PAGE1專題3化學(xué)反應(yīng)與能量變化內(nèi)容導(dǎo)航考點(diǎn)聚焦：緊扣考試命題?？键c(diǎn)，有的放矢重點(diǎn)速記：知識(shí)點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)梳理，查漏補(bǔ)缺難點(diǎn)強(qiáng)化：難點(diǎn)內(nèi)容標(biāo)注與講解，能力提升復(fù)習(xí)提升：基礎(chǔ)鞏固+提升專練，全面突破1.了解化學(xué)能與熱能的轉(zhuǎn)化，認(rèn)識(shí)吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)。2.會(huì)用化學(xué)鍵解釋化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因。3.了解構(gòu)成原電池的條件。4.理解原電池的概念及工作原理，能正確判斷原電池的正、負(fù)極。5.了解原電池工作原理及其應(yīng)用。6.掌握干電池、充電電池、燃料電池等化學(xué)電池的特點(diǎn)。7.掌握化學(xué)電池的工作原理及電極反應(yīng)式的書寫。一、化學(xué)反應(yīng)過程中存在熱量變化1.吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)(1)①把熱量的化學(xué)反應(yīng)稱為放熱反應(yīng)。②把熱量的化學(xué)反應(yīng)稱為吸熱反應(yīng)。(2)常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)①所有燃燒反應(yīng)②酸堿中和反應(yīng)③大多數(shù)化合反應(yīng)④活潑金屬跟水或酸的反應(yīng)⑤物質(zhì)的緩慢氧化①大多數(shù)分解反應(yīng)②C＋CO2(以C、H2為還原劑的氧化還原反應(yīng))③Ba(OH)2·8H2O＋NH4Cl(固態(tài)銨鹽與堿的反應(yīng))④NaHCO3與鹽酸的反應(yīng)2.化學(xué)反應(yīng)中總會(huì)伴隨著能量變化通常主要表現(xiàn)為熱能的變化，有的熱量，有的熱量?！疽族e(cuò)提醒】關(guān)于吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的易錯(cuò)點(diǎn)（1）“三個(gè)不一定”。①需加熱才能發(fā)生的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)，如碳和氧氣的反應(yīng)；②放熱反應(yīng)常溫下不一定容易發(fā)生，如鋁熱反應(yīng)；③吸熱反應(yīng)也不一定需要加熱，如Ba(OH)2·8H2O晶體和NH4Cl晶體的反應(yīng)。（2）吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)都是化學(xué)變化。①NaOH固體溶于水是放熱過程，但不是放熱反應(yīng)；②升華、蒸發(fā)等過程是吸熱過程，但不是吸熱反應(yīng)。二、化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因1.化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因(1)化學(xué)反應(yīng)過程(物質(zhì)變化)(2)化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因化學(xué)鍵的斷裂與形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。E1＞E2，反應(yīng)能量(吸熱反應(yīng))；E1＜E2，反應(yīng)能量(放熱反應(yīng))。2.放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)比較類型比較放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)定義釋放熱量的化學(xué)反應(yīng)吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)形成原因反應(yīng)物具有的總能量大于生成物具有的總能量反應(yīng)物具有的總能量小于生成物具有的總能量與化學(xué)鍵的關(guān)系生成物分子成鍵時(shí)釋放的總能量大于反應(yīng)物分子斷鍵時(shí)吸收的總能量生成物分子成鍵時(shí)釋放的總能量小于反應(yīng)物分子斷鍵時(shí)吸收的總能量圖示【歸納總結(jié)】化學(xué)反應(yīng)中能量變化的計(jì)算：(1)用E(反應(yīng)物)表示反應(yīng)物的總能量，E(生成物)表示生成物的總能量，ΔQ表示能量變化，則：ΔQ＝E(生成物)－E(反應(yīng)物)。