《研究与实践:了解车用能源》化学反应与能量PPT

《研究与实践:了解车用能源》化学反应与能量PPT

第一部分内容：【材料阅读】

材料一:汽车发展史

(1)喷气式汽车:

1680年,英国著名科学家牛顿设想了喷气式汽车的方案,利用喷管喷射蒸汽来推动汽车,但未能制成实物。

(2)蒸汽动力汽车:

1769年,法国人N·J·居纽制造了用煤气燃烧产生蒸汽驱动的三轮汽车。

1829年,英国的詹姆斯发明了时速25千米的蒸汽车,该车可以作为大轿车使用。

(3)汽油汽车:

1885年是汽车发明取得决定性突破的一年。德国工程师本茨和戴姆勒、英国的巴特勒分别发明了装有汽油发动机的汽车。俄国的普奇洛夫和伏洛波夫两人发明了装有内燃机的汽车。

(4)电力汽车:

第一辆实际制造出来的电动车是由美国人安德森在1832到1839年之间发明的。

1898年,德国人波尔舍开发了名为“Lohner-Porsche”的电动车,该车采用铅酸蓄电池作为动力源。

(5)现代汽车:

1885年德国工程师卡尔·本茨在曼海姆制造成一辆装有汽油机的三轮车。这一辆装有内燃动力机的汽车被认为是世界上真正的第一辆汽车,因为它是真正以汽油为动力源的第一辆汽车,而不是蒸汽机。

(6)新能源汽车:

①混合动力汽车:内燃机可持续工作,电池又可以不断得到充电,故其行程和普通汽车一样。

②纯电动汽车:以蓄电池提供电能作为动力。

③燃料电池汽车:以燃料电池提供电能作为动力。

④氢动力汽车

⑤超级电容汽车

材料二:汽车燃料

1.常规汽车燃料

汽油和柴油是目前汽车最常用的燃料。通过石油炼制获得的汽油和柴油能量密度高、价格低、不易变质、便于运输,因此非常适用于点燃式发动机和压燃式发动机。

2.发动机代用燃料:

发动机代用燃料指使用代用燃料来替代汽油或柴油。目前国内开发使用的发动机代用燃料包括天然气、液化石油气、甲醇、乙醇、生物质燃料、氢气以及二甲基醚等。

材料三:燃料热值

燃料热值也叫燃料发热量,是指单位质量(指固体或液体)或单位体积(指气体)的燃料完全燃烧,燃烧产物冷却到燃烧前的温度(一般为环境温度)时所释放出来的热量。

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研究与实践了解车用能源PPT，第二部分内容：【思考提升】

1.你最终选择了哪种燃料和哪种能量转化方式?你在选择时重点考虑了哪些因素?

提示:选择氢能源,化学能转化为电能。选择时考虑①来源和储量;②对环境的影响;③价格;④能量转化效率。

2.通过了解车用能源的发展过程,你得到什么启示?

提示:逐渐由传统能源向清洁、无污染、可循环的新能源转换。

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《化学反应与能量变化》化学反应与能量PPT课件(第1课时化学反应与热能)

第一部分内容：核心素养发展目标

1.知道化学反应可以实现化学能与热能的转化，认识吸热和放热反应。

2.能用化学键解释某些吸热反应和放热反应。

3.认识燃料的燃烧效率、保护环境、开发清洁燃料的必要性和重要性。

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化学反应与能量变化PPT，第二部分内容：01化学反应过程中存在热量变化

1.实验探究(宏观辨识)

结论：化学反应中总会伴随着能量变化，通常主要表现为热能的变化，有的________热量，有的________热量。

特别提醒：化学反应的能量变化，除转化为热能外，还转化为机械能、光、声、电等多种能量形式。

2.吸热反应和放热反应

(1)概念

①把_______热量的化学反应称为放热反应。

②把_______热量的化学反应称为吸热反应。

(2)常见的放热反应和吸热反应

(1)苛性钠溶于水放出热量，该变化为放热反应(　　)

(2)化学反应既有物质变化，又有能量变化(　　)

(3)镁条在空气中燃烧是放热反应，反应过程中所释放的能量全部转化为热能(　　)

(4)吸热反应需要加热才能进行(　　)

(5)hy爆炸时所释放的能量包括热、光、声、机械能等多种能量形式(　　)

1.除了用手触摸和温度计测量外还可以借助其他方法感知温度的变化，如在探究过氧化钠与水反应为放热反应时，可采取如下两种方法：

(1)Ⅰ、Ⅱ装置能说明反应为放热反应的事实是：__________________________________；________________________。

(2)产生上述现象的原因是：_______________________________________________。

2.根据日常生活和回忆已学化学反应，对下列变化按吸热或放热的标准分类：

①钠投入水中　②煅烧石灰石制生石灰　③食物腐烂　④炸药爆炸　⑤氢气在氯气中燃烧　⑥生石灰与水作用制熟石灰　⑦碳与水蒸气制取水煤气(CO和H2)　⑧硫酸与氢氧化钠的中和反应　⑨氦气球受热爆炸

