片经导线流向铜片 D．氢离子在铜片表面被还原 答案:D 解析: 很明显活泼性质不同的两个电极、电解质溶液、闭合回路形成了原电池，此时锌作负极逐渐溶解，质量减少，而铜作正极周围产生气泡（氢离子在铜板上被还原），铜本身的质量不变。电流在外电路中从正极（铜）到负极（锌）‎ ‎5、将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是 A 两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B 甲中铜片是正极，乙中铜片是负极 C 两烧杯中溶液的pH均增大 D 产生气泡的速度甲比乙慢 答案:C 解析: 很明显第一个是闭合回路形成了原电池，此时锌作负极逐渐溶解，而铜作正极周围产生气泡（氢离子在铜板上被还原）第二个不是原电池，锌直接与酸反应生成氢气而铜不反应。原电池反应要比一般的化学反应快的多,两个池中都因为氢离子转化为氢气，浓度降低.选C ‎ ‎6、右图装置中，U型管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是 A．生铁块中的碳是原电池的正极 B．红墨水柱两边的液面变为左低右高 C．两试管中相同的电极反应式是：‎ D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀 答案:B 解析: a中发生吸氧腐蚀,气体压强减小,b中发生析氢腐蚀,气体压强增大,所以红墨水柱两边的液面变为左高右低,故B项错。‎ ‎7、右图装置中发生反应的离子方程式为：Zn+2H+→Zn2++H2↑，下列说法错误的是 ‎ A．a、b不可能是同种材料的电极 B．该装置可能是电解池，电解质溶液为稀盐酸 C．该装置可能是原电池，电解质溶液为稀盐酸 D．该装置可看作是铜-锌原电池，电解质溶液是稀硫酸 答案:A 解析: 本题通过电化学知识意在考查考生的电化学知识和考生对问题的分析、处理能力。图示装置既可以是电解池，阳极的电极材料为Zn、阴极的电极材料为Zn或其他可导电的材料，如Cu、石墨等，电解质溶液为盐酸或硫酸等，故A项错、B项正确；该装置也可是原电池，此时电池负极材料为Zn、正极材料为比Zn活泼性差的可导电的材料，如Cu、石墨等，电解质溶液为盐酸或硫酸等，故C、D项正确 ‎8 .根据右图提供的信息，不能够得到的结论是 A.该反应中化学能转化成了热能，为吸热反应 B.该反应一定有能量转化成了生成物的化学能 ‎ C.该反应生成物的总能量高于反应物的总能量 D.该反应过程中有比生成物能量更高的中间物质生成 ‎9．某化工生产反应历程的能量变化如右图，过程I没有使用催化剂，过程Ⅱ使用了催化剂，则可判断催化剂除了能改变反应速率外，还可以改变的是 A．反应物的状态 B.反应的完成程度 C. 生产能耗 D.反应热效应 ‎10．下列各图中，表示正反应是吸热反应的是A ‎11．已知：H2（g）＋F2（g）2HF（g）＋270kJ，下列说法正确的是 A．2L氟化氢气体分解成1L的氢气和1L的氟气吸收270kJ热量 B．1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量小于270kJ C．在相同条件下，1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mol氟化氢气体的能量 D．1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢分子放出270kJ ‎12．右下图为反应Br＋H2 HBr＋H的能量与反应历程示意图，以下叙述正确的是 A．正反应为吸热反应 ‎ B．正反应的能量变化量为E2与E1的差值 C．加入催化剂，该化学反应的反应热变大 ‎ D．反应物总能量高于生成物总能量 ‎13.一种化学冰袋含有Na2SO4∙10H2O和NH4NO3，用时将它们混合并用手搓揉就可制冷，且制冷效果能维持一段时间。以下关于其制冷原因的推测中肯定错误的是 A．Na2SO4∙10H2O脱水是吸热过程 B．较长时间制冷是由于Na2SO4∙10H2O脱水过程较慢 C．Na2SO4∙10H2O在该条件下发生的复分解反应是吸热反应 D．NH4NO3溶于水会吸收热量 ‎（此环节设计时间在10分钟内）‎ ‎（以学生自我总结为主，TR根据教案中的总结进行引导为辅，为本次课做一个总结回顾；总结方式可以多种多样，如画思维导图、默想回忆、抢答形式等。教案中给到重难点/易错点等的总结条目。）‎ ‎1、铜锌原电池的原理；‎ ‎2、饱和氯化钠溶液和氯化铜溶液的电解；‎ ‎3、溶解平衡、结晶的过程及能量变化；‎ ‎4、反应的热效应，放热和吸热反应；‎ ‎5、掌握热化学方程式的意义和书写，燃料的充分利用。‎ ‎（分成3个模块，有基础训练和拓展训练，课后预习，选题量比较多，要求老师这边可以根据孩子情况进行删减题量，能力较强的孩子可以都加以训练，下节课为减少作业批阅时间，和提高关注错误点，增加彼此竞争心里，建议进行互相批阅，并打分，便于教师分析作业反馈及掌握情况，对家长回访反馈都有很好细说点）‎ 精题训练：‎ ‎（一）原电池和电解池 ‎1(2011会考16）．有关铜锌原电池电极的判断正确的是 A．锌电极是负极 B. 