高中化学 能源选修4
人教版高中化学选修4第四章第二节 化学电源 课件(共21张PPT)
剖 析 总 反 应 式
明 确 氧 化 与 还 原
确 定 正 负 极
书 写 电 极 反 应 式
做 加 法 验 证
氧(负);还(正) 总=负+正
原子守恒
电荷守恒
电子守恒
放电ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
O2-
H+ H2O
H2O OH-
放电 充电 总反应
放电
充电
负-阴;正-阳
总反应 介质的影响
O2-的转化
两极质量变化
酸性电解质 碱性电解质
总： 2FeO42-+3Zn+8H2O=2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4OH-
• 不习惯读书进修的人，常会自满于现状，觉得没有什么事情需要学习，于是他们不进则退2022年4月13日星期三下午3时59分2秒15:59:0222.4.13 • 读书，永远不恨其晚。晚比永远不读强。2022年4月下午3时59分22.4.1315:59April 13, 2022 • 正确的略读可使人用很少的时间接触大量的文献，并挑选出有意义的部分。2022年4月13日星期三3时59分2秒15:59:0213 April 2022 • 书籍是屹立在时间的汪洋大海中的灯塔。
谢谢观赏
You made my day!
第四章第二节 化学电源
高中化学选修四 “三导”新授课程系列
干电池
碱性锌锰电池 锌银纽扣电池 铅蓄电池
镉镍电池
氢镍电池 锂离子电池 聚合物锂离子电池 甲烷燃料电池 氢氧燃料电池
左侧用H2O还是 OH-补齐？
原子守恒
电荷守恒
电子守恒
原子守恒
电荷守恒
做加法可用于验证书写正误
做减法可求另一极反应式
人教版高中化学选修4 化学反应原理 第一章 第一节 化学反应与能量的变化(第1课时)
选修4 化学反应原理 第一章 化学反应与能量
第一节 化学反应与能量的变化 第1课时
2014年6月16日星期一
1
焓变 反应热
2014年6月16日星期一
2
焓变 反应热
2014年6月16日星期一
3
焓变 反应热
这是一幅幅多么撩人的自然美景，然而， 如今的地球正在遭受着前所未有的灾难：大气 污染加剧、水污染严重，固体废弃物与日俱增、 臭氧空洞、酸雨、赤潮、温室效应、水土流失、 土地沙漠化等。归根结底，都和化学反应有着 密切的关系，我们这一章研究的主要是物质的 能量变化，这种能量变化常以热能、电能、光 能等形式表现出来。让我们共同学习、研究化 学反应与能量，做好保护地球，保护环境的工 作。
2014年6月16日星期一
22
焓变 反应热
【例 2】 拆开 lmol H-H键、lmol N-H键、lmolN≡N键分
别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则1mol N2生成 NH3的反应热为 -92KJ/mol ，1mol H2生成NH3的反应热为 。 -30.6KJ/mol 分析：N2(g)＋3H2(g)＝2NH3(g)，因拆开 lmol N-H键和 生成 lmol N-H键吸收和释放出的能量相等，所以此反应 的反应热计算如下： △H =(946kJ/mol+3×436kJ/mol)- 2×3×391kJ/mol =-92kJ/mol 而 lmol H2只与 1/3 mol N2反应.所以此题lmolN2生成NH3 的反应热△H= -92kJ/mol。 lmolH2生成NH3的反应热 △H= -30.67kJ/mol。
键能越大，物质能量越低，越稳定，反之键能越 小，物质能量越高，越不稳定。
优课系列高中化学人教版选修四 燃烧热 能源 课件9ppt(共20张PPT)
D、1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲
烷的燃烧热
【练习4】已知下列两个热化学方程式；
H2(g)+O2(g)=H2O(1) △H=－
C3H8(g)+5O2 (g)=3CO2(g)+4H2O(1)
△H=－
（1）实验测得H2和C3H8的混合气体共5mol，完全 燃烧生成液态水时放热6262.5kJ,则混合气体中
-393.5
乙烷
2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g) ΔH1，
D、1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
煤作为燃料的利弊?提高煤燃烧效率的措施有哪些?
