高中化学第2章化学键化学反应与能量第3节化学反应的利用第二课时化学反应为人类提供能量省公开课一等奖新.pptx

,第,2,课时化学反应为人类提供能量,第,2,章,第,3,节化学反应利用,第1页,学习目标,1.,掌握原电池组成条件和工作原理。,2.,了解常见化学电源。,3.,了解化学能与电能相互转化以及化学反应其它应用。,关键素养,1.,科学探究：设计试验认识组成原电池条件及其原理，判断原电池正负极。,2.,创新意识：利用原电池原理能设计原电池。,第2页,新知导学,达标检测,内容索引,第3页,新知导学,第4页,1.,物质发生化学反应实质与能量改变原因,一、化学反应为人类提供能量,吸收,释放,第5页,2.,化学反应中能量转化主要形式,(1),即热饭盒、铝热反应：,能主要转化为,能；,(2),电解饱和食盐水制备烧碱、氢气和氯气：,能主要转化为,能。,(3),绿色植物进行光合作用时，,能转化为,能。,(4),煤燃烧时，化学能主要转化为,能和,能。,化学,热,电,化学,光,化学,热,光,第6页,例,1,以下说法中正确是,A.,化学反应中能量改变，其表现形式除热能外还可能是光能和电能等,B.,化学反应中能量改变不一定遵照能量守恒定律,C.,在一个确定化学反应关系中，反应物总能量与生成物总能量可,能相同,D.,在一个确定化学反应关系中，反应物总能量总是高于生成物总,能量,答案,解析,第7页,解析,化学反应中能量改变一定遵照能量守恒定律；物质发生化学反应都伴伴随能量改变，所以反应物总能量与生成物总能量一定不一样；在一个确定化学反应中，反应物总能量,(,E,1,),与生成物总能量,(,E,2,),之间关系：,E,1,E,2,，化学反应为放热反应，,E,1,E,2,，化学反应为吸热反应。,第8页,思维启迪,任何化学反应除遵照质量守恒定律外，一样也遵照能量守恒定律，不一样形式能量之间能够转化，但总能量保持不变。反应物与生成物能量差若以热能形式表现出来，即为放热反应或吸热反应。,第9页,1.,试验探究,二、化学能转化为电能,试验步骤,现象,结论,_,_,_,_,锌片逐步溶解，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,H,2,，而铜则不能,锌片逐步溶解，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,第10页,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,_,_,_,_,两锌片逐步溶解且表面都有气泡，检流计指针不偏转,第11页,2.,原电池概念,原电池是将,能转化为,能装置；,原电池反应本质是,反应。,3.,原电池组成条件,理论上，自发,反应均可组成原电池。,详细条件是：,(1),含有,两个电极,(,金属与金属或金属与能导电非金属,),。,(2),溶液：两电极均插入,溶液中。,(3),导线：两电极用导线相连，形成闭合回路。,化学,氧化还原,氧化还原,活动性不一样,电解质,电,第12页,4.,原电池工作原理,(1),分析下列图并填空,Zn-2e,-,=Zn,2,正极,还原反应,2H,+,+2e,-,=Zn,2,负极,氧化反应,原电池总反应式：,；,(2),能量转化：,能转变为,能。,Zn,2H,=Zn,2,H,2,电,化学,相关视频,第13页,第14页,5.,原电池工作原理应用,(1),比较金属活动性,原电池中，做负极金属活动性普通比做正极金属活动性,。,(2),改改变学反应速率,如：在,Zn,和稀硫酸反应时，滴加少许,CuSO,4,溶液，则,Zn,置换出铜和锌能组成原电池正负极，从而加紧,Zn,与稀硫酸反应速率。,强,第15页,(3),设计原电池,如：把,Fe,2Fe,3,=3Fe,2,设计成原电池，可用,做负极，,做正极，,做电解质溶液。,(4),制造各种化学电源,干电池,(,又称一次电池,),：如锌锰电池；,(,又称二次电池,),：如铅蓄电池、镍氢电池、锂电池,(,手机用,),；,：如氢氧燃料电池，其能量转化率高，对环境无污染。