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必修.pptx

1、第2课时化学反应为人类提供能量,自主阅读,自主检测,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:反应过程中吸收能量的反应。 (2)放热反应:反应过程中有能量释放的反应。 2.化学反应中能量转化的主要形式,自主阅读,自主检测,3.化学能转化为电能 (1)原电池原理演示实验。,自主阅读,自主检测,(2)原电池。,自主阅读,自主检测,4.化学能与其他形式能量间的转化 (1)物质燃烧发光是化学能转化为光能,植物的光合作用是光能转化为化学能。 (2)人类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。 二、化学反应在其他领域中的应用 1.确定物质的组成、结构。 2.测

2、定物质有关组分的含量。,自主阅读,自主检测,1.如图所示的装置中,M为活动性顺序位于氢之前的金属,N为石墨棒,关于此装置的下列叙述中,不正确的是() A.N上有气体放出 B.M为负极,N为正极 C.是化学能转化为电能的装置 D.导线中有电流通过,电流方向是由M到N 解析：M为活动性顺序位于氢之前的金属,N为石墨棒,则M为原电池的负极,石墨为正极,负极M被氧化,正极生成氢气。N为正极,氢离子得电子生成氢气,故A、B正确;该装置为原电池,将化学能转化为电能,故C正确;电流由正极经导线流到负极,即从N到M,故D错误。 答案：D,自主阅读,自主检测,2.下列叙述是某同学做完铜锌原电池的实验后得出的结论

3、和认识,你认为正确的是() A.构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属 B.由铜、锌做电极与硫酸铜溶液构成的原电池中铜是负极 C.电子经外导线由锌流向铜,通过硫酸溶液被H+得到而放出H2 D.铜锌原电池工作时,若13 g锌被溶解,电路中就有0.4 mol电子通过,自主阅读,自主检测,解析：两种活动性不同的金属与电解质溶液能够构成原电池,但不能因此说构成原电池电极的材料一定都是金属,例如锌和石墨电极也能跟电解质溶液构成原电池;在原电池中,较活泼金属中的电子流向较不活泼的金属,因此活泼金属是负极;电子不能通过电解质溶液,应该是H+在铜极上得到由锌沿导线转移过来的电子;铜锌原电池工作时,负极锌失电

4、子,电极反应为Zn-2e- Zn2+,1 mol Zn失去2 mol电子,0.2 mol Zn(质量为13 g)被溶解,电路中有0.4 mol电子通过,故D项正确。 答案：D,自主阅读,自主检测,3.下列有关说法中正确的是() A.能量的转化是相互的 B.物质在氧气中燃烧时,化学能只转化为光能 C.植物的光合作用是将化学能转化为生物能 D.旧化学键断裂所放出的能量大于形成新化学键吸收的能量时,反应放热 解析：物质燃烧时,化学能不仅转化为光能,也转化为热能,故B项错误;光合作用是将光能转化为化学能,故C项错误;旧化学键断裂需要吸收能量,形成新化学键释放能量,故D项错误;能量的转化是相互的,如电能

5、可转化为化学能,化学能也可转化为电能,热能可转化为化学能,化学能也可转化为热能等,故A项正确。 答案：A,情景引入,知识点拨,典例引领,探究点一,探究点二,讨论探究 甲、乙两装置能不能组成原电池?若能,铜片分别是原电池的正极还是负极?若不能,请说明为什么。 探究提示：能。甲中铜片作正极,乙中铜片作负极。,原电池的工作原理及正、负极的判断,情景引入,知识点拨,典例引领,探究点一,探究点二,1.原电池工作原理(以铜锌原电池为例),情景引入,知识点拨,典例引领,探究点一,探究点二,2.原电池正、负极的“四种”判断方法,情景引入,知识点拨,典例引领,探究点一,探究点二,分析原电池原理及判断正负极时的注

6、意事项 (1)判断原电池的电极,有时不能只看电极材料的活动性强弱,还要看电解质溶液的性质。如Al、Mg、NaOH溶液构成的原电池,Al为负极,Mg为正极,因为Mg与NaOH溶液不反应。而Al、Mg、H2SO4溶液构成的原电池,Mg为负极,Al为正极。 (2)电解质溶液中离子的移动方向是阳离子移向正极,而阴离子移向负极。,情景引入,知识点拨,典例引领,探究点一,探究点二,【例题1】如图所示装置能够组成原电池的是() 解析：A项中电极相同,不能形成原电池。C项中蔗糖是非电解质,不能形成原电池。D项中两烧杯中的稀硫酸不连通,不能形成闭合回路,不能形成原电池。 答案：B,情景引入,知识点拨,典例引领,

