鲁科版必修2 第2章第3节 化学反应的利用（第2课时） 课件（37张）.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mg 2h2o mg oh 2 h2 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fe2o3 2alal2o3 2fe 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 zn 2h zn2 h2 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cu zn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 zn 2h zn2 h2 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 cu2 2e cu 负 氧化 zn 2e zn2 锌片溶解 正 还原 zn cu2 zn2 cu 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zn 2e zn2 所以锌片不断溶解 正极为铜 电极反应式为cu2 2e cu 所以铜极不断变粗 电池总反应式为zn cu2 zn2 cu 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fe 2fe3 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 2 8h2o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cu cu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zn 2e zn2 a 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zn 2e zn2 正极反应为2h 2e 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cu2 2e 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 a 2e a2 1 2 3 4 5 6 解析据装置甲知活动性 a b a作负极 电极反应式为a 2e a2 据装置乙知活动性 b c 正极反应式为cu2 2e cu 由阳离子向正极移动知 cu2