发生还原反应的是负极 ‎ C. 质量减轻的电极是正极 D. 电子流出的电极是正极 ‎2(2011会考22）．电解饱和食盐水的反应为2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH。‎ ‎（1）在上述方程式上标出电子转移的方向和数目。‎ ‎（2）该反应中被氧化的元素是 。阴极产物之一为H2，阴极上发生的变化为 反应（选填“氧化”、“还原”）。‎ ‎（3）电解产物氯气既能作氧化剂，也能作还原剂。下列反应中氯气只作氧化剂的是 （填写编号）。‎ a. Cl2+2KI→2KCl+I2 b. Cl2 + 2NaOH →NaCl + NaClO + H2O c. CuCl2Cl2↑+ Cu d. 3Cl2 + 2Fe 2FeCl3‎ ‎22、（1）（2分，方向、数目各1分） ‎ ‎（2）Cl（1分） 还原（1分）‎ ‎ （3）a、d（2分、选对1个得1分，错选、多选不得分）‎ ‎3（2009会考20）. 铜－锌原电池如右图所示，下列叙述正确的是 （ ）‎ A. 氢离子在负极得电子 B. 锌为负极，发生氧化反应 C. 铜片上无气泡产生 D. 电子从铜片经金属导线流向锌片 ‎4（2008会考19）．铜－锌原电池中，关于锌电极的叙述正确的是 （ ）‎ ‎ A．锌电极得到电子 B．锌电极质量不变 ‎ C．电子流入锌电极 D．锌电极为负极 ‎5（2007会考21）．右图-1为铜锌原电池示意图，下列说法中不正确的是 （ ）‎ A．锌片逐渐溶解 B．烧杯中溶液逐渐呈蓝色 ‎ C．电子由锌片通过导线流向铜片 D．该装置能够将化学能转化为电能 图-1‎ ‎6（2006会考9）．电解氯化铜溶液时，在阳极产生的物质是 （ ）‎ ‎ A．氯气 B．氢气 C．氧气 D．铜 ‎7（2005会考23）．CCTV报道，解放军总后勤部提出要让每个野外作业的战士都吃上热饭菜，其中一种方法是利用原电池原理，将食盐颗粒、炭屑、铁屑装入食品包装的夹层中密封起来，使用时撕开一个口子，加入适量水振荡，就会产生热量加热食品。以下叙述正确的是 （ ）‎ ‎ A．铁作负极，发生氧化反应 B．碳作负极，发射还原反应 ‎ C．铁作正极，发生还原反应 D．碳作正极，发射氧化反应 ‎8（2004会考15）．锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中可构成原电池，从原电池角度判断铜片是 ‎ A．正极 B．负极 C．阴极 D．阳极 （ ）‎ ‎9（2004会考19）．实验室里的一只直流电源器正负极标记较模糊，某同学想用电解食盐水的方法来判断，并用淀粉-KI试纸和酚酞液进行检测。以下判断结果正确的是 （ ）‎ A．若电极附近的酚酞液变红，则该电极接电源的负极 B．若电极附近的酚酞液无色，则该电极接电源的负极 C．若电极上放出的气体能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝，则该电极接电源的负极D．若电极上放出的气体不能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝，则该电极接电源的正极 ‎（二）能的转化 ‎1．下列说法正确的是( )‎ ‎ A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 ‎ B．放热的反应在常温下一定很容易发生 ‎ C．是放热还是吸热反应必须看反应物和生成物具有的总能量的相对大小 ‎ D．吸热反应在通常条件下一定不能发生 ‎2． 已知反应：X+YM+N为放热反应，对该反应的下列说法正确的是( )‎ ‎ A．X的能量一定高于M ‎ B．Y的能量一定高于N ‎ C．X和Y的总能量一定高于M和N的总能量 ‎ D．因为该反应是放热反应，故不必加热反应就可发生 ‎3． 下列图中，能正确表示A(g)+3B(g)2C(g)；Q>0反应过程的能量变化的是( )‎ 能量 能量 能量 能量 ‎ ‎ 反应过程 反应过程 反应过程 反应过程 ‎ A． B． C． D．‎ ‎4．下列说法中不正确的是( )‎ ‎ A.任何化学反应都伴有能量变化 ‎ B.固体煤变为气体燃料再燃烧，不会影响煤燃烧所放出的热量 ‎ C.反应物的总能量高于生成物的总能量时，发生放热反应 ‎ D.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 ‎5．下列反应中符合图示能量变化的是( )‎ 反应物 生成物 能量 反应进程 ‎ A．电解Al2O3得到Al和O2‎ ‎ B．HCl分解为H2和Cl2‎ ‎ C．Na与水反应 ‎ D．工业上用H2还原Fe2O3制Fe ‎6．一般认为：反应物总能量和生成物总能量的差异导致了化学反应前后的能量变化，下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是( )‎ A．碳酸钙受热分解 B．乙醇燃烧 C．盐酸与氢氧化钠溶液反应 D．锌粒与稀H2S04反应制取H2‎ ‎7．(2009·上海化学，5)下列对化学反应的认识错误的是( )‎ ‎ A．会引起化学键的变化 B．会产生新的物质 ‎ C．必然引起物质状态的变化 D．必然伴随着能量的变化 ‎8．