(1)属于放热反应的有：_____________(填序号，下同)。

(2)属于吸热反应的有：_____。

1.将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸，反应剧烈，醋酸逐渐凝固。由此可知

A.NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应

B.该反应中，热能转化为化学能

C.醋酸与NH4HCO3发生了复分解反应，该反应为吸热反应

D.该反应的离子方程式为：CO   ＋2H＋===CO2↑＋H2O

2.下列变化中属于吸热反应的是

①铝片与稀盐酸的反应　②将胆矾加热变为白色粉末　③干冰汽化　④氯酸钾分解制氧气　⑤甲烷在氧气中的燃烧反应

A.①④  B.②③  C.①④⑤      D.②④

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化学反应与能量变化PPT，第三部分内容：02化学反应中能量变化的原因

1.化学反应中能量变化的原因(微观探析)

(1)化学反应过程(物质变化)

(2)化学反应中能量变化的原因

化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因。

E1＞E2，反应_______能量(吸热反应)；

E1＜E2，反应_______能量(放热反应)。

2.化学反应中能量的决定因素(宏观辨识)

化学反应中能量变化决定于反应物的总能量和生成物总能量的相对大小。

(1)对于一个化学反应来说，当化学键断裂时吸收的能量大于化学键形成时放出的能量，则反应放热(　　)

(2)相同条件下形成1 mol H—Cl键放出的能量与断开1 mol H—Cl键吸收的能量相等(　　)

(3)放出能量越多的化学反应，其生成物的能量越低(　　)

(4)有化学键的形成，是化学反应的本质特征(　　)

(5)伴有能量变化的一定是化学反应(　　)

1.H2＋Cl2===2HCl的反应过程如下图所示：

(1)根据上图填写下表：

(2)该反应______(填“放出”或“吸收”)______ kJ热量。

2.甲烷燃烧要放出热量，水的分解要吸收能量，试从化学键变化的角度分析其原因？

答案　甲烷燃烧时，形成4 mol H—O键和2 mol C==O键释放的能量比断裂4 mol C—H键和2 mol O==O键所吸收的能量高，因此放出热量。

水分解时，断裂4 mol H—O键所吸收的能量比形成2 mol H—H键和1 mol O==O键放出的能量高，因此要吸收能量。

3.磷元素有多种性质不同的单质，红磷(结构复杂用“P”表示)和白磷(P4)是磷的两种同素异形体，充分燃烧之后的产物都是五氧化二磷。25 ℃，101 kPa下，31 g白磷完全转化为红磷，放出11 kJ的热量，根据以上事实回答下列问题：

(1)红磷转化为白磷属于______反应(填“放热”或“吸热”)。

(2)等质量的红磷和白磷分别完全燃烧，放出热量较多的是_____(填“白磷”或“红磷”，下同)。

(3)31 g白磷与31 g红磷的能量较高的是_____，二者更稳定的是_____。

1.化学反应的发生必然伴随能量的转化，其最根本的原因是

A.化学反应中一定有新物质生成

B.化学反应中旧化学键的断裂需要吸收能量，新化学键的形成需要放出能量

C.化学反应通常需要加热等条件才能发生

D.能量变化是化学反应的基本特征之一

2.下列说法正确的是

①需要加热才能发生的反应一定是吸热反应　②放热反应在常温下一定很容易发生　③反应是放出能量还是吸收能量必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小　④有的放热反应加热到一定温度引发后，停止加热反应也能继续进行

A.只有③④  B.只有①②

C.①②③④  D.②③④

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化学反应与能量变化PPT，第四部分内容：03化学能与热能相互转化的应用

1.现阶段人类获取热能的主要途径是：____________，使用最多的常规能源是：________________________________________________。

2.化石燃料获取能量面临的问题

(1)储量有限，短期内不可再生。

(2)影响环境：煤、石油产品燃烧排放的________________________等是大气污染物的主要来源。

3.节能减排的措施

(1)燃料燃烧阶段提高燃料的燃烧效率。

(2)能量利用阶段提高能源的利用率。

(3)开发使用新能源，目前人们比较关注的新能源有______________________________________________ 等。

能源是经济增长与社会发展的重要物质基础，某研究人员对世界一次能源替代趋势曾作如下预测：

(1)上图化石能源中属于较清洁的能源的是________。

(2)右图是氢能的制备及利用的途径之一

①涉及能量转化方式有____。(填代号)

a.光能→化学能

b.电能→化学能

c.化学能→电能

②与汽油相比，氢气作为燃料的优点是________________________________(至少答出两点)。

(3)“开源节流”是应对能源危机的重要举措，下列做法有助于能源“开源节流”的是_____(填字母)。

a.大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源

b.大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求

c.开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源，减少使用煤、石油等化石燃料

d.减少资源消耗，增加资源的重复使用、资源的循环再生

1.(2019·淮南二模)液态储氢技术就是在常温常压下将氢气融入到一种化合物“储油”中，形成“氢油”，便于储存和运输。下列有关说法错误的是

A.“氢油”不稳定

B.氢能源属于可再生能源

C.该技术实现了常温常压下储氢技术的新突破

D.液态储氢项目有利于发展氢能源电动机，从而带来新能源汽车的升级

2.(2019·诸暨市校级期中)下列有关新能源的说法不正确的是

A.绿色植物通过光合作用，将光能转化为化学能

B.风能、太阳能是清洁能源

C.氢能还未进入实用阶段的主要原因是其燃烧所放热量低于相同质量的矿物燃料

D.共享单车利用太阳能发电完成卫星定位，有利于节能环保

《化学反应的速率与限度》化学反应与能量PPT课件(第2课时) 第一部分内容：核心素养发展目标 1.了解可逆反应及特点。 2.理解化学平衡状态的特征及标志，知道改变条件化学平衡会发生移..

