高中化學(xué) 第二章 化學(xué)鍵化學(xué)反應(yīng)與能量 2.3.2 化學(xué)反應(yīng)為人類提供能量課件 魯科版必修2

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1、第2課時化學(xué)反應(yīng)為人類提供能量自主閱讀自主檢測一、化學(xué)反應(yīng)為人類提供能量1.吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)(1)吸熱反應(yīng):反應(yīng)過程中吸收能量的反應(yīng)。(2)放熱反應(yīng):反應(yīng)過程中有能量釋放的反應(yīng)。2.化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的主要形式自主閱讀自主檢測3.化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能(1)原電池原理演示實驗。自主閱讀自主檢測(2)原電池。 自主閱讀自主檢測4.化學(xué)能與其他形式能量間的轉(zhuǎn)化(1)物質(zhì)燃燒發(fā)光是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能,植物的光合作用是光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。(2)人類生命活動所需能量是營養(yǎng)物質(zhì)在體內(nèi)發(fā)生各種化學(xué)反應(yīng)釋放出來的。二、化學(xué)反應(yīng)在其他領(lǐng)域中的應(yīng)用1.確定物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)。2.測定物質(zhì)有關(guān)組分的含量。自主閱讀自主檢測1.

2、由銅片、鋅片和稀硫酸組成的原電池工作時,電解質(zhì)溶液的pH()A.不變B.先變小后變大C.逐漸變大 D.逐漸變小解析：根據(jù)原電池工作時的總反應(yīng):Zn+2H+ Zn2+H2只要原電池不斷工作,該反應(yīng)就不斷發(fā)生,溶液中c(H+)逐漸減小,溶液的pH將不斷增大。答案：C自主閱讀自主檢測2.下列敘述是某同學(xué)做完銅鋅原電池的實驗后得出的結(jié)論和認識,你認為正確的是()A.構(gòu)成原電池正極和負極的材料必須是兩種金屬B.由銅、鋅做電極與硫酸銅溶液構(gòu)成的原電池中銅是負極C.電子經(jīng)外導(dǎo)線由鋅流向銅,通過硫酸溶液被H+得到而放出H2D.銅鋅原電池工作時,若13 g鋅被溶解,電路中就有0.4 mol電子通過自主閱讀自主檢

3、測解析：兩種活動性不同的金屬與電解質(zhì)溶液能夠構(gòu)成原電池,但不能因此說構(gòu)成原電池電極的材料一定都是金屬,例如鋅和石墨電極也能跟電解質(zhì)溶液構(gòu)成原電池;在原電池中,較活潑金屬中的電子流向較不活潑的金屬,因此活潑金屬是負極;電子不能通過電解質(zhì)溶液,應(yīng)該是H+在銅極上得到由鋅沿導(dǎo)線轉(zhuǎn)移過來的電子;銅鋅原電池工作時,負極鋅失電子,電極反應(yīng)為Zn-2e- Zn2+,1 mol Zn失去2 mol電子,0.2 mol Zn(質(zhì)量為13 g)被溶解,電路中有0.4 mol電子通過,故D項正確。答案：D自主閱讀自主檢測3.下列有關(guān)說法中正確的是()A.能量的轉(zhuǎn)化是相互的B.物質(zhì)在氧氣中燃燒時,化學(xué)能只轉(zhuǎn)化為光能C

4、.植物的光合作用是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為生物能D.舊化學(xué)鍵斷裂所放出的能量大于形成新化學(xué)鍵吸收的能量時,反應(yīng)放熱解析：物質(zhì)燃燒時,化學(xué)能不僅轉(zhuǎn)化為光能,也轉(zhuǎn)化為熱能,故B項錯誤;光合作用是將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,故C項錯誤;舊化學(xué)鍵斷裂需要吸收能量,形成新化學(xué)鍵釋放能量,故D項錯誤;能量的轉(zhuǎn)化是相互的,如電能可轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,化學(xué)能也可轉(zhuǎn)化為電能,熱能可轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,化學(xué)能也可轉(zhuǎn)化為熱能等,故A項正確。答案：A情景引入知識點撥典例引領(lǐng)重難點一重難點二討論探究甲、乙兩裝置能不能組成原電池?若能,銅片分別是原電池的正極還是負極?若不能,請說明為什么。探究提示：能。甲中銅片作正極,乙中銅片作負極。情景引入知識點撥

