2018-2019版高中化學 第2章 化學鍵 化學反應與能量 2.3.2 化學反應為人類提供能量課件 魯科版必修2.ppt

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第2課時化學反應為人類提供能量,自主閱讀,自主檢測,一、化學反應為人類提供能量1.吸熱反應和放熱反應(1)吸熱反應:反應過程中吸收能量的反應。(2)放熱反應:反應過程中有能量釋放的反應。2.化學反應中能量轉化的主要形式,,,自主閱讀,自主檢測,3.化學能轉化為電能(1)原電池原理演示實驗。,,,,,,自主閱讀,自主檢測,(2)原電池。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,自主閱讀,自主檢測,4.化學能與其他形式能量間的轉化(1)物質燃燒發(fā)光是化學能轉化為光能,植物的光合作用是光能轉化為化學能。(2)人類生命活動所需能量是營養(yǎng)物質在體內發(fā)生各種化學反應釋放出來的。二、化學反應在其他領域中的應用1.確定物質的組成、結構。2.測定物質有關組分的含量。,,,,,,自主閱讀,自主檢測,1.如圖所示的裝置中,M為活動性順序位于氫之前的金屬,N為石墨棒,關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為負極,N為正極C.是化學能轉化為電能的裝置D.導線中有電流通過,電流方向是由M到N解析：M為活動性順序位于氫之前的金屬,N為石墨棒,則M為原電池的負極,石墨為正極,負極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,將化學能轉化為電能,故C正確;電流由正極經導線流到負極,即從N到M,故D錯誤。答案：D,自主閱讀,自主檢測,2.下列敘述是某同學做完銅鋅原電池的實驗后得出的結論和認識,你認為正確的是()A.構成原電池正極和負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成的原電池中銅是負極C.電子經外導線由鋅流向銅,通過硫酸溶液被H+得到而放出H2D.銅鋅原電池工作時,若13g鋅被溶解,電路中就有0.4mol電子通過,自主閱讀,自主檢測,解析：兩種活動性不同的金屬與電解質溶液能夠構成原電池,但不能因此說構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溶液構成原電池;在原電池中,較活潑金屬中的電子流向較不活潑的金屬,因此活潑金屬是負極;電子不能通過電解質溶液,應該是H+在銅極上得到由鋅沿導線轉移過來的電子;銅鋅原電池工作時,負極鋅失電子,電極反應為Zn-2e-Zn2+,1molZn失去2mol電子,0.2molZn(質量為13g)被溶解,電路中有0.4mol電子通過,故D項正確。答案：D,自主閱讀,自主檢測,3.下列有關說法中正確的是()A.能量的轉化是相互的B.物質在氧氣中燃燒時,化學能只轉化為光能C.植物的光合作用是將化學能轉化為生物能D.舊化學鍵斷裂所放出的能量大于形成新化學鍵吸收的能量時,反應放熱解析：物質燃燒時,化學能不僅轉化為光能,也轉化為熱能,故B項錯誤;光合作用是將光能轉化為化學能,故C項錯誤;舊化學鍵斷裂需要吸收能量,形成新化學鍵釋放能量,故D項錯誤;能量的轉化是相互的,如電能可轉化為化學能,化學能也可轉化為電能,熱能可轉化為化學能,化學能也可轉化為熱能等,故A項正確。答案：A,情景引入,知識點撥,典例引領,探究點一,探究點二,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極?若不能,請說明為什么。探究提示：能。甲中銅片作正極,乙中銅片作負極。,原電池的工作原理及正、負極的判斷,情景引入,知識點撥,典例引領,探究點一,探究點二,1.原電池工作原理(以銅鋅原電池為例),情景引入,知識點撥,典例引領,探究點一,探究點二,2.原電池正、負極的“四種”判斷方法,情景引入,知識點撥,典例引領,探究點一,探究點二,分析原電池原理及判斷正負極時的注意事項(1)判斷原電池的電極,有時不能只看電極材料的活動性強弱,還要看電解質溶液的性質。如Al、Mg、NaOH溶液構成的原電池,Al為負極,Mg為正極,因為Mg與NaOH溶液不反應。而Al、Mg、H2SO4溶液構成的原電池,Mg為負極,Al為正極。(2)電解質溶液中離子的移動方向是陽離子移向正極,而陰離子移向負極。,情景引入,知識點撥,典例引領,探究點一,探究點二,【例題1】如圖所示裝置能夠組成原電池的是()解析：A項中電極相同,不能形成原電池。C項中蔗糖是非電解質,不能形成原電池。D項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,知識點撥,典例引領,探究點一,探究點二,規(guī)律方法點撥原電池的判斷方法——“四看”,情景引入,知識點撥,典例引領,探究點一,探究點二,成功體驗1有關原電池的下列說法中正確的是()A.在外電路中電子由正極流向負極B.在原電池中負極發(fā)生還原反應C.