高中化學(xué) 第2章 化學(xué)鍵化學(xué)反應(yīng)與能量 第3節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的利用 第2課時 化學(xué)反應(yīng)為人類提供能量同步備課課件 魯科版必修2

《高中化學(xué) 第2章 化學(xué)鍵化學(xué)反應(yīng)與能量 第3節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的利用 第2課時 化學(xué)反應(yīng)為人類提供能量同步備課課件 魯科版必修2》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中化學(xué) 第2章 化學(xué)鍵化學(xué)反應(yīng)與能量 第3節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的利用 第2課時 化學(xué)反應(yīng)為人類提供能量同步備課課件 魯科版必修2（30頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第第2課時化學(xué)反應(yīng)為人類提供能量課時化學(xué)反應(yīng)為人類提供能量目標(biāo)導(dǎo)航1.了解化學(xué)反應(yīng)中能量的轉(zhuǎn)化形式。2.了解原電池的構(gòu)成條件、工作原理和應(yīng)用。3.了解常見的化學(xué)電源。 一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能 1放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)(1)放熱反應(yīng)：化學(xué)反應(yīng)過程產(chǎn)生的能量以_能的形式_出來，像這樣的反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)。(2)吸熱反應(yīng)：化學(xué)反應(yīng)需要不斷地吸收_能來維持反應(yīng)的進(jìn)行，像這樣的反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)。 2化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化形式熱熱釋放釋放 熱熱 【議一議】 1如圖為“即熱飯盒”的結(jié)構(gòu)示意圖。這種飯盒使用起來非常方便，撤去底部的隔板幾分鐘后，飯菜就變熱了，試從能量轉(zhuǎn)化的角度說明其中的原理。 2鐵路工人經(jīng)常利用鋁熱劑來

2、焊接鋼軌，你能解釋其中的原理嗎？ 二、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 1探究原電池的工作原理逐漸溶解，表面有氣泡逐漸溶解，表面有氣泡 反應(yīng)產(chǎn)生反應(yīng)產(chǎn)生H2 表面無氣泡表面無氣泡 不反應(yīng)不反應(yīng) 逐漸溶解逐漸溶解 鋅鋅 表面有氣泡表面有氣泡 Cu 發(fā)生偏轉(zhuǎn)發(fā)生偏轉(zhuǎn) 電流電流 逐漸溶解且表面逐漸溶解且表面 都有氣泡都有氣泡 反應(yīng)反應(yīng) 指針不偏轉(zhuǎn)指針不偏轉(zhuǎn) 無電流無電流 無現(xiàn)象無現(xiàn)象 不反應(yīng)不反應(yīng) 無現(xiàn)象無現(xiàn)象 指針不偏轉(zhuǎn)指針不偏轉(zhuǎn) 無電流無電流 2原電池(1)概念原電池是將_能轉(zhuǎn)化為_能的裝置。(2)工作原理(以ZnCu原電池為例)化學(xué)化學(xué) 電電電極材料電極材料鋅鋅銅銅電極名稱電極名稱_電極反應(yīng)電極反應(yīng)_反應(yīng)類型

3、反應(yīng)類型_反應(yīng)反應(yīng)_反應(yīng)反應(yīng)外電路電子流向外電路電子流向由由_片沿導(dǎo)線流向片沿導(dǎo)線流向_片片內(nèi)電路離子移向內(nèi)電路離子移向溶液中溶液中_向正極移動，在向正極移動，在_片上被還片上被還原為原為_原電池總反應(yīng)原電池總反應(yīng)_負(fù)極負(fù)極 正極正極 Zn2e=Zn2 2H2e=H2 氧化氧化 還原還原 鋅鋅銅銅H 銅銅H2 Zn2H=Zn2H2 (3)構(gòu)成條件本質(zhì)有自發(fā)進(jìn)行的_反應(yīng)；電極有活潑性不同的兩個電極(金屬與金屬或金屬與能導(dǎo)電的非金屬)；溶液兩電極插入_溶液或熔融電解質(zhì)；回路形成閉合回路(兩電極接觸或用導(dǎo)線連接)。(4)常見電池干電池：又稱_電池，如鋅錳電池。蓄電池：又稱_電池，如鉛蓄電池、鎳氫電池