《化学反应的速率与限度》化学反应与能量PPT课件(第1课时化学反应的速率) 第一部分内容：核心素养发展目标 1.了解化学反应速率的概念和表示方法，并能进行简单计算。 2.理解影响化学..

《化学反应与能量变化》化学反应与能量PPT课件(第3课时原电池原理应用化学电源) 第一部分内容：核心素养发展目标 1.知道干电池、充电电池、燃料电池等化学电源的特点。 2.掌握构成电..

《化学反应与能量变化》化学反应与能量PPT课件(第2课时化学反应与电能)

第一部分内容：核心素养发展目标

1.设计实验认识构成原电池的条件。

2.理解原电池的概念及工作原理，能正确判断原电池的正负极。

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化学反应与能量变化PPT，第二部分内容：01火力发电——化学能间接转化为电能

1.我国目前电能主要来自_______发电，其次来自_______发电。

2.火力发电的原理

首先通过化石燃料_______，使_____________________，加热水使之_______以推动蒸汽轮机，然后带动发电机发电。

3.能量转换过程

燃煤发电是目前我国主要的火力发电形式，思考回答下列问题：

(1)写出碳完全燃烧的化学方程式并用双线桥标出上述反应中电子转移的方向和数目：________________。

(2)上述燃烧反应中发生氧化反应的是____，氧化剂是_____。

(3)碳燃烧过程中化学能主要转变为____能和____能。

(4)试从资源、能效、对环境的影响等方面，阐述火力发电的弊端有哪些？

①化石燃料属于不可再生资源，用化石燃料发电会造成资源的浪费；②火力发电的过程中，能量经过多次转化，利用率低，能量损失大；③化石燃料燃烧会产生大量的有害物质(如SO2、CO、NO2、粉尘等)，污染环境

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化学反应与能量变化PPT，第三部分内容：02原电池——化学能直接转化为电能

1.实验探究

2.原电池的概念

原电池是把______能转化为____能的装置；

原电池的反应本质是________________反应。

3.原电池的工作原理

(1)分析右图并填空

原电池总反应式：____________________________。

(2)能量转化：________能转变为____能。

4.原电池的构成条件

理论上，放热的________反应均可构成原电池。

装置条件：(1)具有________的两个电极(金属与金属或金属与能导电的非金属)。

(2)溶液：两电极均插入________溶液中。

(3)导线：两电极用导线相连，形成闭合回路。

(1)火力发电是化学能间接转化为电能的过程(　　)

(2)HCl＋NaOH===NaCl＋H2O是放热反应，可以设计成原电池(　　)

(3)将铜片和锌片用导线连接插入酒精中，电流表指针发生偏转(　　)

(4)在铜—锌—稀硫酸原电池中，电子由锌通过导线流向铜，再由铜通过电解质溶液到达锌(　　)

(5)原电池中阳离子向正极移动(　　)

(6)原电池中的负极反应一定是电极材料失电子(　　)

1.(原电池的构成条件)下列装置中能够组成原电池的是_____(填序号)，其他不能构成原电池的试分别说明理由：___________________________________。

原电池的判定方法

一看反应原理(能否自发地进行氧化还原反应)；二看构成条件(两极一液成回路：两个活泼性不同的电极，插入电解质溶液中，装置形成闭合回路)。

2.(电极名称的判断)根据原电池原理，结合装置图，按要求解答问题：

(1)若X为Zn，Y为硫酸铜溶液，则X为_____(填电极名称)，判断依据___________________________________；铜电极的名称是_____，溶液中的Cu2＋移向____(填“Cu”或“X”)电极。

(2)若X为银，Y为硝酸银溶液，则X为_____(填电极名称)，判断依据___________________________________；铜电极的名称是_____，溶液中的Ag＋移向___(填“Cu”或“X”)电极。

(3)若X为Fe，Y为浓硝酸，则Cu为_____(填电极名称)，铜电极可能观察到的现象是_________________________；X电极的名称是______。

3.利用原电池原理可比较金属的活泼性，原电池中，作负极的金属活动性一般比作正极的金属活动性强。结合相关知识解答下列问题。

由A、B、C三种金属按表中装置进行实验：

(1)在甲中，金属片__(填“A”或“B”)发生氧化反应。

(2)在乙中，金属片__(填“B”或“C”)作负极。

(3)如果把B、C用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，有一电极产生气泡。则金属片____(填“B”或“C”)上有气泡产生。

(4)上述三种金属的活动性顺序是__________。

提醒：利用原电池还可加快化学反应，如：在用Zn和稀硫酸反应制取H2时，滴加少量CuSO4溶液，可加快Zn与稀硫酸反应制取H2的速率。

1.下列设备工作时，将化学能转化为电能的是

解析   A项，锂离子电池是把化学能转化为电能，故正确；

B项，太阳能集热器是把太阳能转化为热能，故错误；

C项，燃烧是放热反应，是把化学能转化为热能，故错误；

D项，硅太阳能电池是把太阳能转化为电能，故错误。

2.下列装置能形成原电池的是

A.①②③⑦  B.①②⑤⑥

C.①②③④  D.①②③⑥⑦

3.如图所示，下列对于该原电池的叙述正确的是

A.铜是负极，铜片上有气泡产生

B.铜片质量逐渐减小

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

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《化学反应的速率与限度》化学反应与能量PPT课件(第2课时) 第一部分内容：核心素养发展目标 1.了解可逆反应及特点。 2.理解化学平衡状态的特征及标志，知道改变条件化学平衡会发生移..