(2)用Q(吸)表示反應(yīng)物分子斷裂時(shí)吸收的總能量，Q(放)表示生成物分子成鍵時(shí)放出的總能量，ΔQ＝Q(吸)－Q(放)。三、原電池及其原理1.原電池的概念原電池是把能轉(zhuǎn)化為能的裝置；原電池的反應(yīng)本質(zhì)是反應(yīng)。2.原電池的工作原理(1)銅鋅原電池電極材料電極名稱電子流向電極反應(yīng)式反應(yīng)類型鋅反應(yīng)銅反應(yīng)總反應(yīng)化學(xué)方程式：離子方程式：(2)能量轉(zhuǎn)化：化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)槟堋?.原電池的構(gòu)成條件理論上，放熱的反應(yīng)均可構(gòu)成原電池。裝置條件：(1)具有的兩個(gè)電極(金屬與金屬或金屬與能導(dǎo)電的非金屬)。(2)溶液：兩電極均插入溶液中。(3)導(dǎo)線：兩電極用導(dǎo)線相連，形成。【方法技巧】原電池的判定方法一看反應(yīng)原理(能否自發(fā)地進(jìn)行氧化還原反應(yīng))；二看構(gòu)成條件(兩極一液成回路：兩個(gè)活潑性不同的電極，插入電解質(zhì)溶液中，裝置形成閉合回路)。4.原電池的工作原理負(fù)極正極電極材料活潑性較強(qiáng)的金屬活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬電子流向離子移動(dòng)方向反應(yīng)類型反應(yīng)現(xiàn)象溶解的極增重或有氣泡放出的極電極反應(yīng)式還原劑－ne－=氧化產(chǎn)物氧化劑＋ne－=還原產(chǎn)物四、原電池的應(yīng)用和設(shè)計(jì)1．加快化學(xué)反應(yīng)速率2．比較金屬活潑性強(qiáng)弱兩種金屬分別作原電池的兩極時(shí)，一般作負(fù)極的金屬比作正極的金屬活潑。3．設(shè)計(jì)原電池（1）依據(jù)：已知一個(gè)氧化還原反應(yīng)，首先分析找出氧化劑、還原劑，一般還原劑為負(fù)極材料（或在負(fù)極上被氧化），氧化劑（一般為電解質(zhì)溶液中的陽(yáng)離子）在正極上被還原。（2）選擇合適的材料①電極材料：電極材料必須導(dǎo)電。負(fù)極材料一般選擇較活潑的金屬材料，或者在該氧化還原反應(yīng)中，本身失去電子的材料；正極材料一般活潑性比負(fù)極的弱，也可以是能導(dǎo)電的非金屬。②電解質(zhì)溶液：電解質(zhì)溶液一般能與負(fù)極材料反應(yīng)。五、化學(xué)電源1.一次電池(1)特點(diǎn)：電池放電后充電(內(nèi)部的氧化還原反應(yīng)逆向進(jìn)行)，如鋅錳干電池屬于一次電池。(2)鋅錳干電池的構(gòu)造如圖所示：①鋅筒為，電極反應(yīng)是Zn－2e－=Zn2＋。②石墨棒為，最終被還原的物質(zhì)是。③NH4Cl糊的作用。2.二次電池(充電電池)(1)特點(diǎn)：二次電池在放電時(shí)所進(jìn)行的，在充電時(shí)可以，使電池恢復(fù)到放電前的狀態(tài)。(2)能量轉(zhuǎn)化：化學(xué)能eq\o(,\s\up11(放電),\s\do4(充電))電能(3)常見的充電電池：。一、原電池正、負(fù)極的判斷二、燃料電池及其電極反應(yīng)式的書寫1.燃料電池(1)特點(diǎn)：①反應(yīng)物儲(chǔ)存在電池外部，②能量轉(zhuǎn)換效率高、清潔、安全，③供電量易于調(diào)節(jié)。(2)燃料電池常用的燃料有：氫氣、甲烷、乙醇等。常用氧化劑：氧氣。2.燃料電池電極反應(yīng)式的書寫(1)寫出電池總反應(yīng)式。燃料電池的總反應(yīng)與燃料的燃燒反應(yīng)一致，若產(chǎn)物能和電解質(zhì)反應(yīng)則總反應(yīng)為加合后的反應(yīng)。甲烷燃料電池(電解質(zhì)溶液為NaOH溶液)的總反應(yīng)為CH4＋2O2＋2NaOH=Na2CO3＋3H2O。(2)寫出電池的正極反應(yīng)式。無論負(fù)極燃料是H2還是含碳燃料(CO、CH4、CH3OH、C4H10、C2H5OH……)，正極一般都是O2發(fā)生還原反應(yīng)，在堿性條件下，正極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－，若在酸性條件下，則正極反應(yīng)式為O2＋4H＋＋4e－=2H2O。(3)寫出負(fù)極反應(yīng)式：負(fù)極反應(yīng)式＝總反應(yīng)式－正極反應(yīng)式。三、電極反應(yīng)式的書寫原則和類型1.書寫電極反應(yīng)式的原則電極反應(yīng)式遵循質(zhì)量守恒、得失電子守恒及電荷守恒，遵循離子方程式的書寫規(guī)則，兩電極反應(yīng)式相加得電池總化學(xué)(或離子)方程式。2.