2018-2019版高中化学《化学反应与能量》学案（8份）
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（通用版）2018_2019版高中化学第二章化学反应与能量学案（打包8套）新人教版必修2
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通用版2018_2019版高中化学第二章化学反应与能量本章知识体系构建与核心素养解读学案新人教版必修22018112026.doc
通用版2018_2019版高中化学第二章化学反应与能量第二节化学能与电能第1课时化学能转化为电能学案新人教版必修22018112021.doc
通用版2018_2019版高中化学第二章化学反应与能量第二节化学能与电能第2课时发展中的化学电源学案新人教版必修22018112022.doc
通用版2018_2019版高中化学第二章化学反应与能量第三节化学能与电能第1课时化学反应的速率学案新人教版必修22018112023.doc
通用版2018_2019版高中化学第二章化学反应与能量第三节化学能与电能第2课时化学反应的限度化学反应条件的控制学案新人教版必修22018112024.doc
通用版2018_2019版高中化学第二章化学反应与能量第一节化学能与热能学案新人教版必修22018112025.doc
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第二章 化学反应与能量
本章知识体系构建与核心素养解读
变化观念与平衡思想
认识化学变化的本质是有新物质生成，并伴有能量的转化；能用化学键的变化解释某些化学反应的热效应；知道化学变化需要一定的条件，并遵循一定规律；知道可逆反应在一定条件下能达到化学平衡状态；认识化学变化是有一定限度的，是可以调控的。能用对立统一、联系发展和动态平衡的观点考查、分析化学反应。
例析 298 K时，将20 mL 3x mol•L－1Na3AsO3、20 mL 3x mol•L－1 I2和20 mL NaOH溶液混合，发生反应：AsO3－3(aq)＋I2(aq)＋2OH－(aq)AsO3－4(aq)＋2I－(aq)＋H2O(l)。溶液中c(AsO3－4)与反应时间(t)的关系如图所示。
(1)下列可判断反应达到平衡的是 (填字母)。
a．溶液的pH不再变化
b．v(I－)＝2v(AsO3－3)
c．c(AsO3－4)/c(AsO3－3)不再变化
d．c(I－)＝y mol•L－1
(2)tm时，v正 v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)tm时v逆 tn时v逆(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是 。
答案
(1)ac (2)大于 (3)小于 tm时生成物浓度较低
解析 (1)a项，随反应进行，溶液的pH不断降低，当pH不再变化时，说明反应达到平衡；b项，速率之比等于化学计量数之比，该结论在任何时刻都成立，故无法判断反应是否达到平衡；c项，随反应进行，c(AsO3－4)不断增大，c(AsO3－3)不断减小，当二者比值不变时，说明二者浓度不再改变，则反应达到平衡；d项，由图像并结合方程式可知，平衡时c(I－)＝2y mol•L－1，故当c(I－)＝y mol•L－1时，反应未达到平衡。
(2)由图像可知tm时刻后c(AsO3－4)仍在不断增加，说明反应还在正向进行，故此时v正大于v逆。
(3)tm到tn时刻，反应一直正向进行，生成物的浓度逐渐增大，所以逆反应速率不断增大，故tm时v逆小于tn时v逆。
点评
动态平衡思想是化学学科的重要思想方法，化学平衡是动态平衡，该题考查了判断可逆反应达到化学平衡状态的标志(从速率和浓度角度判断)，较好地培养了考生变化观念与平衡思想的素养。
第1课时 化学能转化为电能
一、能源与火力发电
1．一次能源和二次能源
(1)一次能源：直接从自然界取得的能源。如太阳能、风能、地热能、水力、潮汐、原煤、石油、天然气、天然铀矿等。
(2)二次能源：一次能源经过加工，转换得到的能源。如电能、蒸汽能、机械能等。
2．火力发电——化学能间接转化为电能
(1)火力发电的原理
首先通过化石燃料燃烧，使化学能转变为热能，加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机，然后带动发电机发电。
(2)能量转换过程
化学能――→燃烧热能――→蒸汽机械能――→发电机电能
(3)火力发电的弊端
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。
火力发电是通过氧化还原反应将化学能转化为电能的一种间接方式，在其过程中，燃烧是使化学能转化为电能的关键。
例1 下列叙述不正确的是( )
A．根据一次能源和二次能源的划分，氢气为二次能源
B．电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源
C．火力发电是将燃料中的化学能直接转化为电能的过程
D．在火力发电过程中，化学能转化为热能实际上是氧化还原反应发生的过程，伴随着能量的变化
答案 C
解析 氢气不能从自然界中直接取得，是二次能源，A正确；电能也是二次能源，且使用方便、污染最小，B正确；以煤为燃料，火力发电的能量转化过程：(煤)化学能――→燃烧热能――→蒸汽机械能――→发电机电能，故C错误，D正确。
二、原电池——化学能直接转化为电能
1．实验探究
实验步骤
解释或
说明 锌与稀硫酸发生置换反应产生氢气，而铜则不能 锌与稀硫酸反应，但氢气在铜片上产生，导线中有电流 锌与稀硫酸反应产生氢气，但导线中无电流 乙醇是非电解质，与锌、铜都不反应
2.原电池的概念
原电池是将化学能转化为电能的装置；
原电池的反应本质是氧化还原反应。
第2课时 发展中的化学电源
一、常见的化学电源
1．锌锰干电池
(1)结构
锌锰干电池是以锌筒为负极，石墨棒为正极，在石墨棒周围填充糊状的MnO2和NH4Cl作电解质。
(2)原理
锌锰电池是一次性电池，放电之后不能充电，内部的氧化还原反应是不可逆的。
(3)电极反应
负极发生的电极反应为Zn－2e－===Zn2＋，正极发生的电极反应为2MnO2＋2NH＋4＋2e－===Mn2O3＋2NH3↑＋H2O。
(4)缺陷与改进措施
锌锰干电池电量小，而且在放电过程中容易发生气涨或漏液，会导致电器设备的腐蚀。
改进措施：①在外壳套上防腐金属筒或塑料筒制成防漏电池；②将电池内的电解质NH4Cl换成湿的KOH，并在构造上进行改进，制成碱性锌锰干电池。
2．充电电池
(1)充电电池又称二次电池。其能量的转化关系是化学能放电充电电能。
(2)常见的充电电池
①铅蓄电池
常作汽车电瓶，电压稳定，使用方便安全。负极材料是Pb，正极材料是PbO2，电解质溶液是硫酸溶液。
②镍镉电池
以Cd为负极，NiO(OH)为正极，以KOH为电解质，寿命比铅蓄电池长，但镉是致癌物质，废弃的镍镉电池如不回收，会严重污染环境。
③碱金属中的Li是最轻的金属，活动性极强，是制造电池的理想物质。锂离子电池是新一代可充电的绿色电池。
3．燃料电池
(1)燃料电池是通过燃料气体与氧气分别在两个电极上发生氧化还原反应，将化学能直接转化为电能的装置。
(2)燃料电池与火力发电相比，其燃料的利用率高、能量转化率高。与干电池或者蓄电池的主要差别在于反应物不是储存在电池内部，而是由外设装备提供燃料和氧化剂等。
(3)以30%的KOH溶液为电解质溶液的氢氧燃料电池的电极反应如下：
负极：2H2＋4OH－－4e－===4H2O(氧化反应)；
正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－(还原反应)；
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