原電池工作時,陽離子向正極方向移動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,電子從負極流向正極;原電池中負極發(fā)生氧化反應;隨著反應的進行,陽離子在正極被還原,所以電解質溶液中的陽離子向正極移動;原電池中一般正極金屬比負極金屬活潑性差,但不一定是不活潑金屬,故選C。答案:C,探究點一,探究點二,情景引入,知識點撥,典例引領,討論探究某科研小組設計上述裝置研究鐵的腐蝕,當關閉K時,鐵片上產生氣泡,一段時間后,取出干燥,稱量其質量沒有明顯變化。當斷開K時,鐵片上也產生氣泡,一段時間后,取出干燥,其質量減小。從中你得到什么啟示?探究提示：為了防止金屬的腐蝕,可設計一原電池將其作電池的正極保護起來。,原電池原理在化學、工農業(yè)生產中的應用,探究點一,探究點二,情景引入,知識點撥,典例引領,原電池原理的相關應用1.加快氧化還原反應的速率例如實驗室用Zn和稀硫酸(或稀鹽酸)反應制H2,常用粗鋅,它產生H2的速率快。原因是粗鋅中的雜質和鋅、稀硫酸(或稀鹽酸)形成原電池,使產生H2的速率加快。2.比較金屬的活動性強弱例如:有兩種金屬A和B,用導線連接后插入到稀硫酸中,觀察到A溶解,B上有氣泡產生,據此判斷出A是負極,B是正極;由原電池原理可知,金屬活動性:A>B,即原電池中,活動性強的金屬為負極,活動性弱的金屬為正極。,探究點一,探究點二,情景引入,知識點撥,典例引領,3.設計原電池從理論上說,任何一個能夠自發(fā)進行的氧化還原反應都可以設計成原電池。例如,利用Cu+2FeCl32FeCl2+CuCl2的氧化還原反應可設計成如圖所示的原電池,該原電池的電極反應式為:,設計原電池時注意構成原電池的四個條件:①有兩種金屬活動性不同的金屬作電極(或一種是能導電的非金屬),②電極材料均插入電解質溶液中,③兩極用導線相連或接觸形成閉合回路,④能自發(fā)進行的氧化還原反應。,探究點一,探究點二,情景引入,知識點撥,典例引領,【例題2】X、Y、Z、W四種金屬片在稀鹽酸中,用導線連接,可以組成原電池,實驗結果如圖所示:,則四種金屬的活潑性由強到弱的順序為()A.Z>Y>X>WB.Z>X>Y>WC.Z>Y>W>XD.Y>Z>X>W解析：甲中Z為負極,活潑性:Z>Y;乙中X上有氣泡生成,則X為正極,活潑性:Y>X;丙中根據電子的流向可知,Z為負極,活潑性:Z>W;丁中W上發(fā)生還原反應,則W為正極,活潑性:X>W。答案：A,探究點一,探究點二,情景引入,知識點撥,典例引領,規(guī)律方法點撥根據原電池的組成判斷金屬活動性強弱是原電池原理的重要應用,一定要注意:在原電池中活潑金屬一般作負極,發(fā)生氧化反應,被腐蝕;不活潑金屬一般作正極,發(fā)生還原反應;電子移動方向是由負極經導線流向正極,與電流的方向相反。,探究點一,探究點二,情景引入,知識點撥,典例引領,成功體驗2已知空氣—鋅電池的電極反應如下:,2OH-?？梢耘袛嗍姌O是()A.負極,發(fā)生還原反應B.正極,發(fā)生氧化反應C.負極,發(fā)生氧化反應D.正極,發(fā)生還原反應解析：空氣—鋅電池中,失去電子的一極是負極,發(fā)生氧化反應,得到電子的一極是正極,發(fā)生還原反應。答案：D,123,,,,1.下列關于原電池的敘述中正確的是()A.原電池將化學能轉化為電能B.原電池負極發(fā)生的反應是還原反應C.原電池在工作時其正極不斷產生電子并經過外電路流向負極D.原電池的電極只能由兩種不同的金屬構成解析：原電池是將化學能轉化為電能的裝置,A項正確;原電池負極發(fā)生氧化反應,B項錯誤;原電池工作時負極失去電子經外電路流向正極,C項錯誤;原電池的電極可以由兩種不同的金屬或金屬與非金屬構成,D項錯誤。答案：A,123,,,,2.下圖是Zn、Cu和稀硫酸形成的原電池,某實驗興趣小組同學做完實驗后,在讀書卡片上記錄如下:卡片:No.28實驗后的記錄:①Zn為正極,Cu為負極②H+向負極移動③電子流動方向為Zn→Cu④Cu極有H2產生⑤若有1mol電子流過導線,則產生的H2為0.5mol關于卡片上的描述合理的是(),A.①②③B.③④⑤C.①⑤⑥D.②③④,123,,,,解析：在該原電池中,Zn比Cu活潑,故Zn作負極,Cu作正極,電子由Zn流出經導線流向Cu,負極反應為Zn-2e-Zn2+,正極反應為2H++2e-H2↑,故每轉移1mol電子時,產生H20.5mol,在溶液中H+向正極移動,向負極移動,故①②⑥錯誤,③④⑤正確,選B項。答案：B,123,,,,3.根據國外媒體報道,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,有望取代鋰電池。其放電過程可表示為Ag2O+ZnZnO+2Ag,此電池放電時,有關說法正確的是()A.電能轉化為化學能B.電解質溶液是稀硫酸C.電子通過外電路從正極流向負極D.Zn作負極發(fā)生氧化反應解析：原電池是化學能轉化為電能的裝置,A選項錯誤;從總反應方程式可以看出,電池放電后生成了ZnO,ZnO在酸性溶液中不能存在,所以電解質溶液一定不是稀硫酸,B選項錯誤;原電池中,電子通過外電路從負極流向正極,C選項錯誤;負極發(fā)生氧化反應,D選項正確。答案：D,