書寫電極反應(yīng)式的基本類型(1)類型一題目給定原電池的裝置圖，未給總反應(yīng)式①首先找出原電池的正、負(fù)極，即分別找出氧化劑和還原劑。②結(jié)合電解質(zhì)判斷出還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物。③遵循氧化還原反應(yīng)離子方程式配平原則，寫出電極反應(yīng)式。(注意：電極產(chǎn)物能否與電解質(zhì)溶液共存，如鉛蓄電池的負(fù)極鉛失電子變?yōu)镻b2＋，但Pb2＋與硫酸溶液中的SOeq\o\al(2－,4)不共存，因而負(fù)極電極反應(yīng)式為Pb－2e－＋SOeq\o\al(2－,4)=PbSO4)④將兩電極反應(yīng)式相加(注意兩極得失電子數(shù)相等)可得電池總反應(yīng)式。(2)類型二題目中給出原電池的總反應(yīng)式①分析原電池總反應(yīng)式中各元素的化合價(jià)變化情況，找出氧化劑及其對(duì)應(yīng)的還原產(chǎn)物，氧化劑發(fā)生的反應(yīng)即為正極反應(yīng)；找出還原劑及其對(duì)應(yīng)的氧化產(chǎn)物，還原劑發(fā)生的反應(yīng)即為負(fù)極反應(yīng)。②當(dāng)氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物由多種元素組成時(shí)，還應(yīng)考慮電解質(zhì)是否參與了反應(yīng)。③若有一個(gè)電極反應(yīng)式較難寫出，可先寫出較易寫出的電極反應(yīng)式，然后再用總反應(yīng)式減去該電極反應(yīng)式即得到另一電極反應(yīng)式?；A(chǔ)鞏固1．（24-25高一下·湖南長(zhǎng)沙·期中）計(jì)算機(jī)模擬催化劑表面水煤氣產(chǎn)氫反應(yīng)[]過程中能量的變化如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是A．過程I、Ⅱ均表示斷鍵的吸收能量過程B．由圖可知CO2比CO穩(wěn)定C．過程Ⅲ既有共價(jià)鍵斷裂，又有共價(jià)鍵形成D．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)2．（24-25高一下·青海·期末）理論上，下列反應(yīng)不能設(shè)計(jì)成原電池的是A．B．C．D．3．（24-25高一下·廣東廣州·期末）已知反應(yīng)C(石墨，s)=C(金剛石，s)的能量變化如下圖所示，下列說法正確的是A．石墨和金剛石互為同位素B．金剛石比石墨穩(wěn)定C．石墨轉(zhuǎn)化為金剛石是吸熱反應(yīng)D．等質(zhì)量的石墨和金剛石完全燃燒釋放的熱量相同4．（24-25高一上·河南三門峽·期中）下列反應(yīng)既屬于氧化還原反應(yīng)，又屬于吸熱反應(yīng)的是A．鋅粒與稀硫酸的反應(yīng)B．灼熱的木炭與CO2的反應(yīng)C．甲烷在空氣中燃燒的反應(yīng)D．Ba(OH)2·8H2O晶體與NH4Cl晶體的反應(yīng)5．（24-25高一下·遼寧·期中）如圖裝置驗(yàn)證與反應(yīng)的物質(zhì)變化與能量變化，下列合理的是A．儀器的名稱為圓底燒瓶B．試紙為濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙，實(shí)驗(yàn)過程中會(huì)變紅C．氣球膨脹，說明與反應(yīng)的D．實(shí)驗(yàn)結(jié)束，試液無論滴加稀鹽酸還是水，氣球均變小6．（24-25高一下·甘肅蘭州·期中）下列圖示與對(duì)應(yīng)的敘述不相符的是A．(a)圖可表示Ba(OH)2·8H2O晶體與NH4Cl晶體反應(yīng)的能量變化B．通過(b)圖可知石墨比金剛石穩(wěn)定C．由(d)圖可知，A比C的能量高D．由(c)圖可知，O2(g)和SO2(g)反應(yīng)生成SO3(g)是吸熱反應(yīng)7．（24-25高一下·北京大興·期末）下列關(guān)于如圖所示的原電池裝置及原理的說法中，不正確的是A．該裝置可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B．Zn是負(fù)極，其質(zhì)量逐漸減小C．電流從Zn片經(jīng)導(dǎo)線流向Cu片D．Cu表面產(chǎn)生無色氣泡，電極反應(yīng)式為：2H＋+2e﹣=H2↑8．（24-25高一下·四川成都·期中）有關(guān)下列四個(gè)常用電化學(xué)裝置的敘述中，正確的是圖1普通鋅錳電池圖Ⅱ堿性鋅錳電池圖Ⅲ鉛酸蓄電池圖Ⅳ銀鋅紐扣電池A．圖1所示電池中，電子經(jīng)石墨電極沿電解質(zhì)溶液流向鋅筒B．圖Ⅱ所示電池中負(fù)極電極反應(yīng)為：C．圖Ⅲ所示裝置工作過程中，負(fù)極的質(zhì)量逐漸減少D．圖Ⅳ所示電池中，Zn是還原劑，在電池工作過程中被還原9．（24-25高一下·廣東廣州·期中）如圖所示，把鋅片和銅片用導(dǎo)線相連后插入稀硫酸溶液構(gòu)成原電池。下列敘述正確的是