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《化学反应与能量变化》化学反应与能量PPT课件(第3课时原电池原理应用化学电源) 第一部分内容：核心素养发展目标 1.知道干电池、充电电池、燃料电池等化学电源的特点。 2.掌握构成电..

《化学反应与能量变化》化学反应与能量PPT课件(第3课时原电池原理应用化学电源)

第一部分内容：核心素养发展目标

1.知道干电池、充电电池、燃料电池等化学电源的特点。

2.掌握构成电池的要素，了解不同电极材料对电池性能的影响。

3.能正确书写简单化学电源的电极反应式。

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化学反应与能量变化PPT，第二部分内容：01设计原电池

已知一个氧化还原反应，首先分析找出氧化剂、还原剂，一般还原剂为负极材料(或在负极上被氧化)，氧化剂(电解质溶液中的阳离子)在正极上被还原。

以Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑为例

(1)理论上任何氧化还原反应都可设计成原电池(　　)

(2)原电池中负极上发生氧化反应(　　)

(3)原电池中正极材料一定发生还原反应(　　)

(4)原电池中正极材料必须与电解质溶液的某种离子反应(　　)

1.理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。选择适宜的材料和试剂，请利用反应“Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋”设计一个原电池。

回答下列问题：

(1)用双线桥分析上述离子反应，标出电子转移的方向和数目______________；其中氧化反应的半反应可表示为“Fe－2e－===Fe2＋”，则还原反应的半反应为_________________。

(2)若设计成原电池

①负极材料是___，选择依据是_________________________________________________；

②正极材料可选用__________，选择依据是______________________________________。

③_________________溶液作电解质。

(3)写出电极反应式

正极：___________________，负极：_______________。

(4)该原电池中电子从________极流出，电解质溶液中的阳离子(Fe3＋)移向_____________极。

2.水果简易电池的制作

(1)探究制作水果电池对电极材料的要求(按如图连接)

(已知电流表的指针偏向电子流入的电极)

问题讨论：水果的作用是作：___________。

实验结论：构成原电池的要素有：

①自发的氧化还原反应。

②两个活泼性___________的电极，___________溶液，形成闭合回路。

③根据电极材料判断电极：较活泼金属作___________，不活泼的金属或惰性电极作___________。

(2)探究影响电流效果的因素

【实验1】探究电极材料对电流效果的影响

实验结论：在其他条件相同时，电极材料活泼性差别越大，电流效果越好。

【实验2】探究不同水果对电流效果的影响

实验结论：在其他条件相同时，不同的电解质溶液，电流效果______。

【实验3】探究电极间距对电流效果的影响

实验结论：在其他条件相同时，两电极间距越小，电流效果_______。

水果电池的电流效果与电极材料、水果的种类有关，另外还与两电极间距离以及电极插入水果的深度等因素有关。

1.右图为番茄制作的水果电池，下列说法正确的是

A.一段时间后，铜片质量减小

B.锌电极发生氧化反应

C.电流由锌通过导线流向铜

D.铜电极是该电池的负极

2.利用离子反应“Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋”设计原电池，下列设计不合理的是

①铜片、铁片、FeCl3溶液组成的原电池

②石墨、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池

③铁片、锌片、Fe(SO4)3溶液组成的原电池

④银片、铁片、Fe(NO3)2溶液组成的原电池

A.①②  B.②③C.③④  D.②④

3.选择适宜的材料和试剂，请利用反应“Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋”设计一个化学电池。

回答下列问题：

(1)负极材料：___；正极材料：__________；电解质溶液：___________。

(2)写出电极反应式

正极：__________________；

负极：________________。

(3)原电池中电子从______极流出，电解质溶液中阴离子流向____极(填“正”或“负”)。

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化学反应与能量变化PPT，第三部分内容：02化学电源

1.一次电池

(1)特点：电池放电后______充电(内部的氧化还原反应______逆向进行)，如锌锰干电池属于一次电池。

(2)锌锰干电池的构造如图所示：

①锌筒为______，电极反应是__________________。

②石墨棒为______，最终被还原的物质是 ____________。

③NH4Cl糊的作用 __________________。

2.二次电池(充电电池)

(1)特点：二次电池在放电时所进行的____________，在充电时可以 ____________，使电池恢复到放电前的状态。

(2)能量转化：化学能        电能

(3)常见的充电电池：铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池。

3.燃料电池

(1)特点：①反应物储存在电池外部，②能量转换效率高、清洁、安全，③供电量易于调节。

(2)燃料电池常用的燃料有：__________、__________、乙醇等。

常用氧化剂：氧气。

(1)锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细(　　)

(2)氢氧燃料电池是将热能直接转变为电能(　　)

(3)充电电池可以无限制地反复充电、放电(　　)

(4)氢氧燃料电池比氢气直接燃烧发电能量利用率高(　　)

