2018版高中化学第2章化学键化学反应与能量2.3.2化学反应为人类提供能量课件鲁科版.pptx

第2课时化学反应为人类提供能量,第2章第3节化学反应的利用,学习目标定位1.知道构成原电池的条件及工作原理。2.了解化学能与电能的相互转化以及化学反应的其他应用。3.了解常见的化学电源。,内容索引,新知导学新知探究点点落实,达标检测当堂检测巩固反馈,新知导学,1.下图为“即热饭盒”的结构示意图。这种饭盒使用起来非常方便，撤去底部的隔板几分钟后，饭菜就变热了，试从能量转化的角度说明其中的原理。,一、化学反应为人类提供能量,答案当撤去隔板后，镁粉、铁粉和水相互接触，镁与水发生化学反应的方程式为Mg2H2O=Mg(OH)2H2，食物被反应放出的能量加热后变成热的食物。,答案,2.铁路工人经常利用铝热剂来焊接钢轨，你能解释其中的原理吗？,答案,答案氧化铁粉末和铝粉的混合物是常用的铝热剂。使用时先点燃镁条，镁条剧烈燃烧，放出大量的热，使三氧化二铁粉末和铝粉在较高温度下发生剧烈反应，生成氧化铝和铁单质，并放出大量的热，反应的化学方程式为Fe2O32AlAl2O32Fe。高温下铁呈液态，可焊接断裂的钢轨。,3.火力发电原理：首先通过化石燃料燃烧，使能转变为能；加热水使之汽化为蒸气以推动蒸汽轮机，转化为机械能；然后带动发电机发电，机械能转化为。4.化工生产中通过电解来制备烧碱、氢气和氯气，利用能向能的转化；物质燃烧发光是能转化为能；植物的光合作用是能转化为能。,化学,热,热能,电能,饱和食盐水,电,化学,化学,光,光,化学,1.下列关于能量转换的认识中不正确的是A.电解水生成氢气和氧气时，电能转化为化学能B.绿色植物进行光合作用时，太阳能转化为化学能C.煤燃烧时，化学能主要转化为热能D.白炽灯工作时，电能全部转化为光能,答案,解析,易错警示,解析白炽灯工作时，电能没有全部转化为光能，还转化为热能等。,易错警示化学反应过程中常常伴有化学能转化为多种形式的能。,1.按要求完成下列实验，并填表：,二、化学能转化为电能,锌片逐渐溶解，表面有气泡；铜片表面无气泡,锌与稀硫酸发生置换反应产生H2，而铜则不能,锌片逐渐溶解，铜片表面有气泡，检流计指针发生偏转,导线中有电流，化学反应中化学能转化为电能,两锌片逐渐溶解且表面都有气泡，检流计指针不偏转,锌与稀硫酸反应，导线中无电流,无现象,乙醇是非电解质，导线中无电流,2.原电池(1)原电池是利用反应，将能转化为能的装置。(2)原电池的构成条件自发的反应均可设计成原电池；具有的两个电极(金属与金属或金属与非金属导体)；两电极均插入溶液中；两极用导线连成闭合回路。,氧化还原,化学,电,氧化还原,活动性不同,电解质,(3)原电池的工作原理根据原电池反应原理，分析下图并填空：,原电池总反应式：_。能量转化过程：原电池在工作时，极失去电子，电子通过导线流向_极，溶液中氧化性物质此电子，发生反应，在闭合回路中形成电流，能转化为能。,Zn2H=Zn2H2,负,正,得到,还原,化学,电,相关视频,负极,2H+2e-=H2,氧化反应,Zn-2e-=Zn2+,正极,还原反应,还原性较弱的金属或能导电的非金属,还原反应,氧化反应,电子流入,电流流出,还原性较强的金属,电子流出,电流流入,关键提醒(1)可以从多个角度判断原电池的正极和负极。(2)电子只能在导体中定向移动，不能通过溶液。,2.将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是两烧杯中铜片表面均无气泡产生甲中铜片是正极，乙中铜片是负极两烧杯中溶液的c(H)均减小产生气泡的速率甲比乙慢甲中向Zn片移动，H向Cu片移动乙中电流从Cu片流向Zn片甲乙两烧杯中Cu片的质量均不变A.B.C.D.,答案,解析,规律总结,解析装置甲构成CuZn原电池，装置乙未形成闭合回路，不能构成原电池，只发生Zn与稀H2SO4的反应，不能产生电流。甲中Zn为负极，Cu为正极，H向正极移动，在Cu片表面得电子被还原为H2逸出，向负极移动。甲、乙两烧杯中都发生反应：Zn2H=Zn2H2，故c(H)减小，铜片均不发生反应，故铜片质量不变。,规律总结,规律总结形成原电池可以加快化学反应。如：在Zn和稀硫酸反应时，滴加少量CuSO4溶液，则Zn置换出的铜和锌能构成原电池的正、负极，从而加快Zn与稀硫酸反应的速率。,3.如图所示，在铜锌原电池中，以硫酸铜为电解质溶液，锌为_极，电极上发生的是_(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式为_。锌片上观察到的现象为_；铜为_极，电极上发生的是_(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式是_；铜片上观察到的现象是_，原电池总反应的离子方程式为_。