【同步导学】高中化学 2.3.2化学反应为人类提供能量课件 鲁科版必修2.pptVIP

第2课时化学反应为人类提供能量 1 了解化学反应中能量转化的方式 2 了解原电池的构成及工作原理 3 了解原电池原理的应用 4 通过化学反应中能量变化的学习 了解不同形式的能量的转化对人类生产和生活的影响 一 化学反应为人类提供能量1 吸热反应和放热反应 1 吸热反应 反应过程中 的反应 2 放热反应 反应过程中 的反应 2 化学反应中能量转化的主要形式 吸收能量 有能量释放 3 化学能转化为电能 1 演示实验 有气泡产生 不断溶解 发亮 电流 zn失电子生成zn2 进入溶液 h 得电子生成h2逸出 从zn流出经导线流入铜片形成电流 2 原电池 概念 的装置 构成 做负极 做正极 插入 溶液中 用导线连接构成闭合回路 工作原理 发生氧化还原反应 负极发生 反应 电子由 通过导线流向 正极发生 反应 使 转化为 3 常见电池 干电池 又称 蓄电池 又称 燃料电池 其能量转化率高 对环境无污染 将化学能转化为电能 相对活泼的金属 相对不活泼的 金属或能导电的非金属 电解质 氧化 负极 正极 还原 化学能 电能 一次电池 二次电池 4 化学能与其他形式能间的转化 1 物质燃烧发光是 转化为 植物的光合作用是 转化为 2 人生命活动所需能量是营养物质在体内发生各种化学反应释放出来的 开放探究 构成原电池的条件有哪些 提示 要有活泼性不同的两个电极 金属与金属 金属与非金属 要有电解质溶液 构成闭合回路 能自发进行的氧化还原反应 化学能 光能 光能 化学能 二 化学反应在其他领域中的应用1 确定物质的 2 测定物质有关组成的 组成 结构 含量 一 原电池的工作原理及应用1 工作原理 以铜 锌原电池为例 2 应用 1 加快氧化还原反应速率如实验室用zn和稀h2so4 或稀盐酸 反应制h2 常用粗锌 原因是粗锌中的杂质和锌 稀h2so4形成原电池 使产生h2的速率加快 2 比较金属的活动性强弱原电池中 一般活动性强的金属为负极 活动性弱的金属为正极 例如 有两种金属a和b 用导线连接后插入到稀硫酸中 观察到a极溶解 b极上有气泡产生 由原电池原理可知 金属活动性a b 3 设计原电池 从理论上说 任何一个氧化还原反应都可以设计成原电池 例如 利用cu 2fecl3 2fecl2 cucl2的氧化还原反应可设计成如图所示的原电池 该原电池的电极反应式为 负极 cu cu cu2 2e 氧化反应 正极 c 2fe3 2e 2fe2 还原反应 a 两烧杯中铜片表面均有气泡产生b 甲烧杯中铜片表面有气泡产生 乙烧杯中锌片表面有气泡产生c 两烧杯中硫酸的浓度均减小d 甲中铜片是正极 乙中铜片是负极 名师点拨 甲装置构成原电池 发生原电池反应 乙装置不能构成原电池 发生置换反应 答案 bc 解析 原电池的两极可以是活动性不同的两种金属 也可以一极是金属 一极是非金属 如石墨 原电池正极发生还原反应 负极发生氧化反应 锌 铜和盐酸构成的原电池工作时 锌和盐酸反应置换氢气 6 5g锌溶解时 转移0 2mol电子 可生成0 1mol氢气 即0 2g 答案 b 二 原电池中正负极的判断1 根据电极材料一般较活泼的金属为负极 k ca na太活泼 不能做电极 活泼性较弱的金属或非金属导体为正极 2 根据电流方向或电子流向电流 外电路 由正极流向负极 电子由负极经外电路流向原电池的正极 3 根据溶液中离子迁移方向阳离子移向原电池正极 阴离子移向原电池负极 4 根据原电池中反应类型正极 得电子 发生还原反应 现象是伴随着金属的析出或h2的放出 负极 失电子 发生氧化反应 现象则是电极本身的消耗 质量减小 该原电池中m棒变粗 n棒变细 说明原电池反应时n棒溶解作负极 溶液中有金属析出在m棒上 m棒作正极 a b选项中 电解质溶液分别为稀硫酸和稀盐酸 原电池工作时 不会有金属析出 c选项正极反应为 ag e ag 符合题意 而d选项正极反应为 fe3 e fe2 不会有金属析出 答案 c 解析 形成原电池时作负极的金属被氧化 活泼性比正极强 a比b强 在原电池中 电流从正极流向负极 c比d强 a c用导线相连后 同时浸入稀h2so4溶液中 c极产生大量气泡 说明c极为正极 a比c强 b d用导线相连后 同时浸入稀h2so4溶液中 d极发生氧化反应 d为负极 d比b强 答案 b 以铜 锌 稀硫酸构成原电池为例 1 2010 潍坊高一质检 下列装置中都伴随有能量的变化 其中是由电能转变为化学能的是 解析 a项 水在通电时发生分解反应生成氢气和氧气 是电解转化为化学能 b项 风能 电能转换成光能 c项 太阳能转换成热能 d项 化学能转换成电能 答案 a 2 2011 济南高一质检 如下图所示装置中 能够构成原电池产生电流的是 解析 构成原电池的条件有 有较活泼的金属和相对不活泼的金属或金属与能导电的非金属做电极 要有电解质溶液 用导线连接两极 构成闭合回路 a项中不具备条件 b项中不具备条件 c项中不具备条件 只有d项具备上述三个条件 答案 d 答案 d 4 某原电池的总反应是zn cu2 zn2 cu 该原电池的正确组成是 解析 本题考查的知识点为构成原电池的条件 原电池的构成条件一般为 两个活泼性不同的电极 电解质溶液 一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应 形成闭合回路 或在溶液中直接接触 从电极的总反应式看 锌失电子为负极 cu2 得电子应在电解质溶液中 选择一种不活泼的金属或非金属做正极 答案 b 5 2011 宁德高一质检 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 装置甲中发生反应的离子方程式为 2 装置丙中溶液的h 的浓度 填 变大 变小 或 不变 3 四种金属活泼性由强到弱的顺序是 解析 由装置甲中a不断溶解 可知a与硫酸发生置换反应 又a为二价金属 所以反应的离子方程式为 a 2h a2 h2 a为原电池负极 b为正极 活泼性a b 装置丙中有气体产生 该气体为氢气 即d与硫酸发生置换反应 溶液中的h