1.1800年伏打用锌片与铜片夹以盐水浸湿的纸片叠成电堆产生了电流，这个装置后来称为伏打电池(也叫伏打电堆)，如下图所示。

观察示意图，思考回答下列问题：

(1)负极是：___，电极反应_______________。

(2)正极是：____。

(3)猜测得电子发生还原反应的物质可能是______。

2.铅酸电池常用作汽车电瓶，其构造如图所示，工作时该电池总的方程式为：

Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O

按要求回答下列问题：

(1)负极材料是____，正极材料是______，电解质溶液是_______。

(2)工作时，电解质溶液中的H＋移向___________极。

(3)工作时，电解质溶液中硫酸的浓度_____(填“增大”“减小”或“不变”)。

(4)当铅蓄电池向外电路提供2 mol e－时，理论上负极板的质量增加___ g。

1.下列有关电池的叙述不正确的是

A.水果电池是方便实用的家用电池

B.铅蓄电池是一种常用的二次电池

C.氢氧燃料电池是一种高效、无污染的发电装置

D.锌锰干电池工作一段时间后，锌外壳逐渐变薄

2.下列电池工作时，O2在正极得电子的是

3.下列有关锌锰干电池的说法中正确的是

A.锌外壳是负极，石墨碳棒是正极材料

B.在外电路中电子从碳棒流向锌外壳

C.电流从锌流到碳棒上

D.在电池内部阳离子从碳棒向锌片移动

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化学反应与能量变化PPT，第四部分内容：03拓展延伸　电极反应式的书写

1.书写电极反应式的原则

电极反应式遵循质量守恒、得失电子守恒及电荷守恒，遵循离子方程式的书写规则，两电极反应式相加得电池总化学(或离子)方程式。

2.书写电极反应式的基本类型

(1)类型一　题目给定原电池的装置图，未给总反应式

①首先找出原电池的正、负极，即分别找出氧化剂和还原剂。

②结合电解质判断出还原产物和氧化产物。

③遵循氧化还原反应离子方程式配平原则，写出电极反应式。(注意：电极产物能否与电解质溶液共存，如铅蓄电池的负极铅失电子变为Pb2＋，但Pb2＋与硫酸溶液中的SO    不共存，因而负极电极反应式为Pb－2e－＋SO    ===PbSO4)

④将两电极反应式相加(注意两极得失电子数相等)可得电池总反应式。

(2)类型二　题目中给出原电池的总反应式

①分析原电池总反应式中各元素的化合价变化情况，找出氧化剂及其对应的还原产物，氧化剂发生的反应即为正极反应；找出还原剂及其对应的氧化产物，还原剂发生的反应即为负极反应。

②当氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物由多种元素组成时，还应考虑电解质是否参与了反应。

③若有一个电极反应式较难写出，可先写出较易写出的电极反应式，然后再用总反应式减去该电极反应式即得到另一电极反应式。

1.一种镁－空气电池装置如图所示，电极材料为金属镁和吸附氧气的活性炭，电解液为KOH浓溶液。

(1)负极电极反应式___________________________，正极电极反应式____________________。

(2)电子移动的方向是由___经外电路到___。(填“a”或“b”)

(3)电池总反应式为____________________________。

2.(2019·北海期末)某锂离子电池的工作原理如图所示(a极材料为金属锂和石墨的复合材料，b极材料为FePO4和石墨的复合材料)，其电池反应为Li＋FePO4===LiFePO4

(1)a为___极，电极反应式：_____________；b为___极，电极反应式：______________________________。

(2)电池内部Li＋由___侧移向___侧(填“左”或“右”)。

(3)能否用磷酸溶液作电解质____。(填“能”或“否”)

3.如图所示，可形成氢氧燃料电池。通常氢氧燃料电池有酸式(当电解质溶液为硫酸时)和碱式[当电解质溶液为NaOH(aq)或KOH(aq)时]两种。试回答下列问题：

(1)酸式电池的电极反应：负极：_________________，

正极：______________________；

电池总反应：________________。

(2)碱式电池的电极反应：负极：________________________，

正极：_______________________；电池总反应：_________________。

燃料电池电极反应式的书写

(1)写出电池总反应式。燃料电池的总反应与燃料的燃烧反应一致，若产物能和电解质反应则总反应为加合后的反应。甲烷燃料电池(电解质溶液为NaOH溶液)的总反应为CH4＋2O2＋2NaOH===Na2CO3＋3H2O。

(2)写出电池的正极反应式。

无论负极燃料是H2还是含碳燃料(CO、CH4、CH3OH、C4H10、C2H5OH……)，正极一般都是O2发生还原反应，在碱性条件下，正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，若在酸性条件下，则正极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O。

(3)写出负极反应式：负极反应式＝总反应式－正极反应式。

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《化学反应的速率与限度》化学反应与能量PPT课件(第1课时化学反应的速率) 第一部分内容：核心素养发展目标 1.了解化学反应速率的概念和表示方法，并能进行简单计算。 2.理解影响化学..

《化学反应与能量变化》化学反应与能量PPT课件(第2课时化学反应与电能) 第一部分内容：核心素养发展目标 1.设计实验认识构成原电池的条件。 2.理解原电池的概念及工作原理，能正确判..

