第04講化學反應與能量變化模塊一思維導圖串知識模塊二基礎知識全梳理（吃透教材）模塊三教材習題學解題模塊四核心考點精準練（7大考點）模塊五小試牛刀過關測（基礎練10題）（提升練6題）1.了解化學能與熱能的轉化，認識吸熱反應和放熱反應。2.從化學鍵變化的角度解釋某些吸熱反應和放熱反應。3.認識燃料的燃燒效率、保護環境、開發清潔燃料的必要性和重要性。4.設計實驗認識構成原電池的條件。5.理解原電池的概念及工作原理，能正確判斷原電池的正、負極。課時1化學反應與熱能一、吸熱反應和放熱反應1．實驗探究：化學反應中的能量變化實驗操作實驗現象有產生；用溫度計測量，溫度聞到氣味；燒杯壁；木片和燒杯；混合物呈實驗結論該反應產生，熱量該反應產生NH3和H2O，熱量化學方程式【結論】化學反應除了有新物質生成以外，還總會伴隨著能量變化，通常主要表現為熱量的或。2.吸熱反應和放熱反應(1)概念①把熱量的化學反應稱為放熱反應。②把熱量的化學反應稱為吸熱反應。(2)常見的放熱反應和吸熱反應放熱反應吸熱反應①所有燃燒反應②酸堿中和反應③大多數化合反應④活潑金屬跟水或酸的反應⑤物質的緩慢氧化①大多數分解反應②C＋CO2(以C、H2為還原劑的氧化還原反應)③Ba(OH)2·8H2O＋NH4Cl(固態銨鹽與堿的反應)④NaHCO3與鹽酸的反應3.有關吸熱反應和放熱反應理解的三個“不一定”(1)放熱反應不一定容易發生，如合成氨反應需要在高溫、高壓和催化劑作用下才能發生；吸熱反應不一定難發生，如鹽酸與碳酸氫鈉的反應在常溫下就能發生。(2)需要加熱才能發生的反應不一定是吸熱反應，如硫與鐵的反應；吸熱反應不一定需要加熱，如Ba(OH)2·8H2O晶體和NH4Cl晶體的反應。(3)放熱過程不一定是放熱反應，如NaOH固體的溶解和濃硫酸的稀釋是放熱過程，但不是放熱反應；吸熱過程不一定是吸熱反應，如升華、蒸發等過程是吸熱過程，但不是吸熱反應。二、化學反應中能量變化的原因1．從化學鍵變化的角度理解能量變化的原因(1)原因(2)實例H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)的反應過程如圖所示：根據上圖計算1molH2和1molCl2斷鍵吸收的總能量為679kJ，形成2molHCl共釋放862kJ能量，斷鍵吸收的總能量<成鍵釋放的總能量，因此該反應為放熱反應。2.從反應物及生成物總能量高低理解能量變化的原因物質的組成、結構與不同，所具有的能量不同。因此，一個化學反應的能量變化取決于和的相對大小。放熱反應吸熱反應轉化為轉化為被生成物“儲存”課時2化學反應與電能一、原電池1．火力發電——化學能間接轉化為電能(1)能量轉換原理及過程化學能eq\o(→,\s\up11(燃料),\s\do4(燃燒))熱能eq\o(→,\s\up7(蒸汽輪機))機械能eq\o(→,\s\up7(發電機))電能其中能量轉換的關鍵環節是(氧化還原反應)。(2)能量轉化特點能量利用率低、污染嚴重。2．原電池——化學能直接轉化為電能(1)實驗探究實驗裝置實驗現象實驗結論或解釋鋅片：逐漸，有產生銅片：鋅與稀硫酸反應生成，銅與稀硫酸鋅片：銅片：電流表：指針發生偏轉鋅電子，變為，電子經過導線流向，產生電流，在銅片上電子生成，反應過程中產生了(2)原電池的概念及本質①概念：將能轉化為的裝置。②本質：發生反應。(3)原電池的工作原理分析下圖并填空：原電池總反應式：Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑。電子、離子的移動方向：①電子的移動方向：從流出，經導線流向。②離子的移動方向：陽離子向移動，陰離子向移動。(4)原電池的構成條件二、原電池工作原理的應用1．加快氧化還原反應的進行在原電池中，氧化反應和還原反應分別在兩極進行，使溶液中粒子運動相互間的干擾減小，使反應加快。例如：實驗室用Zn和稀H2SO4反應制取H2，常用粗鋅。原因是粗鋅中的雜質和鋅、稀H2SO4形成，加快了鋅的溶解，使產生H2的速率。2．