2018-2019版高中化學(xué) 第2章 化學(xué)鍵 化學(xué)反應(yīng)與能量 第3節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的利用 第2課時(shí) 化學(xué)反應(yīng)為人類提供能量課件 魯科版必修2.ppt

《2018-2019版高中化學(xué) 第2章 化學(xué)鍵 化學(xué)反應(yīng)與能量 第3節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的利用 第2課時(shí) 化學(xué)反應(yīng)為人類提供能量課件 魯科版必修2.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019版高中化學(xué) 第2章 化學(xué)鍵 化學(xué)反應(yīng)與能量 第3節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的利用 第2課時(shí) 化學(xué)反應(yīng)為人類提供能量課件 魯科版必修2.ppt（40頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第2課時(shí)化學(xué)反應(yīng)為人類提供能量,第2章第3節(jié)化學(xué)反應(yīng)的利用,學(xué)習(xí)目標(biāo) 1. 掌握原電池的構(gòu)成條件和工作原理。 2.了解常見的化學(xué)電源。 3.了解化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化以及化學(xué)反應(yīng)的其他應(yīng)用。 核心素養(yǎng) 1.科學(xué)探究：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)構(gòu)成原電池條件及其原理，判斷原電池的正負(fù)極。 2.創(chuàng)新意識(shí)：利用原電池原理能設(shè)計(jì)原電池。,,,新知導(dǎo)學(xué),達(dá)標(biāo)檢測,內(nèi)容索引,新知導(dǎo)學(xué),1.物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)與能量變化的原因,一、化學(xué)反應(yīng)為人類提供能量,吸收,釋放,,,2.化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的主要形式,(1)即熱飯盒、鋁熱反應(yīng)： 能主要轉(zhuǎn)化為 能； (2)電解飽和食鹽水制備燒堿、氫氣和氯氣： 能主要轉(zhuǎn)化為

2、 能。 (3)綠色植物進(jìn)行光合作用時(shí)， 能轉(zhuǎn)化為 能。 (4)煤燃燒時(shí)，化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化為 能和 能。,化學(xué),熱,電,化學(xué),光,化學(xué),熱,光,例1下列說法中正確的是 A.化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，其表現(xiàn)形式除熱能外還可能是光能和電能等 B.化學(xué)反應(yīng)中的能量變化不一定遵循能量守恒定律 C.在一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)關(guān)系中，反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量可 能相同 D.在一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)關(guān)系中，反應(yīng)物的總能量總是高于生成物的總 能量,答案,解析,,解析化學(xué)反應(yīng)中的能量變化一定遵循能量守恒定律；物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化，所以反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量一定不同；在一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)中

3、，反應(yīng)物的總能量(E1)與生成物的總能量(E2)之間的關(guān)系：E1E2，化學(xué)反應(yīng)為放熱反應(yīng)，E1E2，化學(xué)反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。,思維啟迪,任何化學(xué)反應(yīng)除遵循質(zhì)量守恒定律外，同樣也遵循能量守恒定律，不同形式的能量之間可以轉(zhuǎn)化，但總能量保持不變。反應(yīng)物與生成物的能量差若以熱能形式表現(xiàn)出來，即為放熱反應(yīng)或吸熱反應(yīng)。,1.實(shí)驗(yàn)探究,二、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,鋅片逐漸溶解，表面有氣泡；銅片表面無氣泡,鋅與稀硫酸發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生H2，而銅則不能,鋅片逐漸溶解，銅片表面有氣泡，檢流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),導(dǎo)線中有電流，化學(xué)反應(yīng)中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,鋅與稀硫酸反應(yīng)，導(dǎo)線中無電流,無現(xiàn)象,乙醇是非電解質(zhì)，導(dǎo)線中無電流,兩鋅片逐漸溶

4、解且表面都有氣泡，檢流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn),2.原電池的概念 原電池是將 能轉(zhuǎn)化為 能的裝置； 原電池的反應(yīng)本質(zhì)是 反應(yīng)。 3.原電池的構(gòu)成條件 理論上，自發(fā)的 反應(yīng)均可構(gòu)成原電池。 具體條件是：(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，形成閉合回路。,化學(xué),氧化還原,氧化還原,活動(dòng)性不同,電解質(zhì),電,4.原電池的工作原理 (1)分析下圖并填空,Zn-2e-===Zn2,正極,還原反應(yīng),2H++2e-===Zn2,負(fù)極,氧化反應(yīng),原電池總反應(yīng)式： ； (2)能量