,Fe,FeCl,3,溶液,蓄电池,铜,(,或石墨,),燃料电池,第16页,(1),电子只能在导体中定向移动，不能经过溶液。,(2),电解质溶液中离子移动方向：阳离子移向正极、阴离子移向负极。,归纳总结,第17页,例,2,如图所表示装置能够组成原电池是,_,。,其它不能组成原电池说明理由：,_,_,。,答案,EFG,A,装置两个电极活泼性相同，电子不会流动形成电流；,B,装置为非电解质溶液，不能发生氧化还原反应；,C,装置电解质溶液在两个分开装置中，不成形成闭合回路；,D,装置无导线连接电极，不能形成闭合回路。它们均不能组成原电池,第18页,一看反应原理,(,能否自发地进行氧化还原反应,),；二看组成条件,(,两极一液成回路：两个活泼性不一样电极，插入电解质溶液中，装置形成闭合回路,),。,原电池判断方法,思维启迪,第19页,例,3,如图所表示检流计指针发生偏转，同时,A,极质量减小，,B,极上有气泡产生，,C,为电解质溶液，以下说法错误是,A.B,极为原电池正极,B.A,、,B,、,C,分别能够为,Zn,、,Cu,和稀盐酸,C.C,中阳离子向,A,极移动,D.A,极发生氧化反应,答案,解析,解析,原电池中，负极金属失去电子，发生氧化反应溶解，质量减小，故,A,极为负极，,B,极为正极，,A,、,D,项正确；,A,、,B,、,C,分别为,Zn,、,Cu,和稀盐酸时，能够组成原电池，且现象符合题意，,B,项正确；,电解质溶液中阳离子移向正极，,C,项错误。,第20页,多个角度判断原电池正极和负极,思维启迪,第21页,解析,例,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，,质量降低。据此判断这四种金属活泼性由大到小次序是,A.,B.,C.,D.,答案,第22页,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，,质量降低，则金属活泼性,大于,，故金属活泼性由大到小次序为,。,第23页,依据原电池原理比较金属活动性，做负极金属活动性较强，做正极金属活动性较弱。,形成原电池、比较金属活动性,思维启迪,第24页,解析,例,5,某原电池离子方程式是,Zn,Cu,2,=Zn,2,Cu,，该原电池正确组成是,答案,选项,正极,负极,电解质溶液,A,Cu,Zn,HCl,B,Zn,Cu,CuSO,4,C,Cu,Zn,CuSO,4,D,Cu,Zn,ZnCl,2,第25页,解析,将,Zn,Cu,2,=Zn,2,Cu,拆成两个半反应：,氧化反应,(,负极反应,),：,Zn,2e,=Zn,2,。,还原反应,(,正极反应,),：,Cu,2,2e,=Cu,。,则电池负极是,Zn,，正极是比锌不活泼金属或导电非金属，电解质溶液中含,Cu,2,。,第26页,(1),依据：已知一个氧化还原反应，首先分析找出氧化剂、还原剂，普通还原剂为负极材料,(,或在负极上被氧化,),，氧化剂,(,电解质溶液中阳离子,),在正极上被还原。,(2),选择适当材料,电极材料：电极材料必须导电。负极材料普通选择较活泼金属材料，或者在该氧化还原反应中，本身失去电子材料。,电解质溶液：电解质溶液普通能与负极反应。,设计原电池方法,方法技巧,第27页,学习小结,原电池是把化学能转化为电能装置。其工作原理是,第28页,达标检测,第29页,1.,判断正误,(,正确打,“”,，错误打,“”,),(1),用导线连接铜片和锌片插入到稀,H,2,SO,4,中，锌片上有大量气泡,(,),(2),原电池中电子流出一极是正极，发生氧化反应,(,),(3)NaOH,HCl=NaCl,H,2,O,是放热反应，能够设计成原电池,(,),(4),原电池中阳离子由负极区向正极区移动,(,),(5),在,Zn|,稀硫酸,|Cu,原电池中，电子由锌经过导线流向铜，再由铜经过电解质溶液抵达锌,(,),(6),把锌粒放入盛有盐酸试管中，加入几滴,CuCl,2,溶液，气泡放出速率加紧,(,),答案,1,2,3,4,5,6,第30页,2.