《化学反应的速率与限度》化学反应与能量PPT课件(第1课时化学反应的速率)

第一部分内容：核心素养发展目标

1.了解化学反应速率的概念和表示方法，并能进行简单计算。

2.理解影响化学反应速率的因素及规律，并能合理解释生产、生活中的相关化学现象。

3.学会运用变量控制研究影响化学反应速率的方法。

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化学反应的速率与限度PPT，第二部分内容：01化学反应速率及其表示方法

化学反应速率概念及表示方法

(1)反应速率越大，反应现象越明显(　　)

(2)对有固体参加的化学反应，可用单位时间固体浓度的改变量表示化学反应速率(　　)

(3)化学反应速率的单位通常为mol·L－1或mol·min－1(　　)

(4)在特定情况下，也可用单位时间某物质的质量或物质的量的变化表示化学反应速率(　　)

1.在盛有18 g碳、2 L的密闭容器中，充入0.8 mol CO2，一定条件下发生C(s)＋CO2(g)===2CO(g)，反应5 min时测得CO2的物质的量为0.4 mol。

(1)固体碳减少的质量____ g，固体或纯液体的浓度视为常数，是否可用碳固体的浓度变化量来表示该反应的化学反应速率____(填“是”或“否”)。

2.反应：3A(g)＋B(g)===2C(g)＋2D(g)，在不同条件下，用不同物质表示其反应速率，分别为

①v(A)＝0.6 mol·L－1·min－1

②v(B)＝0.45 mol·L－1·min－1

③v(C)＝0.015 mol·L－1·min－1

④v(D)＝0.45 mol·L－1·min－1

则此反应在不同条件下进行最快的是

A.②③  B.①③  C.②④  D.②

化学反应速率大小的比较方法

(1)归一法：若单位不统一，则要换算成相同的单位；若为不同物质表示的反应速率，则要换算成同一物质来表示反应速率；再比较数值的大小。

(2)比值法：比较化学反应速率与化学计量数的比值，如aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)，比较vAa与vBb，若vAa＞vBb，则说明用A表示的化学反应速率大于用B表示的化学反应速率。

1.下列关于化学反应速率的说法，不正确的是

A.化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量

B.可用单位时间内氢离子浓度的变化表示氢氧化钠与硫酸中和反应的速率

C.在同一化学反应中，用反应物或生成物表示的化学反应速率的数值相等

D.化学反应速率常用单位有mol·L－1·s－1和mol·L－1·min－1

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化学反应的速率与限度PPT，第三部分内容：02影响化学反应速率的因素

1.方法引导——变量控制方法

探究化学反应速率的影响因素，关键是控制好变量，其大致步骤：

2.实验探究——外界条件对化学反应速率的影响

(1)温度对化学反应速率影响的探究

(2)催化剂对化学反应速率影响的探究

(3)浓度对化学反应速率影响的探究

(4)探究固体反应物表面积对化学反应速率的影响

影响化学反应速率的因素

(1)内因

化学反应速率的大小主要取决于反应物本身的性质。

(2)外因

在其他条件相同时。

(1)Na、Mg、Al的金属性决定了它们与水反应的速率大小(　　)

(2)增大反应物的用量一定能加快化学反应速率(　　)

(3)对于放热反应，升高温度化学反应速率减小(　　)

(4)改变压强，化学反应速率必然改变(　　)

(5)用铁和稀硫酸反应制取氢气时，硫酸浓度大，产生氢气的速率越快(　　)

1.在带有活塞的密闭容器中发生如下反应：3Fe(s)＋4H2O(g)      Fe3O4(s)＋4H2(g)，分析改变下列条件化学反应速率如何改变(填“变大”“变小”或“不变”)，阐述理由。

(1)增加铁片的质量(不考虑表面积的变化)_____，理由__________________________________________________。

(2)保持容器的体积不变，增加水蒸气的通入量_____，理由______________________________。

(3)保持容器内压强不变，充入一定量的氩气_____，理由_______________________________________________________________。

(4)保持容器的容积不变，充入一定量的氩气_____，理由_______________________________________________________________。

压强对反应速率的影响

有气体参加的反应，改变压强对反应速率的影响实质是改变体积，使反应物的浓度改变。

(1)压缩体积或充入气态反应物，使压强增大，都能加快化学反应速率。

(2)充入非反应气体对化学反应速率的影响

①恒容时：充入非反应气体→压强增大，但各物质浓度不变→反应速率不变。

②恒压时：充入非反应气体→压强不变→体积增大→各物质浓度减小→反应速率减慢。

1.下列各组化学反应，反应速率最快的是

2.实验室用锌粒与2 mol·L－1硫酸溶液制取氢气，下列措施不能增大化学反应速率的是

A.用锌粉代替锌粒

B.改用3 mol·L－1硫酸溶液

C.改用热的2 mol·L－1硫酸溶液

D.向该硫酸溶液中加入等体积的水

3.一定温度下，反应N2(g)＋O2(g)===2NO(g)在密闭容器中进行，下列措施不能改变化学反应速率的是

A.缩小容积使压强增大  B.恒容，充入N2

C.恒容，充入He  D.恒压，充入He

4.把下列四种X溶液分别加入四个盛有10 mL 2 mol·L－1盐酸的烧杯中，均加水稀释到50 mL，此时，X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应最快的是

A.10 ℃ 20 mL 3 mol·L－1的X溶液

B.20 ℃ 30 mL 2 mol·L－1的X溶液

C.20 ℃ 10 mL 4 mol·L－1的X溶液

D.10 ℃ 10 mL 2 mol·L－1的X溶液

《化学反应的速率与限度》化学反应与能量PPT课件(第2课时) 第一部分内容：核心素养发展目标 1.了解可逆反应及特点。 2.理解化学平衡状态的特征及标志，知道改变条件化学平衡会发生移..