5、典例引領(lǐng)重難點一重難點二1.原電池工作原理(以銅鋅原電池為例) 情景引入知識點撥典例引領(lǐng)重難點一重難點二2.原電池正、負極的“四種”判斷方法 情景引入知識點撥典例引領(lǐng)重難點一重難點二分析原電池原理及判斷正負極時的注意事項(1)判斷原電池的電極,有時不能只看電極材料的活動性強弱,還要看電解質(zhì)溶液的性質(zhì)。如Al、Mg、NaOH溶液構(gòu)成的原電池,Al為負極,Mg為正極,因為Mg與NaOH溶液不反應(yīng)。而Al、Mg、H2SO4溶液構(gòu)成的原電池,Mg為負極,Al為正極。(2)電解質(zhì)溶液中離子的移動方向是陽離子移向正極,而陰離子移向負極。情景引入知識點撥典例引領(lǐng)重難點一重難點二【例題1】如圖所示裝置能夠組成

6、原電池的是()解析：A項中電極相同,不能形成原電池。C項中蔗糖是非電解質(zhì),不能形成原電池。D項中兩燒杯中的稀硫酸不連通,不能形成閉合回路,不能形成原電池。答案：B情景引入知識點撥典例引領(lǐng)重難點一重難點二規(guī)律方法點撥原電池的判斷方法“四看” 情景引入知識點撥典例引領(lǐng)重難點一重難點二成功體驗1如下圖所示的裝置中可觀察到電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),M棒變粗,N棒變細,由此判斷下表中所列M、N、P物質(zhì),可以成立的組合是()情景引入知識點撥典例引領(lǐng)重難點一重難點二解析：該原電池中M棒變粗,N棒變細,說明原電池反應(yīng)時N棒溶解作負極,在M棒上有金屬析出,M棒作正極。A、B選項中,電解質(zhì)溶液分別為稀硫酸和稀鹽酸,原

7、電池工作時,不會有金屬析出;C選項中正極為M棒且反應(yīng)為Ag+e- Ag,符合題意;D選項中負極為M棒,電極反應(yīng)為Zn-2e- Zn2+,M棒變細。答案：C重難點一重難點二情景引入知識點撥典例引領(lǐng)討論探究某科研小組設(shè)計上述裝置研究鐵的腐蝕,當(dāng)關(guān)閉K時,鐵片上產(chǎn)生氣泡,一段時間后,取出干燥,稱量其質(zhì)量沒有明顯變化。當(dāng)斷開K時,鐵片上也產(chǎn)生氣泡,一段時間后,取出干燥,其質(zhì)量減小。從中你得到什么啟示?探究提示：為了防止金屬的腐蝕,可設(shè)計一原電池將其作電池的正極保護起來。重難點一重難點二情景引入知識點撥典例引領(lǐng)原電池原理的相關(guān)應(yīng)用1.加快氧化還原反應(yīng)的速率例如實驗室用Zn和稀硫酸(或稀鹽酸)反應(yīng)制H2,

8、常用粗鋅,它產(chǎn)生H2的速率快。原因是粗鋅中的雜質(zhì)和鋅、稀硫酸(或稀鹽酸)形成原電池,使產(chǎn)生H2的速率加快。2.比較金屬的活動性強弱例如:有兩種金屬A和B,用導(dǎo)線連接后插入到稀硫酸中,觀察到A溶解,B上有氣泡產(chǎn)生,據(jù)此判斷出A是負極,B是正極;由原電池原理可知,金屬活動性:AB,即原電池中,活動性強的金屬為負極,活動性弱的金屬為正極。重難點一重難點二情景引入知識點撥典例引領(lǐng)3.設(shè)計原電池從理論上說,任何一個能夠自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計成原電池。例如,利用Cu+2FeCl3 2FeCl2+CuCl2的氧化還原反應(yīng)可設(shè)計成如圖所示的原電池,該原電池的電極反應(yīng)式為:設(shè)計原電池時注意構(gòu)成原電池的