金刚石 或 CO的燃烧热为∆H =- C(s)
-395.0
25℃ 101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量。
⑵ • 哪一个是H2的燃烧热？ ————
4.数值：
• 不同的物质都有它们具体的燃烧热值。
根据你对燃烧热的理解，参照课本表1-1数据，任意写 出三到四种物质燃烧反应的热化学方程式。
名称
化学式
ΔH/kJ/mol 名称 化学式
ΔH/kJ/mol
石墨 C(s) 燃料对生态环境的影响
4、现在探索开发的新能源有
所以，不同量的同一物质完全燃烧，放出的热量可能不 同，但燃烧热相等。
【例】 在 101 kPa时，1mol CH4 完全燃烧生成CO2和液态 H2O，放出 890 kJ的热量，CH4 的燃烧热为多少？ 1000 L
CH4（标准状况）燃烧后所产生的热量为多少？
• 【解】根据题意，在 101 kPa时，1mol CH4 完全燃烧的
人教版高中化学选修4 化学反应原理 第一章 第二节 燃烧热 能源(第1课时)
能源
资源蕴藏方面： 煤是我国储量最多的能源资源，应充分利用，但由于 煤为不可再生能源，故使用过程中应减少不必要的浪费， 并提高其能量利用率，同时应加快开发新能源。 开采和运输方面： 我国煤炭资源相对比较集中，开采成本较低，这从我 国的大、中、小型煤矿繁多即可说明，且一般的煤矿工人 不需要多么高深的技术；但煤在大量开采时，又会造成地 面塌陷；在运输方面，很不方便，需要装、卸、运等诸多 环节，且开采出来的煤在贮存时便有部分变质，造成资源 浪费，同时造成环境污染，这从煤矿周围的空气质量普遍 不佳（尤其是粉尘）即可证明，故应大大提高清洁煤技术， 使煤通过气化等手段而变得易于运输。
19
能源
能源分类
按转换 过程分 按利用 历史分
按性质分
一 级 能 源 二级能源
2014年6月15日星期日
常规 能源
可再生 能源 不可再 生能源
风能、水能、 煤炭、石油、天然气等
太阳能、海洋能、地热能、 可再生能源 波浪能、潮汐能等。
新能源
不可再生 能源
核能
电能、氢能、煤气、水煤气、蒸汽、焦炭、汽油、 煤油、柴油、液化石油气、沼气能等
2014年6月15日星期日 25
参考观点
能源
资源综合利用： 煤作为固体燃料，燃烧反应速率小，热利 用效率低，我们国家的煤，在进行综合利 用时的办法主要是煤的干馏和煤的气化、 液化，但在此过程中，却有相当多的副产 物不能有效利用，如在炼焦过程中产生的 焦炉气、煤焦油等，我们都没有很好地进 行再加工，结果是既浪费了资源，又污染 了环境。因此，积极开展煤的综合利用十 分重要。
2014年6月15日星期日
14
燃烧热
燃烧热和中和热的区别与联系
新人教版化学选修4高中《燃烧热 能源》word学案
课题：第二节燃烧热能源【学习目标】：1．知识与技能：理解燃烧热的概念，认识能源是人类生存和发展的重要基础，了解化学在解决能源危机中的重要作用。
【重点、难点】：燃烧热的概念【学习过程】：【温习旧知】·回忆反应热、焓变的知识，解答：1、如右图所示，把试管放入盛有25 ℃时饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再用滴管滴入5 mL盐酸于试管中。
试回答下列问题：Array (1)实验中观察到的现象是___________________。
(2)产生上述现象的原因是______。
(3)写出有关反应的离子方程式：____________ _。