《化学反应与能量变化》化学反应与能量PPT课件(第3课时原电池原理应用化学电源) 第一部分内容：核心素养发展目标 1.知道干电池、充电电池、燃料电池等化学电源的特点。 2.掌握构成电..

《化学反应与能量变化》化学反应与能量PPT课件(第2课时化学反应与电能) 第一部分内容：核心素养发展目标 1.设计实验认识构成原电池的条件。 2.理解原电池的概念及工作原理，能正确判..

《化学反应的速率与限度》化学反应与能量PPT课件(第2课时)

第一部分内容：核心素养发展目标

1.了解可逆反应及特点。

2.理解化学平衡状态的特征及标志，知道改变条件化学平衡会发生移动。

3.了解控制反应条件在生产、生活和科学研究中的作用。

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化学反应的速率与限度PPT，第二部分内容：01化学反应限度

1.可逆反应

(1)定义

在同一条件下_____________ 和_____________均能进行的化学反应。书写可逆反应的化学方程式时，不用“===”，用“       ”。

(2)特征

2.化学平衡状态的建立

(1)化学平衡状态的建立过程

(2)用速率变化图像表示化学平衡状态的建立

3.化学平衡状态

(1)化学平衡状态的概念

如果外界条件(温度、浓度、压强等)不发生改变，当        反应进行到一定程度时，________________与________________相等，反应物的浓度与生成物的浓度________________，达到一种表面静止的状态，称为“化学平衡状态”，简称化学平衡。

(2)化学平衡状态的特征

4.化学反应的限度

(1)化学平衡状态是可逆反应在一定条件下所能达到或完成的__________，即该反应进行的限度。

(2)对化学反应限度的理解

①化学反应的限度决定了反应物在一定条件下的最大__________。

②同一可逆反应，不同条件下，化学反应的限度不同，即改变条件可以在一定程度上改变一个化学反应的__________。

(1)SO2溶于水时，完全与水反应生成H2SO3(　　)

(2)通过改变反应条件，可逆反应中反应物的转化率可达100%(　　)

(3)相同条件下，不同化学反应的限度可能不同(　　)

(4)一定条件，可以通过延长化学反应的时间来改变反应物的最大转化率(　　)

(5)化学反应在一定条件下建立平衡状态时，化学反应将会停止(　　)

1.将2 mol SO2和1 mol O2充入容器，发生如下反应：2SO2＋O2催化剂△2SO3，一段时间后，再向容器中充入含氧同位素18  8O的氧气，则最终18  8O存在于哪些物质中？为什么？

提示18  8O可能存在于氧气、二氧化硫和三氧化硫中，因为反应为可逆反应，当含18  8O的氧气参与反应生成含18  8O的三氧化硫，同时含18  8O的三氧化硫又分解生成二氧化硫和氧气，故最终三种物质中都可能含有18  8O。

2.(2018·河南信阳期末)可逆反应2NO2(g)    2NO(g)＋O2(g)在恒容密闭容器中进行：

①单位时间内生成n mol O2的同时，生成2n mol NO2

②单位时间内生成n mol O2的同时，生成2n mol NO

③用NO2、NO和O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2∶2∶1

④混合气体的颜色不再改变

⑤混合气体的密度不再改变

⑥混合气体的压强不再改变

⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变

可说明该反应达到化学平衡状态的是__________。

3.在容积一定的密闭容器中进行反应H2(g)＋I2(g)      2HI(g)，

(1)混合气体的总的物质的量不再改变

(2)混合气体的压强不再改变

(3)混合气体的密度不再改变

(4)混合气体的平均相对分子质量不再改变

其中不能说明该反应达到平衡状态的是___________。

化学平衡状态的判断依据

(1)直接判断依据

(2)间接判断依据

以mA(g)＋nB(g)        pC(g)＋qD(g)为例

1.反应CO(g)＋H2O(g) 高温 CO2(g)＋H2(g)，达到平衡后，再向反应容器中充

入含18O的一氧化碳，经过一段时间后，18O存在于

A.CO      B.H2O

C.CO2　CO  D.CO　H2O　CO2

2.下列关于化学平衡的说法中，不正确的是

A.当可逆反应达到平衡时，正、逆反应速率都为零

B.当可逆反应达到化学平衡时，正、逆反应速率一定相等

C.当可逆反应达到化学平衡后，改变某些条件可以使平衡破坏

D.当可逆反应达到平衡时，尽管正、逆反应都还在进行，但各物质的浓度保持不变

3.在一定温度下的恒容容器中，发生反应：2A(g)＋B(s)　C(g)＋D(g)，下列描述中能表明反应已达到平衡状态的是

①混合气体的压强不变

②混合气体的密度不变

③C(g)的物质的量浓度不变

④容器内A、C、D三种气体的浓度之比为2∶1∶1

⑤单位时间内生成n mol C，同时生成n mol D

⑥单位时间内生成n mol D，同时生成2n mol A

A.①②⑤  B.②③⑤

C.②③⑥  D.①③⑥

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化学反应的速率与限度PPT，第三部分内容：02化学反应条件的控制

