2018-2019版高中化學(xué) 第2章 化學(xué)鍵 化學(xué)反應(yīng)與能量 2.3.2 化學(xué)反應(yīng)為人類提供能量課件 魯科版必修2.ppt

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第2課時(shí)化學(xué)反應(yīng)為人類提供能量,自主閱讀,自主檢測(cè),一、化學(xué)反應(yīng)為人類提供能量1.吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)(1)吸熱反應(yīng):反應(yīng)過(guò)程中吸收能量的反應(yīng)。(2)放熱反應(yīng):反應(yīng)過(guò)程中有能量釋放的反應(yīng)。2.化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的主要形式,,,自主閱讀,自主檢測(cè),3.化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能(1)原電池原理演示實(shí)驗(yàn)。,,,,,,自主閱讀,自主檢測(cè),(2)原電池。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,自主閱讀,自主檢測(cè),4.化學(xué)能與其他形式能量間的轉(zhuǎn)化(1)物質(zhì)燃燒發(fā)光是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能,植物的光合作用是光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。(2)人類生命活動(dòng)所需能量是營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在體內(nèi)發(fā)生各種化學(xué)反應(yīng)釋放出來(lái)的。二、化學(xué)反應(yīng)在其他領(lǐng)域中的應(yīng)用1.確定物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)。2.測(cè)定物質(zhì)有關(guān)組分的含量。,,,,,,自主閱讀,自主檢測(cè),1.如圖所示的裝置中,M為活動(dòng)性順序位于氫之前的金屬,N為石墨棒,關(guān)于此裝置的下列敘述中,不正確的是()A.N上有氣體放出B.M為負(fù)極,N為正極C.是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置D.導(dǎo)線中有電流通過(guò),電流方向是由M到N解析：M為活動(dòng)性順序位于氫之前的金屬,N為石墨棒,則M為原電池的負(fù)極,石墨為正極,負(fù)極M被氧化,正極生成氫氣。N為正極,氫離子得電子生成氫氣,故A、B正確;該裝置為原電池,將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,故C正確;電流由正極經(jīng)導(dǎo)線流到負(fù)極,即從N到M,故D錯(cuò)誤。答案：D,自主閱讀,自主檢測(cè),2.下列敘述是某同學(xué)做完銅鋅原電池的實(shí)驗(yàn)后得出的結(jié)論和認(rèn)識(shí),你認(rèn)為正確的是()A.構(gòu)成原電池正極和負(fù)極的材料必須是兩種金屬B.由銅、鋅做電極與硫酸銅溶液構(gòu)成的原電池中銅是負(fù)極C.電子經(jīng)外導(dǎo)線由鋅流向銅,通過(guò)硫酸溶液被H+得到而放出H2D.銅鋅原電池工作時(shí),若13g鋅被溶解,電路中就有0.4mol電子通過(guò),自主閱讀,自主檢測(cè),解析：兩種活動(dòng)性不同的金屬與電解質(zhì)溶液能夠構(gòu)成原電池,但不能因此說(shuō)構(gòu)成原電池電極的材料一定都是金屬,例如鋅和石墨電極也能跟電解質(zhì)溶液構(gòu)成原電池;在原電池中,較活潑金屬中的電子流向較不活潑的金屬,因此活潑金屬是負(fù)極;電子不能通過(guò)電解質(zhì)溶液,應(yīng)該是H+在銅極上得到由鋅沿導(dǎo)線轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)的電子;銅鋅原電池工作時(shí),負(fù)極鋅失電子,電極反應(yīng)為Zn-2e-Zn2+,1molZn失去2mol電子,0.2molZn(質(zhì)量為13g)被溶解,電路中有0.4mol電子通過(guò),故D項(xiàng)正確。答案：D,自主閱讀,自主檢測(cè),3.下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是()A.能量的轉(zhuǎn)化是相互的B.物質(zhì)在氧氣中燃燒時(shí),化學(xué)能只轉(zhuǎn)化為光能C.植物的光合作用是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為生物能D.舊化學(xué)鍵斷裂所放出的能量大于形成新化學(xué)鍵吸收的能量時(shí),反應(yīng)放熱解析：物質(zhì)燃燒時(shí),化學(xué)能不僅轉(zhuǎn)化為光能,也轉(zhuǎn)化為熱能,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;光合作用是將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;舊化學(xué)鍵斷裂需要吸收能量,形成新化學(xué)鍵釋放能量,故D項(xiàng)錯(cuò)誤;能量的轉(zhuǎn)化是相互的,如電能可轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,化學(xué)能也可轉(zhuǎn)化為電能,熱能可轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,化學(xué)能也可轉(zhuǎn)化為熱能等,故A項(xiàng)正確。答案：A,情景引入,知識(shí)點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,討論探究甲、乙兩裝置能不能組成原電池?