利用化学反应为人类提供能量讲课教案.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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,电能,光能,热能,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+2H,2,O=Mg(OH),2,+H,2,1.,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。,化学能 热能,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？,化学能 热能,实验步骤,现象,结论或解释,锌片上有气泡,Zn+2H,+,=Zn,2+,+H,2,铜片上无气泡,铜与硫酸不反应,铜片上有气泡,实验探究,稀硫酸,锌片,稀硫酸,铜片,稀硫酸,锌片,铜片,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 +H,2,SO,4,=H,2,+ZnSO,4,2e,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？,稀硫酸,锌片,铜片,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。,稀硫酸,锌片,铜片,2,、原电池的工作原理,负极,(-):,电子流出的一极,Zn-2e,-,=Zn,2+,(,氧化反应,),正极,(+),：,2H,+,+2e,-,=H,2,(,还原反应,),e,-,H,+,SO,4,2-,Zn,2+,e,-,氧化反应,Zn-2e,-,=Zn,2+,铜锌原电池,稀硫酸溶液,H,2,SO,4,失,e,-,，沿导线传递，有电流产生,还原反应,2H,+,+2e,-,=H,2,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。,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,稀硫酸,锌片,铜片,实验装置,能否构成原电池,构成原电池条件,（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,:,（溶液）,实验装置,（,1,）,（,2,）（,3,）,能否构成原电池,构成原电池条件,能,Fe,能,不能,思考：,反应实质？,电极必须插入 电解质溶液 中,电解质溶液,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）,实验装置,（,1,）,（,2,）,能否构成原电池,构成原电池条件,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,-,=H,2,正极（铜片）：,Cu,2+,+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+CuCl,2,=Cu+FeCl,2,设计成一个原电池，并写出正负极反应。,Fe,CuCl,2,溶液,负极（铁片）：,Zn,2e,-,=Fe,2+,正极（碳棒）：,Cu,2+,+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,Cu,2FeCl,3,=2FeCl,2,CuCl,2,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,Cu,2,(,氧化反应,),正极,(C),：,2Fe,3,2e,2Fe,2,(,还原反应,),4,、原电池原理的应用,（,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,A,X,Y,Z B,X,Z,Y,C,Y,X,Z D,Y,Z,X,C,Y,X,Z,练一练,2,、现有,A,、,B,、,C,、,D,四种金属，把,A,、,B,分别浸入稀,H,2,SO,4,中，产生气泡都,很慢；把,C,、,D,分别浸入稀,H,2,SO,4,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,。,C,D,B,A,（,3,）加快氧化还原反应速率,例：,实验室用,Zn,和稀,H,2,SO,4,(,或稀盐酸,),反应制,H,2,，常用,粗锌,，原因是粗锌中的杂质和锌、稀,H,2,SO,4,的溶液,(,或稀盐酸,),形成原电池，使产生,H,2,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,阴离子,阳离子,负极,正极,3.,化学能与光能的相互转化,化学能,燃烧,光合作用,光能,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；,另一颗是不锈钢的,这是车祸后留下的痕迹。,令人不解的是，自从车祸后，格林太太经常头痛、夜间失眠、心情烦躁,医生搅尽脑汁病情仍未好转,一位年轻的化学家来看望格林太太，并为格林太太揭开了病因。化学家发现了什么？,你能为格林太太开一个药方吗？,学以致用,