《2018-2019版高中化學 第2章 化學鍵 化學反應與能量 第3節(jié) 化學反應的利用 第2課時 化學反應為人類提供能量課件 魯科版必修2.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2018-2019版高中化學 第2章 化學鍵 化學反應與能量 第3節(jié) 化學反應的利用 第2課時 化學反應為人類提供能量課件 魯科版必修2.ppt（40頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第2課時化學反應為人類提供能量,第2章第3節(jié)化學反應的利用,學習目標 1. 掌握原電池的構(gòu)成條件和工作原理。 2.了解常見的化學電源。 3.了解化學能與電能的相互轉(zhuǎn)化以及化學反應的其他應用。 核心素養(yǎng) 1.科學探究：設計實驗認識構(gòu)成原電池條件及其原理，判斷原電池的正負極。 2.創(chuàng)新意識：利用原電池原理能設計原電池。,,,新知導學,達標檢測,內(nèi)容索引,新知導學,1.物質(zhì)發(fā)生化學反應的實質(zhì)與能量變化的原因,一、化學反應為人類提供能量,吸收,釋放,,,2.化學反應中能量轉(zhuǎn)化的主要形式,(1)即熱飯盒、鋁熱反應： 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)綠色植物進行光合作用時， 能轉(zhuǎn)化為 能。 (4)煤燃燒時，化學能主要轉(zhuǎn)化為 能和 能。,化學,熱,電,化學,光,化學,熱,光,例1下列說法中正確的是 A.化學反應中的能量變化，其表現(xiàn)形式除熱能外還可能是光能和電能等 B.化學反應中的能量變化不一定遵循能量守恒定律 C.在一個確定的化學反應關系中，反應物的總能量與生成物的總能量可 能相同 D.在一個確定的化學反應關系中，反應物的總能量總是高于生成物的總 能量,答案,解析,,解析化學反應中的能量變化一定遵循能量守恒定律；物質(zhì)發(fā)生化學反應都伴隨著能量的變化，所以反應物的總能量與生成物的總能量一定不同；在一個確定的化學反應中
3、，反應物的總能量(E1)與生成物的總能量(E2)之間的關系：E1E2，化學反應為放熱反應，E1E2，化學反應為吸熱反應。,思維啟迪,任何化學反應除遵循質(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，即為放熱反應或吸熱反應。,1.實驗探究,二、化學能轉(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，檢流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),導線中有電流，化學反應中化學能轉(zhuǎn)化為電能,鋅與稀硫酸反應，導線中無電流,無現(xiàn)象,乙醇是非電解質(zhì)，導線中無電流,兩鋅片逐漸溶
4、解且表面都有氣泡，檢流計指針不偏轉(zhuǎn),2.原電池的概念 原電池是將 能轉(zhuǎn)化為 能的裝置； 原電池的反應本質(zhì)是 反應。 3.原電池的構(gòu)成條件 理論上，自發(fā)的 反應均可構(gòu)成原電池。 具體條件是：(1)具有 的兩個電極(金屬與金屬或金屬與能導電的非金屬)。 (2)溶液：兩電極均插入 溶液中。 (3)導線：兩電極用導線相連，形成閉合回路。,化學,氧化還原,氧化還原,活動性不同,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,2H++2e-===Zn2,負極,氧化反應,原電池總反應式： ； (2)能量
5、轉(zhuǎn)化： 能轉(zhuǎn)變?yōu)? 能。,Zn2H===Zn2H2,電,化學,相關視頻,5.原電池工作原理的應用 (1)比較金屬活動性 原電池中，做負極的金屬活動性一般比做正極的金屬活動性 。 (2)改變化學反應速率 如：在Zn和稀硫酸反應時，滴加少量CuSO4溶液，則Zn置換出的銅和鋅能構(gòu)成原電池的正負極，從而加快Zn與稀硫酸反應的速率。,強,(3)設計原電池 如：把Fe2Fe3===3Fe2設計成原電池，可用 做負極， 做正極， 做電解質(zhì)溶液。 (4)制造多種化學電源 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(手機用)； ：
6、如氫氧燃料電池，其能量轉(zhuǎn)化率高，對環(huán)境無污染。,Fe,FeCl3溶液,蓄電池,銅(或石墨),燃料電池,(1)電子只能在導體中定向移動，不能通過溶液。 (2)電解質(zhì)溶液中離子移動方向：陽離子移向正極、陰離子移向負極。,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裝置的兩個電極的活潑性相同，電子不會流動形成電流；B裝置為非電解質(zhì)溶液，不能發(fā)生氧化還原反應；C裝置電解質(zhì)溶液在兩個分開的裝置中，不成形成閉合回路；D裝置無導線連接電極，不能形成閉合回路。它們均不能構(gòu)成原電池,一看反應原理(能否自發(fā)地進行氧化還原反應)；二看構(gòu)成條件(兩極一液成回路：兩個活潑性不同的電極，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如圖所示檢流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時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 D.A極發(fā)生氧化反應,答案,解析,,解析原電池中，負極金屬失去電子，發(fā)生氧化反應溶解，質(zhì)量減小，故A極為負極，B極為正極，A、D項正確； A、B、C分別為Zn、Cu和稀鹽酸時，可以構(gòu)成原電池，且現(xiàn)象符合題意，B項正確； 電解質(zhì)溶液中陽離子移向正極，C項錯誤。