7、探究点一,探究点二,规律方法点拨原电池的判断方法“四看”,情景引入,知识点拨,典例引领,探究点一,探究点二,成功体验1有关原电池的下列说法中正确的是 () A.在外电路中电子由正极流向负极 B.在原电池中负极发生还原反应 C.原电池工作时,阳离子向正极方向移动 D.原电池中正极一定是不活泼金属 解析:在原电池外电路中,电子从负极流向正极;原电池中负极发生氧化反应;随着反应的进行,阳离子在正极被还原,所以电解质溶液中的阳离子向正极移动;原电池中一般正极金属比负极金属活泼性差,但不一定是不活泼金属,故选C。 答案:C,探究点一,探究点二,情景引入,知识点拨,典例引领,讨论探究 某科研小组设计上述装

8、置研究铁的腐蚀,当关闭K时,铁片上产生气泡,一段时间后,取出干燥,称量其质量没有明显变化。当断开K时,铁片上也产生气泡,一段时间后,取出干燥,其质量减小。从中你得到什么启示? 探究提示：为了防止金属的腐蚀,可设计一原电池将其作电池的正极保护起来。,原电池原理在化学、工农业生产中的应用,探究点一,探究点二,情景引入,知识点拨,典例引领,原电池原理的相关应用 1.加快氧化还原反应的速率 例如实验室用Zn和稀硫酸(或稀盐酸)反应制H2,常用粗锌,它产生H2的速率快。原因是粗锌中的杂质和锌、稀硫酸(或稀盐酸)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 例如:有两种金属A和B,用导线连

9、接后插入到稀硫酸中,观察到A溶解,B上有气泡产生,据此判断出A是负极,B是正极;由原电池原理可知,金属活动性:AB,即原电池中,活动性强的金属为负极,活动性弱的金属为正极。,探究点一,探究点二,情景引入,知识点拨,典例引领,3.设计原电池 从理论上说,任何一个能够自发进行的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:,设计原电池时注意构成原电池的四个条件:有两种金属活动性不同的金属作电极(或一种是能导电的非金属),电极材料均插入电解质溶液中,两极用导线相连或接触形成闭合回路,能自发进行的氧

10、化还原反应。,探究点一,探究点二,情景引入,知识点拨,典例引领,【例题2】X、Y、Z、W四种金属片在稀盐酸中,用导线连接,可以组成原电池,实验结果如图所示:,则四种金属的活泼性由强到弱的顺序为() A.ZYXWB.ZXYW C.ZYWXD.YZXW 解析：甲中Z为负极,活泼性:ZY;乙中X上有气泡生成,则X为正极,活泼性:YX;丙中根据电子的流向可知,Z为负极,活泼性:ZW;丁中W上发生还原反应,则W为正极,活泼性:XW。 答案：A,探究点一,探究点二,情景引入,知识点拨,典例引领,规律方法点拨根据原电池的组成判断金属活动性强弱是原电池原理的重要应用,一定要注意:在原电池中活泼金属一般作负极,

11、发生氧化反应,被腐蚀;不活泼金属一般作正极,发生还原反应;电子移动方向是由负极经导线流向正极,与电流的方向相反。,探究点一,探究点二,情景引入,知识点拨,典例引领,成功体验2已知空气锌电池的电极反应如下:,2OH-。可以判断石墨电极是 () A.负极,发生还原反应B.正极,发生氧化反应 C.负极,发生氧化反应D.正极,发生还原反应 解析：空气锌电池中,失去电子的一极是负极,发生氧化反应,得到电子的一极是正极,发生还原反应。 答案：D,1 2 3,1.下列关于原电池的叙述中正确的是() A.原电池将化学能转化为电能 B.原电池负极发生的反应是还原反应 C.原电池在工作时其正极不断产生电子并经过外

12、电路流向负极 D.原电池的电极只能由两种不同的金属构成 解析：原电池是将化学能转化为电能的装置,A项正确;原电池负极发生氧化反应,B项错误;原电池工作时负极失去电子经外电路流向正极,C项错误;原电池的电极可以由两种不同的金属或金属与非金属构成,D项错误。 答案：A,1 2 3,2.下图是Zn、Cu和稀硫酸形成的原电池,某实验兴趣小组同学做完实验后,在读书卡片上记录如下: 卡片:No.28实验后的记录:Zn为正极,Cu为负极H+向负极移动电子流动方向为ZnCuCu极有H2产生若有1 mol电子流过导线,则产生的H2为0.5 mol 关于卡片上的描述合理的是(),A.B.C.D.,1 2 3,解析：在该原电池中,Zn比Cu活泼,故Zn作负极,Cu作正极,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1 mol电子时,产生H2 0.5 mol,在溶液中H+向正极移动, 向负极移动,故错误,正确,选B项。 答案：B,1 2 3,3.根据国外媒体报道,某公司将推出一种全新的银锌电池,这种银锌电池的续航能力要比锂离子电池强,有望取代锂电池。其放电过程可表示为Ag2O+Zn ZnO+2Ag,此电