若能,銅片分別是原電池的正極還是負(fù)極?若不能,請(qǐng)說(shuō)明為什么。探究提示：能。甲中銅片作正極,乙中銅片作負(fù)極。,原電池的工作原理及正、負(fù)極的判斷,情景引入,知識(shí)點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,1.原電池工作原理(以銅鋅原電池為例),情景引入,知識(shí)點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,2.原電池正、負(fù)極的“四種”判斷方法,情景引入,知識(shí)點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,分析原電池原理及判斷正負(fù)極時(shí)的注意事項(xiàng)(1)判斷原電池的電極,有時(shí)不能只看電極材料的活動(dòng)性強(qiáng)弱,還要看電解質(zhì)溶液的性質(zhì)。如Al、Mg、NaOH溶液構(gòu)成的原電池,Al為負(fù)極,Mg為正極,因?yàn)镸g與NaOH溶液不反應(yīng)。而Al、Mg、H2SO4溶液構(gòu)成的原電池,Mg為負(fù)極,Al為正極。(2)電解質(zhì)溶液中離子的移動(dòng)方向是陽(yáng)離子移向正極,而陰離子移向負(fù)極。,情景引入,知識(shí)點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,【例題1】如圖所示裝置能夠組成原電池的是()解析：A項(xiàng)中電極相同,不能形成原電池。C項(xiàng)中蔗糖是非電解質(zhì),不能形成原電池。D項(xiàng)中兩燒杯中的稀硫酸不連通,不能形成閉合回路,不能形成原電池。答案：B,情景引入,知識(shí)點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,規(guī)律方法點(diǎn)撥原電池的判斷方法——“四看”,情景引入,知識(shí)點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,成功體驗(yàn)1有關(guān)原電池的下列說(shuō)法中正確的是()A.在外電路中電子由正極流向負(fù)極B.在原電池中負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng)C.原電池工作時(shí),陽(yáng)離子向正極方向移動(dòng)D.原電池中正極一定是不活潑金屬解析:在原電池外電路中,電子從負(fù)極流向正極;原電池中負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng);隨著反應(yīng)的進(jìn)行,陽(yáng)離子在正極被還原,所以電解質(zhì)溶液中的陽(yáng)離子向正極移動(dòng);原電池中一般正極金屬比負(fù)極金屬活潑性差,但不一定是不活潑金屬,故選C。答案:C,探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,情景引入,知識(shí)點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),討論探究某科研小組設(shè)計(jì)上述裝置研究鐵的腐蝕,當(dāng)關(guān)閉K時(shí),鐵片上產(chǎn)生氣泡,一段時(shí)間后,取出干燥,稱量其質(zhì)量沒(méi)有明顯變化。當(dāng)斷開(kāi)K時(shí),鐵片上也產(chǎn)生氣泡,一段時(shí)間后,取出干燥,其質(zhì)量減小。從中你得到什么啟示?探究提示：為了防止金屬的腐蝕,可設(shè)計(jì)一原電池將其作電池的正極保護(hù)起來(lái)。,原電池原理在化學(xué)、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用,探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,情景引入,知識(shí)點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),原電池原理的相關(guān)應(yīng)用1.加快氧化還原反應(yīng)的速率例如實(shí)驗(yàn)室用Zn和稀硫酸(或稀鹽酸)反應(yīng)制H2,常用粗鋅,它產(chǎn)生H2的速率快。原因是粗鋅中的雜質(zhì)和鋅、稀硫酸(或稀鹽酸)形成原電池,使產(chǎn)生H2的速率加快。2.比較金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱例如:有兩種金屬A和B,用導(dǎo)線連接后插入到稀硫酸中,觀察到A溶解,B上有氣泡產(chǎn)生,據(jù)此判斷出A是負(fù)極,B是正極;由原電池原理可知,金屬活動(dòng)性:A>B,即原電池中,活動(dòng)性強(qiáng)的金屬為負(fù)極,活動(dòng)性弱的金屬為正極。,探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,情景引入,知識(shí)點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),3.設(shè)計(jì)原電池從理論上說(shuō),任何一個(gè)能夠自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計(jì)成原電池。例如,利用Cu+2FeCl32FeCl2+CuCl2的氧化還原反應(yīng)可設(shè)計(jì)成如圖所示的原電池,該原電池的電極反應(yīng)式為:,設(shè)計(jì)原電池時(shí)注意構(gòu)成原電池的四個(gè)條件:①有兩種金屬活動(dòng)性不同的金屬作電極(或一種是能導(dǎo)電的非金屬),②電極材料均插入電解質(zhì)溶液中,③兩極用導(dǎo)線相連或接觸形成閉合回路,④能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。