(4)由实验推知，MgCl2溶液和H2的总能量______（填“大于”“小于”或“等于”）镁片和盐酸的总能量。
【学习新知】一、燃烧热阅读教材，找出燃烧热的概念，并把它填写在下面的空格中。
1、定义：注意：（1）条件：（2）燃烧的物质一定为mol（3）生成的物质一定要稳定a、状态要稳定；b、要完全燃烧（生成物不能再燃烧）。
一般指：C -- CO2 （g）N2– NO2 （g）S – SO2 （g）H– H2O（l）2.表示的意义：如: CH4的燃烧热为890.3KJ/mol.含义:3.表示燃烧热的热化学方程式的书写：应以mol物质的标准来配平其余物质的化学计量数(常出现分数)4.一定量可燃物完全燃烧时放出的热量Q放=n(可燃物)×△H【思考与交流】1、选择燃料的标准是什么?2、煤作为燃料的利弊?提高煤燃烧效率的措施有哪些?【随堂练习】1、已知：2H2( g ) + O2 ( g) = 2H2O ( l ) ΔH=-571.6 kJ/molH2( g ) +1/2 O2 ( g) = H2O ( g ) ΔH=-241.8 kJ/mol求氢气的燃烧热。
2、石墨与金刚石的燃烧热是否相同，为什么？3.下列各组物质的燃烧热相等的是：（）A.碳和一氧化碳B.1moL碳和2moL碳C.1moL乙炔和2moL碳D.淀粉和纤维素二、能源阅读课文，讨论下列问题：1．能源就是能提供的自然资源，包括等。
高中化学选修4知识点总结(详细版)
化学选修4化学反应与原理第一章 化学反应与能量一、焓变 反应热1．反应热：化学反应过程中所放出或吸收的热量，任何化学反应都有反应热，因为任何化学反应都会存在热量变化，即要么吸热要么放热。
反应热可以分为（燃烧热、中和热、溶解热）2．焓变(ΔH)的意义：在恒压条件下进行的化学反应的热效应.符号： △H.单位：kJ/mol ，即：恒压下：焓变=反应热，都可用ΔH 表示，单位都是kJ/mol 。
3.产生原因：化学键断裂——吸热 化学键形成——放热放出热量的化学反应。
(放热>吸热) △H 为“-”或△H <0吸收热量的化学反应。
（吸热>放热）△H 为“+”或△H >0也可以利用计算△H 来判断是吸热还是放热。
△H=生成物所具有的总能量-反应物所具有的总能量=反应物的总键能(E 断)-生成物的总键能（E 成）常见的放热反应：① 所有的燃烧反应② 所有的酸碱中和反应③ 大多数的化合反应（特殊：C ＋CO 2 △ 2CO 是吸热反应）④ 金属与水或酸的反应⑤ 生石灰（氧化钙）和水反应⑥铝热反应等常见的吸热反应：① 晶体Ba(OH)2·8H 2O 与NH 4Cl ② 大多数的分解反应③ 水解反应 ④C ＋CO 2 △2CO 是吸热反应）区分是现象（物理变化）还是反应（生成新物质是化学变化），一般铵盐溶解是吸热现象，别的物质溶于水是放热。
注意：放热反应不一定需要加热，吸热反应也不一定都需要加热。
4.能量与键能的关系：物质具有的能量越低，物质越稳定，能量和键能成反比。
5.同种物质不同状态时所具有的能量：气态>液态>固态6.常温是指25℃，101KPa.标况是指0℃,101Pa.7.比较△H 时必须连同符号一起比较。
二、热化学方程式书写化学方程式注意要点:①热化学方程式须标出能量变化，即反应热△H ，△H 对应的正负号都不能省。
②热化学方程式中须标明反应物和生成物的聚集状态（s,l, g 分别表示固态，液态，气态，水溶液中溶质用aq 表示）③热化学反应方程式不标条件，除非题中特别指出反应时的温度和压强。
人教版高中化学选修四 121 燃烧热 能源 课件1 (共22张PPT)
