利用化学反应为人类提供能量.ppt

1、第2章 化学键 化学反应与能量 第3节 化学反应的应用 第2课时 化学反应为人类提供能量原电池,化学反应中既有物质变化又有能量的变化,化学能,反应释放能量,反应吸收能量,二、化学反应为人类提供能量,提供能量,交流研讨,提示：金属镁在一定条件下可与水反应，放出热量。 Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2,1.下图是一种“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，请从能量转化的角度说明其中的道理。,交流研讨,2. 铁路工人经常用利用铝热剂来焊接铁轨，你能解释其中的原因吗？,3.化学反应是否能转成电能？如果能，如何转化？,锌片上有气泡,Zn+2H+ =

2、Zn2+H2,铜片上无气泡,铜与硫酸不反应,铜片上有气泡,实验探究,电流表发生偏转,气体是什么？ 电流是怎么产生的？,交流研讨,1.第三个实验中发生的化学反应是？,Zn + H2SO4 = H2 +ZnSO4,2e,2.为什么这个反应具有将化学能转化为电能的条件？,氧化还原反应电子的定向移动(先决条件),3. 氧还反应在什么条件下化学能转化为电能呢？,化学能转变为电能原电池,1、原电池 : 把化学能转化为电能的装置。,2、原电池的工作原理,负极(-):电子流出的一极,Zn-2e-=Zn2+,(氧化反应),正极(+)：,2H+2e- =H2,(还原反应),e-,H+,SO42-,Zn2+,e-,

3、氧化反应,Zn-2e-=Zn2+,铜锌原电池,稀硫酸溶液 H2SO4,失e-，沿导线传递，有电流产生,还原反应,2H+2e- =H2,阴离子,阳离子,负极 Zn,正极 Cu,铜锌原电池原理小结：,氧化反应、还原反应分开在两极进行。,交流思考：,1、稀硫酸和氢氧化钠。 2、铁和氯化铁溶液的反应。,以下反应可否设计成原电池？,否,是,3、原电池的构成条件：,前提条件：,(1)自发进行的氧化还原反应,（电极材料）,实验探究二:,能,(2)活泼性不同的两个电极,能,不能,思考：,负极材料和正极材料可以是哪类物质？,负极：较活泼的金属(失电子、导电) 正极：较不活泼的金属、石墨等（导电）,实验探究三:,

4、（溶液）,能,Fe,能,不能,思考：,反应实质？,原电池的负极和电解质 溶液发生氧化还原反应,实验探究四:,（是否闭合）,不能,两极相连形成闭合回路,能,思考：,两电极直接接触算闭合回路吗？,是,3、原电池构成条件：,总结,(1)首先是自发的氧化还原反应；,(2)两种活泼性不同的电极； （金属或一种非金属导体）,(3)电解质溶液,(4)闭合回路,Zn,Cu,Zn,Cu,A,B,C,D,E,F,下列哪些装置能构成原电池？,G,水果,负极（锌片）： Zn 2e - = Zn 2+,负极（锌片）： Zn 2e - = Zn 2+,正极（石墨）： 2H+2e - = H2 ,正极（铜片）： Cu2+

5、+ 2e - = Cu,试着写出下列原电池的两极上的电极反应：,2.请将氧化还原反应：Fe + CuCl2= Cu + FeCl2 设计成一个原电池，并写出正负极反应。,负极（铁片）： Zn 2e - = Fe2+,正极（碳棒）： Cu2+ + 2e- = Cu,（1）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：利用Cu2FeCl3=2FeCl2CuCl2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 2e Cu2(氧化反应) 正极(C)：2Fe32e2Fe2(还原反应),（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

6、金属为正极。 例：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AB。,思考：有哪些实验现象能判断电池的正负极？,（2）比较金属的活动性强弱: 金属性 负极正极 判断电池正负极的实验现象: a、电子：负极导线正极 b、电流：正极导线负极 c、负极不断溶解 d、正极伴随着得电子物质生成（气泡、金属）,1、X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出，X与Y组成原电池时，Y为电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为 AXYZ BXZY CYXZ DYZX,CYXZ,练一练,2、现有A、B、C、D四种金属，把A、 B

7、分别浸入稀H2SO4中，产生气泡都 很慢；把C、D分别浸入稀H2SO4中， 产生气泡都很快；把A、B用导线连 接时，A上有气泡析出；把C浸入D的 硝酸盐溶液中，C的表面有D析出。 这四种金属的活动性顺序由强到弱 为 。,CDBA,（3）加快氧化还原反应速率 例：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的溶液(或稀盐酸)形成原电池，使产生H2的速率加快。,课堂小结,(1) 原电池：将化学能转化为电能的装置。,（1）首先是自发的氧化还原反应；,（2）两种金属活泼性不同的电极； （金属或一种非金属导体）,（3）电解质溶液,（4）闭合回路,1、原电池原理：,2、 原电池的构成条件：,氧化反应,原电池,电解质溶液,失e-，沿导线传递，有电流产生,还原反应,负极,正极,3.化学能与光能的相互转化,如：光化学电池 太阳能分解水制氢气,热能 电能 光能,化学反应提供能源,请您当医生 格林太太漂亮、开朗、乐观。当她开怀大笑时，可以发现整齐的牙齿中镶有两颗假牙： 其中一颗是黄金的这是她富有的标志； 另一颗