A．Zn是負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng) B．電子從鋅片經(jīng)外電路流向銅片C．一段時(shí)間后溶液變藍(lán) D．銅片上無任何現(xiàn)象10．（24-25高一下·北京朝陽(yáng)·期末）一種簡(jiǎn)單的原電池裝置如圖所示，下列說法不正確的是A．該裝置能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B．電子從Cu經(jīng)導(dǎo)線流向ZnC．Cu片上有氣泡產(chǎn)生：D．氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩個(gè)不同的區(qū)域進(jìn)行提升專練11．（24-25高一下·上?！て谀┙M裝成的電池如下圖所示，為了向其他同學(xué)介紹這款電池，需要對(duì)這款電池的原理做一個(gè)分析，下列說法正確的是A．鐵環(huán)作負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)B．電池工作時(shí)，電子從鐵環(huán)經(jīng)LED燈流向銅線C．電池工作時(shí)，鐵環(huán)變細(xì)銅線變粗D．電池工作結(jié)束后檸檬的酸性變強(qiáng)12．（24-25高一下·福建福州·期末）已知化學(xué)反應(yīng)的能量變化如圖所示，下列敘述中正確的是A．該反應(yīng)需要在加熱條件下才能進(jìn)行B．每生成吸收的能量為C．的總能量一定低于的總能量D．?dāng)嗔焰I和鍵，放出能量13．（24-25高一下·湖南岳陽(yáng)·期末）關(guān)于如圖所示的原電池，下列說法正確的是A．溶液中移向Zn極B．銅電極的反應(yīng)是：C．電子由鋅片通過導(dǎo)線流向銅片D．當(dāng)外電路通過電子的數(shù)目為1mol時(shí)，Cu極生成2g14．（24-25高一下·天津·期中）同學(xué)們利用鎂條、鋁片、導(dǎo)線、電流表、橙汁、氫氧化鈉溶液、燒杯等用品探究原電池的組成。下列結(jié)論錯(cuò)誤的是A．a(chǎn)極為鎂條、b極為鋁片，鋁片上有氣泡產(chǎn)生B．a(chǎn)極為鎂條、b極為鋁片，燒杯中換成氫氧化鈉溶液，鎂為負(fù)極C．a(chǎn)極為鎂條、b極為鋁片，電流表偏轉(zhuǎn)，鎂條為負(fù)極D．a(chǎn)極為鎂條、b極為鋁片，燒杯中換成乙醇溶液，電流表不偏轉(zhuǎn)15．（24-25高一下·安徽滁州·期中）為了探究原電池的正負(fù)極與電解質(zhì)溶液及金屬活動(dòng)性的關(guān)系，有同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：下列說法錯(cuò)誤的是A．實(shí)驗(yàn)1中Al作負(fù)極，實(shí)驗(yàn)2中Al作正極B．實(shí)驗(yàn)3中Al作負(fù)極，電極反應(yīng)為C．實(shí)驗(yàn)4中Al作負(fù)極，電極反應(yīng)為D．根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，電解質(zhì)溶液影響電極的活潑性16．（24-25高一下·江蘇徐州·期中）堿性鋅錳電池的總反應(yīng)為：Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnOOH，電池構(gòu)造示意圖如圖所示。下列有關(guān)說法不正確的是A．電池工作時(shí)，MnO2發(fā)生還原反應(yīng)B．電池工作時(shí)，OH-通過隔膜向負(fù)極移動(dòng)C．環(huán)境溫度過低，不利于電池放電D．反應(yīng)中每生成1molMnOOH，轉(zhuǎn)移電子數(shù)目約為2×6.02×102317．（24-25高一下·江蘇徐州·期中）原電池是化學(xué)對(duì)人類的一項(xiàng)重大貢獻(xiàn)。I．某化學(xué)興趣小組為了探索鋁電極在原電池中作用，設(shè)計(jì)并進(jìn)行以下一系列實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如下：編號(hào)電極材料電解質(zhì)溶液電流表指針方向1Mg、Al稀鹽酸偏向Al2Al、Cu稀鹽酸偏向Cu3Mg、Al氫氧化鈉溶液偏向Mg根據(jù)上表中記錄的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，回答下列問題：(1)實(shí)驗(yàn)1、2中Al電極的作用是否相同？(填”是”或”否”)。(2)實(shí)驗(yàn)2中Cu為極，電池總反應(yīng)離子方程式