D．12C6H12O6(s)＋3O2(g)===3CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 400 kJ·mol－1
解析
解析：A 项，反应中生成的一氧化碳不是稳定氧化物，错误； B 项，氢气燃烧是放热反应，错误；C 项，生成物水是气体 不是稳定氧化物，错误；D 项，反应热与物质的量有关，热 化学方程式中物质前的化学计量数表示的是物质的量，正确。 答案：D
解析
解析：(1)根据能源的划分原则，电能和水煤气属于二次能源， 水力和天然气是一次能源，A、C 两项正确。(2)氢气可以燃烧， 但水中的氢元素和氧元素是不能燃烧的，因此必须使水分解才 能制取二次能源氢气，A 项错误；由于 H2 和 O2 的化合为放热 反应，故由 H2O 来制取 H2 必须由外界提供能量，可以利用太 阳能或其他特殊的物质来提供能量使其分解，因为此分解反应 是吸热反应。 答案：(1)AC (2)BD
故nnAB＝||ΔΔHH23||－－||ΔΔHH31||
能源
1．能源 (1)概念：能提供 能量 的资源。 (2)一般分类 ①常规能源：即化石燃料，包括 煤 、 石油 、 天然气 。 ②新能源：包括太阳能、氢能、地热能、风能、海洋能、 生物质能等。
2．能源的多种分类
3．新能源的特点
新能源
优点
缺点
燃烧热 能源
[课标要求] 1．理解燃烧热的概念，掌握有关燃烧热的计算。 2．了解使用化石燃料的利弊和新能源的开发。
1．25 ℃、101 kPa 时 ,1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定的 氧化物所放出的热量叫做该物质的燃烧热，单位是 kJ·mol－1。
2．稳定氧化物的含义：①生成的氧化物不能再燃烧，②该 氧化物在 25 ℃、101 kPa 时为稳定聚集状态。如 C→CO2(g)、H→H2O(l)、S→SO2(g)。
人教版高中化学选修4第四章第一节原电池课件
③把锌片和铜片用导线 连起来，在导线之间接 入电流表，平行插入稀 硫酸溶液中
③把锌片和石墨棒用导 线连起来，在导线之间 接入电流表，平行插入 稀硫酸溶液中
练习：写出锌与稀硫酸反应的化学方程式，用 单线桥法标出电子的转移。
讨论：电流是如何产生的？
学生讨论分析：
A
①分析实验现象即产生现象的
Zn
Cu 原因
热能
机械能
电能
能否直接转化？
归纳：
氧化还原反应是化学能直接转化成电能的关
键 思。考：氧化还原反应在什么条件下反应可以把
化学能直接转化成电能？
探究实验：（学生演示实验）
第一组实验
第二组实验
①把锌片和铜片分别插 ①把锌片和石墨棒分别
入稀硫酸溶液中
插入稀硫酸溶液中
②把锌片和铜片靠在一 ②把锌片和石墨棒靠在 起插入稀硫酸溶液中 一起插入稀硫酸溶液中
深入探究：
这个铜锌原电池有什么不足的地方？
这个铜锌原电池能将化学能全部转化成电能吗？
如何改进原电池装置，使化学能全部转化成电
能特？殊现象：理论上应看到只
在铜片上有大量气泡，实际
A
上锌片上也有较多气泡产生。
Zn
Cu
不足的地方：右图是将锌片
和铜片置于稀硫酸的原电池，
如果用它做电源，不但效率低， 而且时间稍长电流就很快减弱， 因此不合适实际应用。
_Z_n_－__2_e__-_=__Z_n_，2+ 该反应是___氧__化___反应； Cu电极是_正___极，其电极反应为 _C_u_2_+_+_2_e__-_=__C__u_,该反应____还__原___反应.