,探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,情景引入,知識(shí)點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),【例題2】X、Y、Z、W四種金屬片在稀鹽酸中,用導(dǎo)線連接,可以組成原電池,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示:,則四種金屬的活潑性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?)A.Z>Y>X>WB.Z>X>Y>WC.Z>Y>W>XD.Y>Z>X>W解析：甲中Z為負(fù)極,活潑性:Z>Y;乙中X上有氣泡生成,則X為正極,活潑性:Y>X;丙中根據(jù)電子的流向可知,Z為負(fù)極,活潑性:Z>W;丁中W上發(fā)生還原反應(yīng),則W為正極,活潑性:X>W。答案：A,探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,情景引入,知識(shí)點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),規(guī)律方法點(diǎn)撥根據(jù)原電池的組成判斷金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱是原電池原理的重要應(yīng)用,一定要注意:在原電池中活潑金屬一般作負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),被腐蝕;不活潑金屬一般作正極,發(fā)生還原反應(yīng);電子移動(dòng)方向是由負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極,與電流的方向相反。,探究點(diǎn)一,探究點(diǎn)二,情景引入,知識(shí)點(diǎn)撥,典例引領(lǐng),成功體驗(yàn)2已知空氣—鋅電池的電極反應(yīng)如下:,2OH-。可以判斷石墨電極是()A.負(fù)極,發(fā)生還原反應(yīng)B.正極,發(fā)生氧化反應(yīng)C.負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng)D.正極,發(fā)生還原反應(yīng)解析：空氣—鋅電池中,失去電子的一極是負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),得到電子的一極是正極,發(fā)生還原反應(yīng)。答案：D,123,,,,1.下列關(guān)于原電池的敘述中正確的是()A.原電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B.原電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是還原反應(yīng)C.原電池在工作時(shí)其正極不斷產(chǎn)生電子并經(jīng)過(guò)外電路流向負(fù)極D.原電池的電極只能由兩種不同的金屬構(gòu)成解析：原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,A項(xiàng)正確;原電池負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;原電池工作時(shí)負(fù)極失去電子經(jīng)外電路流向正極,C項(xiàng)錯(cuò)誤;原電池的電極可以由兩種不同的金屬或金屬與非金屬構(gòu)成,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：A,123,,,,2.下圖是Zn、Cu和稀硫酸形成的原電池,某實(shí)驗(yàn)興趣小組同學(xué)做完實(shí)驗(yàn)后,在讀書(shū)卡片上記錄如下:卡片:No.28實(shí)驗(yàn)后的記錄:①Zn為正極,Cu為負(fù)極②H+向負(fù)極移動(dòng)③電子流動(dòng)方向?yàn)閆n→Cu④Cu極有H2產(chǎn)生⑤若有1mol電子流過(guò)導(dǎo)線,則產(chǎn)生的H2為0.5mol關(guān)于卡片上的描述合理的是(),A.①②③B.③④⑤C.①⑤⑥D(zhuǎn).②③④,123,,,,解析：在該原電池中,Zn比Cu活潑,故Zn作負(fù)極,Cu作正極,電子由Zn流出經(jīng)導(dǎo)線流向Cu,負(fù)極反應(yīng)為Zn-2e-Zn2+,正極反應(yīng)為2H++2e-H2↑,故每轉(zhuǎn)移1mol電子時(shí),產(chǎn)生H20.5mol,在溶液中H+向正極移動(dòng),向負(fù)極移動(dòng),故①②⑥錯(cuò)誤,③④⑤正確,選B項(xiàng)。答案：B,123,,,,3.根據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,某公司將推出一種全新的銀鋅電池,這種銀鋅電池的續(xù)航能力要比鋰離子電池強(qiáng),有望取代鋰電池。其放電過(guò)程可表示為Ag2O+ZnZnO+2Ag,此電池放電時(shí),有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B.電解質(zhì)溶液是稀硫酸C.電子通過(guò)外電路從正極流向負(fù)極D.Zn作負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)解析：原電池是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;從總反應(yīng)方程式可以看出,電池放電后生成了ZnO,ZnO在酸性溶液中不能存在,所以電解質(zhì)溶液一定不是稀硫酸,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;原電池中,電子通過(guò)外電路從負(fù)極流向正極,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),D選項(xiàng)正確。答案：D,