4、、鋰電池。_電池：其能量轉(zhuǎn)化率高，能長時間提供電能。如氫氧燃料電池。氧化還原氧化還原 電解質(zhì)電解質(zhì) 一次一次 二次二次 燃料燃料 【議一議】 1作為原電池兩極的材料有什么要求？原電池的兩個電極的電極材料必須都是金屬電極嗎？答案首先必須能導(dǎo)電；其次，若兩電極都是金屬，則活潑性不同。原電池的兩個電極不一定都是金屬材料，如干電池的正極材料是石墨，是非金屬。 2在下圖的裝置中，屬于原電池且有電流產(chǎn)生的是 _。答案解析酒精是非電解質(zhì)；沒有形成閉合回路；兩電極活潑性相同；兩電極與H2SO4溶液均不反應(yīng)。均不能形成原電池。 3原電池工作時，負(fù)極失去的電子總數(shù)與正極得到的電子總數(shù)有何關(guān)系？為什么？答案相等。原

5、電池中，負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中電子守恒規(guī)律知，正極上得電子總數(shù)與負(fù)極上失電子總數(shù)相等。 一、原電池工作原理 1原電池的工作原理 2原電池正、負(fù)極的判斷方法 【關(guān)鍵提醒】判斷原電池要“四看”一看本質(zhì)：反應(yīng)是自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。二看電極：具有兩個活潑性不同的電極(燃料電池的電極一般是惰性電極)。三看溶液：電解質(zhì)溶液(一般負(fù)極材料與電解質(zhì)溶液反應(yīng))。四看回路：電極、電解質(zhì)溶液構(gòu)成閉合回路。 【例1】如圖是Zn和Cu形成的原電池，其實興趣小組做完實驗后，在讀書卡片上記下結(jié)論。其中正確的一組是()Zn為正極，Cu為負(fù)極H向負(fù)極移動電子是由Zn經(jīng)外電路流向C

6、uCu極上有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正極的電極反應(yīng)式為Zn2e=Zn2ABCD解析在該原電池中，Zn比Cu活潑，故Zn為負(fù)極，Cu為正極，電子由Zn流出經(jīng)導(dǎo)線流向Cu；負(fù)極反應(yīng)為Zn2e=Zn2，正極反應(yīng)為2H2e=H2，故每轉(zhuǎn)移1 mol電子時，產(chǎn)生0.5 mol H2；在溶液中H向正極移動，SO向負(fù)極移動。故、錯誤，、正確，選B項。答案B 【方法拓展】判斷電極時，有時不能只看金屬的活動性強(qiáng)弱，還要看電解質(zhì)溶液的性質(zhì)，如：Al在強(qiáng)堿性溶液中比Mg更易失電子，Al作負(fù)極，Mg作正極；Fe、Al在濃HNO3中鈍化后，比Cu等金屬更難失電子，Cu等金屬作負(fù)極

7、，F(xiàn)e、Al作正極。 變式訓(xùn)練1一個原電池反應(yīng)的離子方程式是ZnCu2= Zn2Cu，該原電池的合理組成是()答案C解析由總反應(yīng)式知，Zn被氧化，作原電池的負(fù)極，符合條件的有B、C，電解質(zhì)溶液中的反應(yīng)為Cu22e= Cu，B選項中是2H2e=H2，故應(yīng)選C。選項選項正極正極負(fù)極負(fù)極電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液AZnCuCuCl2BCuZnH2SO4CCuZnCuSO4DZnFeCuCl2 【方法規(guī)律】(1)已知原電池的總反應(yīng)方程式判斷原電池的正負(fù)極時，可以直接根據(jù)化合價的升降來判斷。發(fā)生氧化反應(yīng)的一極為負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)的一極為正極。(2)根據(jù)原電池總反應(yīng)方程式設(shè)計原電池時，一般原電池的負(fù)極材料與電解

8、質(zhì)溶液反應(yīng)。 二、原電池原理的應(yīng)用 1加快氧化還原反應(yīng)的速率自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，形成原電池時反應(yīng)速率增大。例如，在Zn與稀H2SO4反應(yīng)時，滴加少量CuSO4溶液，則Zn和置換出的Cu在稀H2SO4中構(gòu)成原電池，加快Zn與稀硫酸反應(yīng)的速率。 2比較金屬的活動性強(qiáng)弱兩種金屬分別作原電池的兩極時，一般作負(fù)極的金屬比作正極的金屬活潑。例如，有兩種金屬a、b，用導(dǎo)線連接插入到稀H2SO4中，觀察到a極溶解，b極上有氣泡產(chǎn)生，則a為負(fù)極，b為正極，金屬活動性ab。 3用于金屬腐蝕保護(hù)使金屬制品作原電池正極而得到保護(hù)。例如，將鐵質(zhì)輸水管道與鋅塊相連，鋅作原電池的負(fù)極失電子，保護(hù)鐵不被腐蝕。 4設(shè)計電池