比較金屬的活動性一般，若兩種金屬A、B與電解質溶液構成原電池，若金屬A作負極，則金屬活動性：。3．設計原電池(1)設計思路①找：一般給定氧化還原反應的還原劑作，氧化劑作電解質溶液，比負極活潑性弱的金屬或石墨等能導電的非金屬作。②畫：連接電路形成閉合回路，畫出原電池示意圖，在圖上標注電極材料，電解質溶液。(2)實例以Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu為例材料選擇裝置電極反應式負極：Fe正極：Cu或C等(活潑性比Fe差的金屬或導電的石墨棒均可)電解質溶液：CuSO4溶液負極：Fe－2e－=Fe2＋正極：Cu2＋＋2e－=Cu課時3化學電源一、一次電池二次電池1．一次電池(1)特點：電池放電后充電(內部的氧化還原反應逆向進行)，如鋅錳干電池屬于一次電池。(2)鋅錳干電池的構造如圖所示。①鋅筒為，電極反應是Zn－2e－=Zn2＋。②石墨棒為，最終被還原的物質是。③NH4Cl糊的作用是液。④特點：放電后不能充電，便于攜帶，價格低。2．二次電池(充電電池)(1)特點：二次電池在放電時所進行的，在充電時可以，使電池恢復到放電前的狀態，從而實現放電與充電的循環。(2)能量轉化：化學能eq\o(,\s\up11(放電),\s\do4(充電))電能。(3)常見的充電電池：電池、電池、電池等。二、燃料電池1．概念一種將燃料(如、、)和氧化劑(如)的化學能直接轉化為電能的電化學反應裝置。2．特點(1)清潔、安全、高效等；(2)能量轉化率可以達到80%以上；(3)反應物不是儲存在電池內部，而是從外部提供，供電量易于調節。3．應用在航天、軍事、交通等領域有廣闊的應用前景。4．氫氧燃料電池氫氧燃料電池在不同介質中的總反應相同，均為2H2＋O2=2H2O。但正、負極反應與電解質溶液有關，正、負極反應如下：電解質溶液負極正極酸性(H＋)堿性(OH－)【特別提醒】在書寫電極反應式時應看清溶液的酸堿性，酸性條件下不出現OH－，堿性條件下不出現H＋。教材習題01下列反應既屬于氧化還原反應，又屬于吸熱反應的是()A．鋅粒與稀硫酸的反應B．灼熱的木炭與CO2的反應C．甲烷在氧氣中的燃燒反應D．Ba(OH)2·8H2O晶體與NH4Cl晶體的反應解題思路教材習題02下列關于如圖裝置說法正確的是()A．碳棒是負極B．該裝置能將電能轉化為化學能C．電子由鐵片流出經過電流表流向碳棒D．鐵片上發生的反應為Fe＋2e－=Fe2＋解題思路核心考點一：吸熱反應與放熱反應【例1】（江蘇省五市十一校2023-2024學年高二上學期12月階段聯測）下列反應屬于吸熱反應的是A． B．C． D．核心考點二：化學反應中能量變化的圖像【例2】反應(放熱)分兩步進行：①A(吸熱)，②X→C(放熱)。示意圖中，能正確表示總反應過程中能量變化的是A．B．C．D．核心考點三：能源及能源的開發利用【例3】美國化學家諾塞拉研制出一種可以將水分解成氫氣和氧氣的催化劑，這將使氫氣生產成為可能，并使太陽能使用步入新的時代，被稱為“水發電技術”。下列有關說法正確的是A．“水發電技術”是指水分解生成氫氣和氧氣，同時放出能量來發電B．“水發電技術”可實現發電過程中的零污染物排放C．若水分解產生的H2、O2分別通入燃料電池的兩極，通H2的電極上發生還原反應D．“水發電技術”的能量轉換形式為：化學能→電能→熱能核心考點四：原電池概念及構成【例4】下列裝置能構成原電池的是A． B．C． D．核心考點五：原電池的原理及應用【例5】僅用下列提供的各組物質不能組成原電池的是選項ABCD電極材料Cu、Cu鋅片、石墨棒Al、AgCu、Fe電解質溶液稀稀硫酸溶液溶液核心考點六：化學電源【例6】常見鋅錳干電池的構造如下圖所示，該電池放電時的電池總反應方程式為：Zn+2MnO2+2=Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O，下列說法錯誤的是