化学反应中的能量变化，通常表现为热量的变化，如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 要吸收热量，在化学上叫做吸热反应。其原因是( )‎ ‎ A．反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量 ‎ B．反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量 ‎ C．在化学反应中需要加热的反应就是吸热反应 ‎ D．在化学反应中需要降温的反应就是放热反应 ‎9．在25℃、101 kPa下，1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ，下列热化学方程式正确的是( )‎ ‎ A．CH3OH(l)＋O2(g) CO2(g)＋2H2O(l)-725.8 kJ/mol ‎ B．2CH3OH(l)＋3O2(g) 2CO2(g)＋4H2O(l)+1 452 kJ/mol ‎ C．2CH3OH(l)＋3O2(g) 2CO2(g)＋4H2O(l)+725.8 kJ/mol ‎ D．2CH3OH(l)＋3O2(g) 2CO2(g)＋4H2O(l)-1 452 kJ/mol ‎10．已知：2H2(g)＋O2(g) 2H2O(l)+571.6 kJ ‎ CH4(g)＋2O2(g) CO2(g)＋2H2O(l)+890 kJ 现有H2与CH4的混合气体112 L(标准状况)，使其完全燃烧生成CO2和H2O(l)，若实验测得反应放热3 695 kJ，则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是( )‎ ‎ A．1∶1 B．1∶3 ‎ ‎ C．1∶4 D．2∶3‎ ‎11．（2009年上海高考题）．已知氯气、溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下(Q1、Q2均为正值)：‎ ‎ H2+Cl22HCl+Q1，H2+Br22HBr+Q2有关上述反应的叙述正确的是（ ）‎ ‎ A．Q1＞Q2‎ ‎ B．生成物总能量均高于反应物总能量 ‎ C．生成1molHCl气体时放出Q1热量 ‎ D．1mol HBr(g)具有的能量大于1mol HBr(l)具有的能量 ‎12．（2011年上海高考题）．据报道，科学家开发出了利用太阳能分解水的新型催化剂。下列有关水分解过程的能量变化示意图正确的是（ ）‎ ‎13．根据碘与氢气反应的热化学方程式 ‎（i）I2(g) +H2(g)2HI(g) +9.48 kJ （ii）I2(S)+H2(g)2HI(g) —26.48 kJ 下列判断正确的是（ ）‎ ‎ A．254 g I2(g)中通入2 g H2(g)，反应放热9.48 kJ ‎ B．1 mol固态碘与l mol气态碘所含的能量相差17.00 kJ ‎ C．反应（i）的产物比反应（ii）的产物稳定 D．反应（ii）的反应物总能量比反应（i）的反应物总能量低 二.填空题 ‎14．（本题3分）已知1molH2完全燃烧生成气态水时放出热量241.8kJ，又知当1g气态水变为液态水时，放出的热量为2.44kJ，请完成液态水分解的热化学方程式______________________________‎ ‎15．（2分）火箭推进器中盛有强还原剂液态肼（N2H4）和强氧化剂液态双氧水（H2O2），当它们混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。已知0.4mol液态肼与足量液态双氧水反应时，放出256kJ的热量。请写出该反应的热化学方程式： 。‎ ‎16．由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8KJ，写出该反应的热化学方程式_______________________‎ 若1 g水蒸气转化成液态水时放热2.444 kJ，则反应H2(g) + 1/2O2(g) H2O(l)的Q = kJ。‎ ‎17．右侧四幅图中，表示吸热反应的图是； ‎ ‎ 请从化学反应实质的角度解释吸热反应 ‎ ‎ 请举例写出两个吸热反应的化学方程式 ‎ 答案：1.C 2.C 3.B 4.D 5.C 6..A 7.C 8.B 9.B 10.C 11.AD 12.B 13..D ‎14.2H2O(l) 2H2(g)+O2(g)-571.6kL ‎15.（1）N2H4(l)+2H2O2(l) N2(g) +4H2O (g)+640 kJ ‎16..由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8KJ，写出该反应的热化学方程式 H2(g)+1/2O2(g) H2O(g)+241.8 kJ 若1 g水蒸气转化成液态水时放热2.444 kJ，则反应H2(g) + 1/2O2(g) H2O(l)的 Q = 285.8kJ·‎ ‎（三）下节课的预习作业：（强调学生必须完成，养成良好的预习习惯便于下节课课程开展）‎ ‎1、氯气的物理、化学性质及部分方程式抽查；‎ ‎2、溴和碘卤素的简单性质；‎ ‎3、海水提溴和海带提碘的简单思路和流程图。‎