(,北京,101,中学期中,),以下设备工作时，将化学能转化为电能是,答案,解析,1,2,3,4,5,6,A,B,C,D,锂离子电池,太阳能集热器,燃气灶,硅太阳能电池,第31页,解析,A,项，锂离子电池是把化学能转化为电能，故正确；,B,项，太阳能集热器是把太阳能转化为热能，故错误；,C,项，燃烧是放热反应，是把化学能转化为热能，故错误；,D,项，硅太阳能电池是把太阳能转化为电能，故错误。,1,2,3,4,5,6,第32页,3.(,合肥高一检测,),某学生将检流计用导线与两个电极连接在一起，再将两个电极同时插入某种电解质溶液中，能观察到有电流产生是,A.,用铜片、铅笔芯做电极插入稀硫酸中,B.,用两个铜片做电极插入硝酸银溶液中,C.,用锌片、铜片做电极插入番茄中,D.,用铜片、铁片做电极插入酒精中,答案,解析,1,2,3,4,5,6,第33页,解析,要组成原电池，除要形成闭合回路外，还需要有两个活动性不一样电极材料，普通其中一个电极要能与电解质溶液发生自发氧化还原反应。,A,项，铜和石墨与稀硫酸均不反应；,B,项，电极材料相同；,D,项，酒精是非电解质；,C,项，一些水果中含有有机酸，可做电解质溶液。,1,2,3,4,5,6,第34页,4.(,湖南郴州适应性测试,),如图为某兴趣小组制作番茄电池，以下说法正确是,答案,A.,电子由铜经过导线流向锌,B.,该装置是将电能转化为化学能装置,C.,锌电极发生氧化反应,D.,电流由锌经过导线流向铜,1,2,3,4,5,6,解析,第35页,解析,A,项，铜做正极，锌做负极，所以电子由锌流向铜，故错误；,B,项，该装置将化学能转化为电能，故错误；,C,项，锌做负极失去电子，发生氧化反应，故正确；,D,项，电子与电流方向相反，所以电流由铜极流向锌极，故错误。,1,2,3,4,5,6,第36页,5.,如图所表示装置，检流计指针发生偏转，同时,A,极逐步变粗，,B,极逐步变细，,C,为电解质溶液，则,A,、,B,、,C,应是以下各组中,答案,解析,1,2,3,4,5,6,A.A,是,Zn,，,B,是,Cu,，,C,为稀硫酸,B.A,是,Cu,，,B,是,Zn,，,C,为稀硫酸,C.A,是,Fe,，,B,是,Ag,，,C,为稀,AgNO,3,溶液,D.A,是,Ag,，,B,是,Fe,，,C,为稀,AgNO,3,溶液,第37页,解析,A,极逐步变粗，说明,A,极为原电池正极，溶液中金属阳离子得到电子后在,A,极上析出；,B,极逐步变细，说明,B,极为原电池负极，失去电子后变成离子进入溶液中。,A,和,B,两项中反应为,Zn,H,2,SO,4,=ZnSO,4,H,2,，则在,A,选项中,A,极变细，,B,选项中,A,极不变。,C,和,D,两项中反应为,Fe,2AgNO,3,=2Ag,Fe(NO,3,),2,，其中,C,选项中,A,极变细，,D,选项中,A,极变粗。,1,2,3,4,5,6,第38页,6.,在铜锌原电池中,(,以下列图,),，以硫酸铜为电解质溶液，锌为,_,极，电极上发生是,_(,填,“,氧化,”,或,“,还原,”,),反应，电极反应式为,_,_,。锌片上观察到现象为,_,；铜为,_,极，电极上发生是,_(,填,“,氧化,”,或,“,还原,”,),反应，电极反应式,_,；铜片上观察到现象为,_,，原电池总反应离子方程式为,_,_,。,答案,解析,1,2,3,4,5,6,负,氧化,Zn,2,Zn,2e,=,锌片溶解,正,还原,Cu,2,2e,=Cu,铜极变粗,Zn,Cu,2,=Zn,2,Cu,第39页,解析,CuSO,4,溶液为电解质溶液时，铜锌原电池负极为锌，电极反应式为,Zn,2e,=Zn,2,，所以锌片不停溶解，正极为铜，电极反应式为,Cu,2,2e,=Cu,，所以铜极不停变粗，原电池总反应式为,Zn,Cu,2,=Zn,2,Cu,。,1,2,3,4,5,6,第40页,