5、轉(zhuǎn)化： 能轉(zhuǎn)變?yōu)? 能。,Zn2H===Zn2H2,電,化學(xué),相關(guān)視頻,5.原電池工作原理的應(yīng)用 (1)比較金屬活動(dòng)性 原電池中，做負(fù)極的金屬活動(dòng)性一般比做正極的金屬活動(dòng)性 。 (2)改變化學(xué)反應(yīng)速率 如：在Zn和稀硫酸反應(yīng)時(shí)，滴加少量CuSO4溶液，則Zn置換出的銅和鋅能構(gòu)成原電池的正負(fù)極，從而加快Zn與稀硫酸反應(yīng)的速率。,強(qiáng),(3)設(shè)計(jì)原電池 如：把Fe2Fe3===3Fe2設(shè)計(jì)成原電池，可用 做負(fù)極， 做正極， 做電解質(zhì)溶液。 (4)制造多種化學(xué)電源 干電池(又稱一次電池)：如鋅錳電池； (又稱二次電池)：如鉛蓄電池、鎳氫電池、鋰電池(手機(jī)用)； ：

6、如氫氧燃料電池，其能量轉(zhuǎn)化率高，對(duì)環(huán)境無污染。,Fe,FeCl3溶液,蓄電池,銅(或石墨),燃料電池,(1)電子只能在導(dǎo)體中定向移動(dòng)，不能通過溶液。 (2)電解質(zhì)溶液中離子移動(dòng)方向：陽離子移向正極、陰離子移向負(fù)極。,例2如圖所示裝置能夠組成原電池的是_____。 其他不能構(gòu)成原電池的說明理由：________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________

7、_________________________________________________________。,答案,EFG,A裝置的兩個(gè)電極的活潑性相同，電子不會(huì)流動(dòng)形成電流；B裝置為非電解質(zhì)溶液，不能發(fā)生氧化還原反應(yīng)；C裝置電解質(zhì)溶液在兩個(gè)分開的裝置中，不成形成閉合回路；D裝置無導(dǎo)線連接電極，不能形成閉合回路。它們均不能構(gòu)成原電池,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)。,原電池的判斷方法,思維啟迪,例3如圖所示檢流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時(shí)A極的質(zhì)量減小，B極上有氣泡產(chǎn)生，C為電解質(zhì)溶液，下列

8、說法錯(cuò)誤的是 A.B極為原電池的正極 B.A、B、C分別可以為Zn、Cu和稀鹽酸 C.C中陽離子向A極移動(dòng) D.A極發(fā)生氧化反應(yīng),答案,解析,,解析原電池中，負(fù)極金屬失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)溶解，質(zhì)量減小，故A極為負(fù)極，B極為正極，A、D項(xiàng)正確； A、B、C分別為Zn、Cu和稀鹽酸時(shí)，可以構(gòu)成原電池，且現(xiàn)象符合題意，B項(xiàng)正確； 電解質(zhì)溶液中陽離子移向正極，C項(xiàng)錯(cuò)誤。,多個(gè)角度判斷原電池的正極和負(fù)極,思維啟迪,解析,例4四種金屬片兩兩相連浸入稀硫酸中都可組成原電池。相連時(shí)，外電路電流從流向；相連時(shí)，為正極；相連時(shí)，上有氣泡逸出；相連時(shí)，的質(zhì)量減少。據(jù)此判斷這四種金屬活潑性由大到小的順序是 A. B

9、. C. D.,答案,,解析相連時(shí)，外電路電流從流向，則金屬活潑性大于； 相連時(shí)，為正極，則金屬活潑性大于； 相連時(shí)，上有氣泡逸出，則金屬活潑性大于； 相連時(shí)，的質(zhì)量減少，則金屬活潑性大于，故金屬活潑性由大到小的順序?yàn)椤?根據(jù)原電池原理比較金屬活動(dòng)性，做負(fù)極的金屬活動(dòng)性較強(qiáng)，做正極的金屬活動(dòng)性較弱。,形成原電池、比較金屬活動(dòng)性,思維啟迪,解析,例5某原電池的離子方程式是ZnCu2===Zn2Cu，該原電池正確的組成是,答案,,解析將ZnCu2===Zn2Cu拆成兩個(gè)半反應(yīng)： 氧化反應(yīng)(負(fù)極反應(yīng))：Zn2e===Zn2。 還原反應(yīng)(正極反應(yīng))：Cu22e===Cu。 則電池的負(fù)極是Zn，正極是比

10、鋅不活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘?，電解質(zhì)溶液中含Cu2。,(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(電解質(zhì)溶液中的陽離子)在正極上被還原。 (2)選擇合適的材料 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。 電解質(zhì)溶液：電解質(zhì)溶液一般能與負(fù)極反應(yīng)。,設(shè)計(jì)原電池的方法,方法技巧,學(xué)習(xí)小結(jié),原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。其工作原理是,達(dá)標(biāo)檢測,1.判斷正誤(正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”) (1)用導(dǎo)線連接銅片和鋅片插入到稀H2SO4中，鋅片上有大量氣泡() (2)原電池