A．該電池屬于一次電池B．電池正極反應式為：2MnO2＋2＋2e－=Mn2O3＋2NH3＋H2OC．電池工作時，電子從鋅筒經糊流向石墨棒D．外電路中每通過0.1mol電子，鋅的質量理論上減小3.25g【基礎練】1.（山東省菏澤市2023-2024學年高一期中）化學與生產、生活、科技息息相關。下列敘述錯誤的是A．高溫結構陶瓷是新型無機非金屬材料B．華為首款5G手機芯片主要成分是二氧化硅C．創造了可控核聚變運行紀錄的“人造太陽”，其原料中的與互為同位素D．“嫦娥五號”探測器配置砷化鎵太陽能電池，其能量轉化形式：太陽能→電能2.（浙江省杭州市S9聯盟2023-2024學年高一聯考）下列反應既是氧化還原反應，又是放熱反應的是A．鋅與稀硫酸反應 B．氫氧化鋇與氯化銨反應C．灼熱的炭與二氧化碳反應 D．鹽酸與碳酸氫鈉的反應3.（吉林省四平市2023-2024學年高一期中質量監測）關于吸熱反應和放熱反應，下列說法錯誤的是A．設計如圖裝置乙可以判斷鋅與稀硫酸反應是否為放熱反應B．設計如圖裝置甲可以判斷氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體反應是否為吸熱反應C．濃氯化銨溶液浸泡舞臺幕布，可以起到防火作用，因為氯化銨分解吸收熱量D．反應是放熱反應還是吸熱反應取決于反應物與生成物總鍵能大小4.（陜西省寶雞市槐芽中學2023-2024學年高一期中）已知C(石墨)=C(金剛石)，在該反應進程中其能量變化如圖所示，有關該反應的描述正確的是A．等質量的石墨和C金剛石燃燒放出的熱量相等B．金剛石與石墨互為同位素C．該變化為物理變化D．石墨比金剛石穩定5.（浙江省環大羅山聯盟2023-2024學年高一期中）下列反應中既是氧化還原反應，能量變化情況又符合如圖的是A．鈉與水反應 B．鋁與氧化鐵在高溫下的反應C．和的反應 D．碳和水蒸氣的反應6.（湖北省七市州教科研協作體2023-2024學年高一期末）下列反應既是氧化還原反應，又符合圖示能量變化的是A．碳酸氫鈉與鹽酸的反應 B．鎂與鹽酸的反應C．十水合碳酸鈉和硝酸銨的反應 D．灼熱的木炭與二氧化碳的反應7.（遼寧省大連第八中學2023-2024學年高一期末）下列反應中屬于吸熱反應的是A．氫氣燃燒 B．鋁粉和氧化鐵粉末的反應C．濃硫酸稀釋 D．和固體的反應8.（山東省聊城市2023-2024學年高一期中）我國科技發展在多個領域取得新的突破，下列說法不正確的是A．飛船返回艙外表面使用的高溫結構陶瓷屬于新型無機非金屬材料B．新能源汽車使用的甲醇燃料電池工作時，能量轉化形式：化學能→電能C．運載火箭的燃料用偏二甲肼（）的原因之一是燃燒時釋放大量熱D．太陽能電池翼伸展機構關鍵部件用到的SiC屬于硅酸鹽材料9.（河南省鄭州市鄭中國際學校2023-2024學年高一月考）如圖所示，下列有關化學反應和能量變化的說法正確的是A．圖a表示的是吸熱反應的能量變化B．圖b中生成物比反應物穩定C．圖b可以表示碳酸鈣分解反應的能量變化D．圖a表示的反應不需要加熱就一定能發生，圖b表示的反應一定需要加熱才能發生10.（內蒙古通遼一中2023-2024學年高一期末）如圖所示，有關化學反應和能量變化的說法錯誤的是A．圖a可表示鋁片與鹽酸反應的能量變化圖B．由圖b可知該反應為吸熱反應C．圖b可以表示鹽酸與碳酸氫鈉反應的能量變化圖D．若圖a表示的是金剛石轉化為石墨的能量變化圖，則金剛石比石墨穩定【提升練】11.（廣西百色市普通高中2023-2024學年高一期末）下圖為反應：的能量變化示意圖。下列說法正確的是A．拆開和中的化學鍵成為H、O原子共放出1368kJ能量B．由H、O原子形成共吸收1852KJ能量C．由圖可知，具有的總能量大于具有的總能量D．和反應生成共放出484kJ能量12.（河北省滄州市運東聯盟2023-2024學年高一聯考）反應的能量變化如圖所示，下列說法錯誤的是A．生成物的總能量小于反應物的總能量B．斷鍵時放出的總能量大于形成化學鍵時吸收的總能量C．與足量反應生成，放出的熱量大于110.5kJD．該反應的熱化學方程式可表示為

13.（江西省撫州市金溪一中2023-2024學年高一月考）為將反應2Al+6H+=2Al3++3H2↑的