,多個角度判斷原電池的正極和負極,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，外電路電流從流向；相連時，為正極；相連時，上有氣泡逸出；相連時，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，外電路電流從流向，則金屬活潑性大于； 相連時，為正極，則金屬活潑性大于； 相連時，上有氣泡逸出，則金屬活潑性大于； 相連時，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為。,根據(jù)原電池原理比較金屬活動性，做負極的金屬活動性較強，做正極的金屬活動性較弱。,形成原電池、比較金屬活動性,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拆成兩個半反應： 氧化反應(負極反應)：Zn2e===Zn2。 還原反應(正極反應)：Cu22e===Cu。 則電池的負極是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)：已知一個氧化還原反應，首先分析找出氧化劑、還原劑，一般還原劑為負極材料(或在負極上被氧化)，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：電極材料必須導電。負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)溶液一般能與負極反應。,設計原電池的方法,方法技巧,學習小結(jié),原電池是把化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。其工作原理是,達標檢測,1.判斷正誤(正確的打“”，錯誤的打“”) (1)用導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() (3)NaOHHCl===NaClH2O是放熱反應，可以設計成原電池() (4)原電池中的陽離子由負極區(qū)向正極區(qū)移動() (5)在Zn|稀硫酸|Cu原電池中，電子由鋅通過導線流向銅，再由銅通過電解質(zhì)溶液到達鋅() (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中學期中)下列設備工作時，將化學能轉(zhuǎn)化為電能的是,答案,解析,1,2,3,4,5,6,,解析A項，鋰離子電池是把化學能轉(zhuǎn)化為電能，故正確； B項，太陽能集熱器是把太陽能轉(zhuǎn)化為熱能，故錯誤； C項，
12、燃燒是放熱反應，是把化學能轉(zhuǎn)化為熱能，故錯誤； D項，硅太陽能電池是把太陽能轉(zhuǎn)化為電能，故錯誤。,1,2,3,4,5,6,3.(2017合肥高一檢測)某學生將檢流計用導線與兩個電極連接在一起，再將兩個電極同時插入某種電解質(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，還需要有兩個活動性不同的電極材料，一般其中一個電極要能與電解質(zhì)溶液發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應。 A項，銅和石墨與稀硫酸均不反應；
13、B項，電極材料相同； D項，酒精是非電解質(zhì)； C項，一些水果中含有有機酸，可做電解質(zhì)溶液。,1,2,3,4,5,6,4.(2017湖南郴州適應性測試)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.電子由銅通過導線流向鋅 B.該裝置是將電能轉(zhuǎn)化為化學能的裝置 C.鋅電極發(fā)生氧化反應 D.電流由鋅通過導線流向銅,,1,2,3,4,5,6,解析,解析A項，銅做正極，鋅做負極，因此電子由鋅流向銅，故錯誤； B項，該裝置將化學能轉(zhuǎn)化為電能，故錯誤； C項，鋅做負極失去電子，發(fā)生氧化反應，故正確； D項，電子與電流的方向相反，因此電流由銅極流向鋅極，故錯誤。,1,2,3,4,5,6,5.如圖
14、所示裝置，檢流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時A極逐漸變粗，B極逐漸變細，C為電解質(zhì)溶液，則A、B、C應是下列各組中的,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，說明B極為原電池的負極，失去電子后變成離子進入溶液中。A和B兩項中的反應為ZnH2SO4===ZnSO4H2，則在A選項中A極變細，B選項中A極不變。 C和D兩項中的反應為Fe2AgNO3=
15、==2AgFe(NO3)2，其中C選項中A極變細，D選項中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，電極反應式為___________ _____。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，電極反應式_________________；銅片上觀察到的現(xiàn)象為________，原電池總反應的離子方程式為__________ _____________。,答案,解析,1,2,3,4,5,6,負,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，銅鋅原電池的負極為鋅，電極反應式為Zn2e===Zn2，所以鋅片不斷溶解，正極為銅，電極反應式為Cu22e===Cu，所以銅極不斷變粗，原電池總反應式為ZnCu2===Zn2Cu。,1,2,3,4,5,6,
2018-2019版高中化學 第2章 化學鍵 化學反應與能量 第3節(jié) 化學反應的利用 第2課時 化學反應為人類提供能量課件 魯科版必修2.ppt