,答案,解析,规律总结,Cu22e=Cu,负,氧化,Zn2e=Zn2,锌片溶解,正,还原,ZnCu2=Zn2Cu,铜极变粗,解析CuSO4为电解质溶液时，铜锌原电池的负极为锌，电极反应式为Zn2e=Zn2，所以锌片不断溶解，正极为铜，电极反应式为Cu22e=Cu，所以铜极不断变粗，电池总反应式为ZnCu2=Zn2Cu。,规律总结,规律总结根据原电池原理设计原电池时，先将氧化还原反应分拆成氧化反应和还原反应，再确定原电池的正负极和电解质溶液。如把Fe2Fe3=3Fe2设计成原电池，可用Fe作负极，铜(或石墨)作正极，FeCl3溶液作电解质溶液。,4.四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。相连时，外电路电流从流向；相连时，为正极；相连时，上有气泡逸出；相连时，的质量减少。据此判断这四种金属活泼性由大到小的顺序是A.B.C.D.,答案,解析,规律总结,解析相连时，外电路电流从流向，则金属活泼性大于；相连时，为正极，则金属活泼性大于；相连时，上有气泡逸出，则金属活泼性大于；相连时，的质量减少，则金属活泼性大于，故金属活泼性由大到小的顺序为。,规律总结,规律总结可根据原电池原理比较金属活动性，作负极的金属活动性强，作正极的金属活动性弱。,学习小结,原电池是把化学能转化为电能的装置。其工作原理是,达标检测,1.下列反应能设计成原电池的是A.Ba(OH)28H2O与NH4Cl反应B.石灰石分解反应C.NaOH溶液与盐酸反应D.甲烷与O2的反应,1,2,3,4,5,解析自发的氧化还原反应才能组成原电池，故D项正确。,答案,解析,6,2.如图所示，下列叙述正确的是A.铜是负极，铜片上有气泡产生B.铜片质量逐渐减少C.电流从锌片经导线流向铜片D.氢离子在铜片表面被还原,1,2,3,4,5,解析由图可知，Zn为原电池负极，失去电子被氧化，电子经导线流向正极铜电极；溶液中的氢离子在正极得到电子而被还原为H2；电子流向与电流方向相反。,答案,解析,6,1,2,3,4,5,答案,解析,6,3.下列说法中正确的是A.原电池是把电能转化为化学能的装置B.原电池中电子流出的一极是正极，发生氧化反应C.原电池中电流从负极流出，从正极流入D.原电池中的阳离子向正极移动,解析原电池是把化学能转化为电能的装置；原电池中电子流出的一极是负极，发生氧化反应；电流从正极流出，从负极流入；原电池中的阳离子向正极移动，发生还原反应。,4.如图是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡片上记下结论。其中正确的一组是Zn为正极，Cu为负极H向负极移动电子是由Zn经外电路流向CuCu极上有H2产生若有1mol电子流过导线，则产生的H2为0.5mol正极的电极反应式为Zn2e=Zn2A.B.C.D.,1,2,3,4,5,答案,解析,6,1,2,3,4,5,6,解析在该原电池中，Zn比Cu活泼，故Zn为负极，Cu为正极，电子由Zn流出经导线流向Cu；负极反应为Zn2e=Zn2，正极反应为2H2e=H2，故每转移1mol电子时，产生0.5molH2；在溶液中H向正极移动，向负极移动。故、错误，、正确，选B项。,5.某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是A.a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出B.a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为Cu22e=CuC.无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色D.a和b用导线连接时，铁片做正极,1,2,3,4,5,答案,解析,6,解析a、b不连接，未形成原电池，Cu2与Fe在接触面上直接反应，A项正确；a、b用导线连接，铜片为正极，Cu2在该电极上得电子，铁片为负极，B项正确、D项错误；a、b连接与否，溶液中的Cu2均得电子发生还原反应生成Cu，Fe均失电子发生氧化反应生成Fe2，故溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色，C项正确。,1,2,3,4,5,6,答案,解析,1,2,3,4,5,6,6.由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。,根据实验现象回答下列问题：(1)装置甲中负极的电极反应式是_。,A2e=A2,1,2,3,4,5,6,解析据装置甲知活动性：AB，A作负极，电极反应式为A2e=A2；据装置乙知活动性：BC，正极反应式为Cu22e=Cu，由阳离子向正极移动知，Cu2向C极