11、中電子流出的一極是正極，發(fā)生氧化反應(yīng)() (3)NaOHHCl===NaClH2O是放熱反應(yīng)，可以設(shè)計(jì)成原電池() (4)原電池中的陽離子由負(fù)極區(qū)向正極區(qū)移動(dòng)() (5)在Zn|稀硫酸|Cu原電池中，電子由鋅通過導(dǎo)線流向銅，再由銅通過電解質(zhì)溶液到達(dá)鋅() (6)把鋅粒放入盛有鹽酸的試管中，加入幾滴CuCl2溶液，氣泡放出速率加快 (),答案,1,2,3,4,5,6,,,,,,,2.(2017北京101中學(xué)期中)下列設(shè)備工作時(shí)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是,答案,解析,1,2,3,4,5,6,,解析A項(xiàng)，鋰離子電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故正確； B項(xiàng)，太陽能集熱器是把太陽能轉(zhuǎn)化為熱能，故錯(cuò)誤； C項(xiàng)，

12、燃燒是放熱反應(yīng)，是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，故錯(cuò)誤； D項(xiàng)，硅太陽能電池是把太陽能轉(zhuǎn)化為電能，故錯(cuò)誤。,1,2,3,4,5,6,3.(2017合肥高一檢測)某學(xué)生將檢流計(jì)用導(dǎo)線與兩個(gè)電極連接在一起，再將兩個(gè)電極同時(shí)插入某種電解質(zhì)溶液中，能觀察到有電流產(chǎn)生的是 A.用銅片、鉛筆芯做電極插入稀硫酸中 B.用兩個(gè)銅片做電極插入硝酸銀溶液中 C.用鋅片、銅片做電極插入番茄中 D.用銅片、鐵片做電極插入酒精中,答案,解析,,1,2,3,4,5,6,解析要構(gòu)成原電池，除要形成閉合回路外，還需要有兩個(gè)活動(dòng)性不同的電極材料，一般其中一個(gè)電極要能與電解質(zhì)溶液發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。 A項(xiàng)，銅和石墨與稀硫酸均不反應(yīng)；

13、B項(xiàng)，電極材料相同； D項(xiàng)，酒精是非電解質(zhì)； C項(xiàng)，一些水果中含有有機(jī)酸，可做電解質(zhì)溶液。,1,2,3,4,5,6,4.(2017湖南郴州適應(yīng)性測試)如圖為某興趣小組制作的番茄電池，下列說法正確的是,答案,A.電子由銅通過導(dǎo)線流向鋅 B.該裝置是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置 C.鋅電極發(fā)生氧化反應(yīng) D.電流由鋅通過導(dǎo)線流向銅,,1,2,3,4,5,6,解析,解析A項(xiàng)，銅做正極，鋅做負(fù)極，因此電子由鋅流向銅，故錯(cuò)誤； B項(xiàng)，該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故錯(cuò)誤； C項(xiàng)，鋅做負(fù)極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，故正確； D項(xiàng)，電子與電流的方向相反，因此電流由銅極流向鋅極，故錯(cuò)誤。,1,2,3,4,5,6,5.如圖

14、所示裝置，檢流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時(shí)A極逐漸變粗，B極逐漸變細(xì)，C為電解質(zhì)溶液，則A、B、C應(yīng)是下列各組中的,答案,解析,1,2,3,4,5,6,A.A是Zn，B是Cu，C為稀硫酸 B.A是Cu，B是Zn，C為稀硫酸 C.A是Fe，B是Ag，C為稀AgNO3溶液 D.A是Ag，B是Fe，C為稀AgNO3溶液,,解析A極逐漸變粗，說明A極為原電池的正極，溶液中的金屬陽離子得到電子后在A極上析出； B極逐漸變細(xì)，說明B極為原電池的負(fù)極，失去電子后變成離子進(jìn)入溶液中。A和B兩項(xiàng)中的反應(yīng)為ZnH2SO4===ZnSO4H2，則在A選項(xiàng)中A極變細(xì)，B選項(xiàng)中A極不變。 C和D兩項(xiàng)中的反應(yīng)為Fe2AgNO3=

15、==2AgFe(NO3)2，其中C選項(xiàng)中A極變細(xì)，D選項(xiàng)中A極變粗。,1,2,3,4,5,6,6.在銅鋅原電池中(如下圖)，以硫酸銅為電解質(zhì)溶液，鋅為___極，電極上發(fā)生的是_____(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)，電極反應(yīng)式為___________ _____。鋅片上觀察到的現(xiàn)象為_________；銅為____極，電極上發(fā)生的是_____(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)，電極反應(yīng)式_________________；銅片上觀察到的現(xiàn)象為________，原電池總反應(yīng)的離子方程式為__________ _____________。,答案,解析,1,2,3,4,5,6,負(fù),氧化,Zn2,Zn2e===,鋅片溶解,正,還原,Cu22e===Cu,銅極變粗,ZnCu2,===Zn2Cu,解析CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液時(shí)，銅鋅原電池的負(fù)極為鋅，電極反應(yīng)式為Zn2e===Zn2，所以鋅片不斷溶解，正極為銅，電極反應(yīng)式為Cu22e===Cu，所以銅極不斷變粗，原電池總反應(yīng)式為ZnCu2===Zn2Cu。,1,2,3,4,5,6,