9、四個條件:有兩種金屬活動性不同的金屬作電極(或一種是能導(dǎo)電的非金屬),電極材料均插入電解質(zhì)溶液中,兩極用導(dǎo)線相連或接觸形成閉合回路,能自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)。重難點一重難點二情景引入知識點撥典例引領(lǐng)【例題2】X、Y、Z、W四種金屬片在稀鹽酸中,用導(dǎo)線連接,可以組成原電池,實驗結(jié)果如圖所示:則四種金屬的活潑性由強到弱的順序為()A.ZYXWB.ZXYWC.ZYWXD.YZXW解析：甲中Z為負極,活潑性:ZY;乙中X上有氣泡生成,則X為正極,活潑性:YX;丙中根據(jù)電子的流向可知,Z為負極,活潑性:ZW;丁中W上發(fā)生還原反應(yīng),則W為正極,活潑性:XW。答案：A重難點一重難點二情景引入知識點撥典例引領(lǐng)

10、規(guī)律方法點撥根據(jù)原電池的組成判斷金屬活動性強弱是原電池原理的重要應(yīng)用,一定要注意:在原電池中活潑金屬一般作負極,發(fā)生氧化反應(yīng),被腐蝕;不活潑金屬一般作正極,發(fā)生還原反應(yīng);電子移動方向是由負極經(jīng)導(dǎo)線流向正極,與電流的方向相反。重難點一重難點二情景引入知識點撥典例引領(lǐng)成功體驗2Mg-H2O2電池可用于驅(qū)動無人駕駛的潛航器。該電池以海水為電解質(zhì)溶液,示意圖如下。該電池工作時,下列說法正確的是()A.Mg電極是該電池的正極B.H2O2在石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)C.石墨電極附近溶液的堿性增強D.溶液中Cl-向正極移動解析：在原電池中活潑金屬作負極,即Mg為負極,A項錯誤;通入H2O2的一極為正極,故在反應(yīng)

11、過程中得電子發(fā)生還原反應(yīng),B項錯誤;石墨電極處的電極反應(yīng)式為H2O2+2e- 2OH-,溶液堿性增強,C項正確;原電池中,電解質(zhì)溶液中的陰離子向負極移動,D項錯誤。答案：C1 2 31.茫茫黑夜中,航標(biāo)燈為航海員指明了方向。航標(biāo)燈的電源必須長效、穩(wěn)定。我國科技工作者研制出以鋁合金、Pt-Fe合金網(wǎng)為電極材料的海水電池。在這種電池中()Pt-Fe合金網(wǎng)是負極鋁合金是負極海水是電解質(zhì)溶液鋁合金電極發(fā)生還原反應(yīng)A. B.C. D.解析：電池中活潑的一極為負極,即鋁合金為負極,發(fā)生氧化反應(yīng),對,錯。電極在海水中,故海水為電解質(zhì)溶液,對。答案：A1 2 32.下列關(guān)于原電池的敘述中正確的是()A.原電池

12、將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B.原電池負極發(fā)生的反應(yīng)是還原反應(yīng)C.原電池在工作時其正極不斷產(chǎn)生電子并經(jīng)過外電路流向負極D.原電池的電極只能由兩種不同的金屬構(gòu)成解析：原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,A項正確;原電池負極發(fā)生氧化反應(yīng),B項錯誤;原電池工作時負極失去電子經(jīng)外電路流向正極,C項錯誤;原電池的電極可以由兩種不同的金屬或金屬與非金屬構(gòu)成,D項錯誤。答案：A1 2 33.下圖是Zn、Cu和稀硫酸形成的原電池,某實驗興趣小組同學(xué)做完實驗后,在讀書卡片上記錄如下:卡片:No.28實驗后的記錄:Zn為正極,Cu為負極H+向負極移動電子流動方向為ZnCuCu極有H2產(chǎn)生若有1 mol電子流過導(dǎo)線,則產(chǎn)生的H2為0.5 mol關(guān)于卡片上的描述合理的是()A.B.C.D. 1 2 3解析：在該原電池中,Zn比Cu活潑,故Zn作負極,Cu作正極,電子由Zn流出經(jīng)導(dǎo)線流向Cu,負極反應(yīng)為Zn-2e- Zn2+,正極反應(yīng)為2H+2e- H2,故每轉(zhuǎn)移1 mol電子時,產(chǎn)生H2 0.5 mol,在溶液中H+向正極移動, 向負極移動,故錯誤,正確,選B項。答案：B