1.下列措施可以提高燃料燃烧效率的是_________(填序号)。

①提高燃料的着火点　②降低燃料的着火点

③将固体燃料粉碎　④将液体燃料雾化处理

⑤将煤进行气化处理　⑥通入适当过量的空气

2.下图所示为工业合成氨的流程图。下列有关生产条件的调控作用分析正确的是___________(填序号)。

(1)步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒

(2)步骤②中“加压”可以加快反应速率

(3)步骤②采用的压强是2×107 Pa，因为在该压强下铁触媒的活性最大

(4)步骤③，选择高效催化剂是合成氨反应的重要条件

(5)目前，步骤③一般选择控制反应温度为700 ℃左右

(6)步骤④⑤有利于提高原料的利用率，能节约生产成本

1.将煤块粉碎、经脱硫处理、在适当过量的空气中燃烧，这样处理的目的是

①使煤充分燃烧，提高煤的利用率　②减少SO2的产生，避免造成“酸雨”　③减少有毒的CO产生，避免污染空气　④减少CO2的产生，避免“温室效应”

A.①②③  B.②③④

C.①③④  D.①②③④

2.在下列事实中，判断什么因素影响了化学反应的速率。

(1)集气瓶中有H2和Cl2的混合气体，在瓶外点燃镁条时发生爆炸：____。

(2)黄铁矿煅烧时需粉碎成细小的矿粒：________________。

(3)KI晶体和HgCl2晶体混合后无明显现象，若一起投入水中，很快生成红色的HgI2：__________________________。

(4)熔化的KClO3放出气泡很慢，撒入少量MnO2很快产生气体：_______。

(5)同浓度、同体积的盐酸中放入同样大小的锌粒和镁块，产生气体有快有慢：_________________。

(6)同样大小的石灰石分别在0.1 mol·L－1的盐酸和1 mol·L－1的盐酸中反应速率不同：_____________。

(7)夏天的食品易霉变，冬天就不易发生该现象：_________。

(8)葡萄糖在空气中燃烧时需要较高的温度，可是在人体内正常体温(37 ℃)下，就可以被氧化，这是因为：__________________。

《研究与实践:了解车用能源》化学反应与能量PPT

第一部分内容：【材料阅读】

材料一:汽车发展史

(1)喷气式汽车:

1680年,英国著名科学家牛顿设想了喷气式汽车的方案,利用喷管喷射蒸汽来推动汽车,但未能制成实物。

(2)蒸汽动力汽车:

1769年,法国人N·J·居纽制造了用煤气燃烧产生蒸汽驱动的三轮汽车。

1829年,英国的詹姆斯发明了时速25千米的蒸汽车,该车可以作为大轿车使用。

(3)汽油汽车:

1885年是汽车发明取得决定性突破的一年。德国工程师本茨和戴姆勒、英国的巴特勒分别发明了装有汽油发动机的汽车。俄国的普奇洛夫和伏洛波夫两人发明了装有内燃机的汽车。

(4)电力汽车:

第一辆实际制造出来的电动车是由美国人安德森在1832到1839年之间发明的。

1898年,德国人波尔舍开发了名为“Lohner-Porsche”的电动车,该车采用铅酸蓄电池作为动力源。

(5)现代汽车:

1885年德国工程师卡尔·本茨在曼海姆制造成一辆装有汽油机的三轮车。这一辆装有内燃动力机的汽车被认为是世界上真正的第一辆汽车,因为它是真正以汽油为动力源的第一辆汽车,而不是蒸汽机。

(6)新能源汽车:

①混合动力汽车:内燃机可持续工作,电池又可以不断得到充电,故其行程和普通汽车一样。

②纯电动汽车:以蓄电池提供电能作为动力。

③燃料电池汽车:以燃料电池提供电能作为动力。

④氢动力汽车

⑤超级电容汽车

材料二:汽车燃料

1.常规汽车燃料

汽油和柴油是目前汽车最常用的燃料。通过石油炼制获得的汽油和柴油能量密度高、价格低、不易变质、便于运输,因此非常适用于点燃式发动机和压燃式发动机。

2.发动机代用燃料:

发动机代用燃料指使用代用燃料来替代汽油或柴油。目前国内开发使用的发动机代用燃料包括天然气、液化石油气、甲醇、乙醇、生物质燃料、氢气以及二甲基醚等。

材料三:燃料热值

燃料热值也叫燃料发热量,是指单位质量(指固体或液体)或单位体积(指气体)的燃料完全燃烧,燃烧产物冷却到燃烧前的温度(一般为环境温度)时所释放出来的热量。

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研究与实践了解车用能源PPT，第二部分内容：【思考提升】

1.你最终选择了哪种燃料和哪种能量转化方式?你在选择时重点考虑了哪些因素?

提示:选择氢能源,化学能转化为电能。选择时考虑①来源和储量;②对环境的影响;③价格;④能量转化效率。

2.通过了解车用能源的发展过程,你得到什么启示?

提示:逐渐由传统能源向清洁、无污染、可循环的新能源转换。

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