9、理論上能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計成原電池。例如，把Fe2Fe3=3Fe2設(shè)計成原電池，可用Fe作負(fù)極，銅(或石墨)作正極，F(xiàn)eCl3溶液作電解質(zhì)溶液。 【例2】現(xiàn)有如下兩個反應(yīng)：ANaOHHCl=NaClH2O，BCu2Ag=2AgCu2。(1)根據(jù)上述兩反應(yīng)的本質(zhì)，_(填字母)反應(yīng)能設(shè)計成原電池，其原因是_。(2)將上述反應(yīng)中能設(shè)計成原電池的反應(yīng)設(shè)計成原電池。寫出電極反應(yīng)式及反應(yīng)類型：負(fù)極：_，_；正極：_，_。畫出裝置圖并標(biāo)明電極材料與名稱、電解質(zhì)溶液、電子流向。若導(dǎo)線上通過電子1 mol，則正極質(zhì)量增加_ g。解析(1)只有自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)才能設(shè)計成原電池，B是自發(fā)進(jìn)行的氧

10、化還原反應(yīng)。(2)根據(jù)電池反應(yīng)式Cu2Ag=2AgCu2可知，Cu失電子作負(fù)極，負(fù)極材料是Cu，正極材料應(yīng)是比銅不活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘?；Ag得電子，所以此電解質(zhì)溶液只能為AgNO3溶液。(3)由2Ag2e=2Ag知導(dǎo)線上通過電子1 mol 生成Ag 1 mol。答案(1)BA為非氧化還原反應(yīng)，沒有電子轉(zhuǎn)移；B為氧化還原反應(yīng)，有電子轉(zhuǎn)移(2)Cu2e=Cu2 氧化反應(yīng) 2Ag2e=2Ag還原反應(yīng)如圖108 【方法規(guī)律】設(shè)計原電池的具體方法(1)將已知氧化還原反應(yīng)拆分為兩個半反應(yīng)：氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)。(2)選擇電極材料和電解質(zhì)溶液：要結(jié)合原電池的電極反應(yīng)特點和兩個半反應(yīng)選擇。電極材料的選擇：一

11、般選擇較活潑的金屬作負(fù)極，較不活潑金屬或非金屬導(dǎo)體作正極。負(fù)極一般能與電解質(zhì)溶液或電解質(zhì)溶液中溶解的物質(zhì)反應(yīng)。電解質(zhì)溶液的選擇：電解質(zhì)溶液一般能與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)，或者電解質(zhì)溶液中溶解的物質(zhì)能與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)。(3)按要求畫出原電池裝置圖，作必要的標(biāo)注，注意形成閉合回路。 【特別提醒】(1)在設(shè)計原電池時，若給出的離子方程式如：FeCu2=CuFe2，此時電解質(zhì)不確定為具體的物質(zhì)，只要是可溶性銅鹽即可，如CuSO4、CuCl2等。(2)兩極金屬不能是Na、K、Ca等活動性較強(qiáng)的金屬。 變式訓(xùn)練2有a、b、c、d四種金屬，將a與b用導(dǎo)線連結(jié)起來浸入電解質(zhì)溶液中，b不易腐蝕。將a、d分別投入等濃度的鹽酸中，d比a反應(yīng)劇烈。將Cu浸入b的鹽溶液里，無明顯變化。如果把Cu浸入c的鹽溶液里，有c的單質(zhì)析出。據(jù)此判斷它們的活動性由強(qiáng)到弱的順序是()Ad、c、a、bBd、a、b、cCd、b、a、cDb、a、d、c答案B解析活動性ab，da，bCuc。所以dabc，B項正確。 【方法總結(jié)】金屬活動性強(qiáng)弱的判斷方法(1)與水或酸反應(yīng)置換出氫氣的難易；(2)最高價氧化物對應(yīng)的水化物的堿性強(qiáng)弱；(3)置換反應(yīng)?；顫娦詮?qiáng)的金屬置換出活潑性弱的金屬；(4)一般陽離子的氧化性越弱，金屬的活動性越強(qiáng)；(5)通常情況下原電池中負(fù)極金屬強(qiáng)于正極金屬。