该电池反应的实验现 象 铜片上有较多的红色物质析出，。
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能源
高考频度：★★☆☆☆ 难易程度：★★☆☆☆
人类将在未来几十年内逐渐由“碳素燃料文明时代”过渡至“太阳能文明时代”(包括风
能、生物质能等太阳能的转换形态)，届时人们将适应“低碳经济”和“低碳生活”。下列
说法不正确的是
A．煤、石油和天然气都属于碳素燃料
B．发展太阳能经济有助于减缓温室效应
C．太阳能电池可将太阳能直接转化为电能
D．目前研究菠菜蛋白质“发电”不属于太阳能文明
【参考答案】D
1．定义：能提供能量的资源，它包括化石燃料、阳光、流水、风力、潮汐以及柴草等。
2．化石燃料
化石燃料包括煤、石油和天然气。
特点：①蕴藏量有限，不能再生；②利用率低；③污染环境。
解决问题措施与对策：①提高使用效率；②节约现有能源；③开发新能源。
3．新能源
（1）新能源包括太阳能、氢能、地热能、风能、生物质能、海洋能等。
（2）特点：资源丰富，可再生，无污染或污染少。
4．解决能源危机的方法
节约现有的能源，开发新能源，提高能源的利用率。
1．下列关于能源和作为能源的物质叙述错误的是
A．化石能源物质内部蕴涵着大量的能量
B．绿色植物进行光合作用时，将太阳能转化为化学能“贮存”起来
C．物质的化学能可以在不同的条件下转化为热能、电能被人类利用
D．吸热反应没有利用价值
2．“能源分类相关图”如图所示，下列选项中全部符合图中阴影部分的是
A．煤炭、石油、潮汐能 B．水能、生物能、天然气
C．太阳能、风能、沼气 D．地热能、海洋能、核能
3．“优化结构、提高效益和降低消耗、保护环境”，这是我国国民经济和社会发展的基础
性要求。你认为下列行为不符合这个要求的是
A．将煤转化成气体燃料可以有效地减少“温室效应”的气体产生
B．加快太阳能、风能、生物质能、海洋能等清洁能源的开发利用
C．研制开发以水代替有机溶剂的化工涂料
D．大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源
4．下列表述正确的是
①开发使用新型清洁能源，减少化石燃料的燃烧，可从根本上防止酸雨的产生
②我国从2 000年起逐渐用二氧化氯取代氯气对饮用水进行消毒，因为二氧化氯杀菌、
消毒能力强，持效长
③氧化镁可用来制造耐火砖和坩埚等
④明矾能使水中的悬浮物凝聚，可做为净水剂
⑤建设三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料
⑥给机动车安装尾气净化器，可减少光化学烟雾的发生
A．①④⑤ B．①②④⑤ C．②③④⑥ D．全部
1．【答案】D
2．【答案】C
【解析】煤、石油、天然气均为化石能源，不可再生；新能源有太阳能、氢能、风能、地热
能、海洋能和生物能等；太阳能不仅包括直接投射到地球表面上的太阳辐射能，还包括因太
阳产生的水能、风能等。
3．【答案】A
【解析】A．将煤转化成气体燃料，可提高能源的利用率，但不能减少二氧化碳的排放，故
A错误；B．使用新型能源可减少对传统化石能源的依赖，减少环境污染，故B正确；C．以
水代替有机溶剂，可减少环境污染，故C正确；D．将废弃的秸轩转化为清洁高效的能源，
可减少污染物的排放，节约能源，故D正确；故选A。
4．【答案】D
【解析】①开发使用新型清洁能源，减少化石燃料的燃烧，可从根本上防止酸雨的产生，故
正确；②二氧化氯具有较强的氧化性，则杀菌、消毒能力强，持效长，故正确；③氧化镁、
氧化铝的熔点高，则可用来制造耐火砖和坩埚等，故正确；④明矾中铝离子水解生成氢氧化
铝胶体，能吸附水中的悬浮颗粒，故可作为净水剂，故正确；⑤水泥的成分为硅酸三钙、硅
酸二钙、铝酸三钙属于硅酸盐材料，故正确；⑥机动车尾气含有氮的氧化物能形成光化学烟
雾，所以安装尾气净化器可以减少氮的氧化物的排放，故正确。