高中化学 第二章 化学键化学反应与能量 2.3.2 化学反应为人类提供能量课件 鲁科版必修2.ppt

第2课时化学反应为人类提供能量 自主阅读 自主检测 一 化学反应为人类提供能量1 吸热反应和放热反应 1 吸热反应 反应过程中吸收能量的反应 2 放热反应 反应过程中有能量释放的反应 2 化学反应中能量转化的主要形式 自主阅读 自主检测 3 化学能转化为电能 1 原电池原理演示实验 自主阅读 自主检测 2 原电池 自主阅读 自主检测 4 化学能与其他形式能量间的转化 1 物质燃烧发光是化学能转化为光能 植物的光合作用是光能转化为化学能 2 人类生命活动所需能量是营养物质在体内发生各种化学反应释放出来的 二 化学反应在其他领域中的应用1 确定物质的组成 结构 2 测定物质有关组分的含量 自主阅读 自主检测 1 由铜片 锌片和稀硫酸组成的原电池工作时 电解质溶液的ph a 不变b 先变小后变大c 逐渐变大d 逐渐变小解析 根据原电池工作时的总反应 zn 2h zn2 h2 只要原电池不断工作 该反应就不断发生 溶液中c h 逐渐减小 溶液的ph将不断增大 答案 c 自主阅读 自主检测 2 下列叙述是某同学做完铜锌原电池的实验后得出的结论和认识 你认为正确的是 a 构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属b 由铜 锌做电极与硫酸铜溶液构成的原电池中铜是负极c 电子经外导线由锌流向铜 通过硫酸溶液被h 得到而放出h2d 铜锌原电池工作时 若13g锌被溶解 电路中就有0 4mol电子通过 自主阅读 自主检测 解析 两种活动性不同的金属与电解质溶液能够构成原电池 但不能因此说构成原电池电极的材料一定都是金属 例如锌和石墨电极也能跟电解质溶液构成原电池 在原电池中 较活泼金属中的电子流向较不活泼的金属 因此活泼金属是负极 电子不能通过电解质溶液 应该是h 在铜极上得到由锌沿导线转移过来的电子 铜锌原电池工作时 负极锌失电子 电极反应为zn 2e zn2 1molzn失去2mol电子 0 2molzn 质量为13g 被溶解 电路中有0 4mol电子通过 故d项正确 答案 d 自主阅读 自主检测 3 下列有关说法中正确的是 a 能量的转化是相互的b 物质在氧气中燃烧时 化学能只转化为光能c 植物的光合作用是将化学能转化为生物能d 旧化学键断裂所放出的能量大于形成新化学键吸收的能量时 反应放热解析 物质燃烧时 化学能不仅转化为光能 也转化为热能 故b项错误 光合作用是将光能转化为化学能 故c项错误 旧化学键断裂需要吸收能量 形成新化学键释放能量 故d项错误 能量的转化是相互的 如电能可转化为化学能 化学能也可转化为电能 热能可转化为化学能 化学能也可转化为热能等 故a项正确 答案 a 情景引入 知识点拨 典例引领 重难点一 重难点二 讨论探究甲 乙两装置能不能组成原电池 若能 铜片分别是原电池的正极还是负极 若不能 请说明为什么 探究提示 能 甲中铜片作正极 乙中铜片作负极 情景引入 知识点拨 典例引领 重难点一 重难点二 1 原电池工作原理 以铜锌原电池为例 情景引入 知识点拨 典例引领 重难点一 重难点二 2 原电池正 负极的 四种 判断方法 情景引入 知识点拨 典例引领 重难点一 重难点二 分析原电池原理及判断正负极时的注意事项 1 判断原电池的电极 有时不能只看电极材料的活动性强弱 还要看电解质溶液的性质 如al mg naoh溶液构成的原电池 al为负极 mg为正极 因为mg与naoh溶液不反应 而al mg h2so4溶液构成的原电池 mg为负极 al为正极 2 电解质溶液中离子的移动方向是阳离子移向正极 而阴离子移向负极 情景引入 知识点拨 典例引领 重难点一 重难点二 例题1 如图所示装置能够组成原电池的是 解析 a项中电极相同 不能形成原电池 c项中蔗糖是非电解质 不能形成原电池 d项中两烧杯中的稀硫酸不连通 不能形成闭合回路 不能形成原电池 答案 b 情景引入 知识点拨 典例引领 重难点一 重难点二 规律方法点拨原电池的判断方法 四看 情景引入 知识点拨 典例引领 重难点一 重难点二 成功体验1如下图所示的装置中可观察到电流计的指针发生偏转 m棒变粗 n棒变细 由此判断下表中所列m n p物质 可以成立的组合是 情景引入 知识点拨 典例引领 重难点一 重难点二 解析 该原电池中m棒变粗 n棒变细 说明原电池反应时n棒溶解作负极 在m棒上有金属析出 m棒作正极 a b选项中 电解质溶液分别为稀硫酸和稀盐酸 原电池工作时 不会有金属析出 c选项中正极为m棒且反应为ag e ag 符合题意 d选项中负极为m棒 电极反应为zn 2e zn2 m棒变细 答案 c 重难点一 重难点二 情景引入 知识点拨 典例引领 讨论探究某科研小组设计上述装置研究铁的腐蚀 当关闭k时 铁片上产生气泡 一段时间后 取出干燥 称量其质量没有明显变化 当断开k时 铁片上也产生气泡 一段时间后 取出干燥 其质量减小 从中你得到什么启示 探究提示 为了防止金属的腐蚀 可设计一原电池将其作电池的正极保护起来 重难点一 重难点二 情景引入 知识点拨 典例引领 原电池原理的相关应用1 加快氧化还原反应的速率例如实验室用zn和稀硫酸 或稀盐酸 反应制h2 常用粗锌 它产生h2的速率快 原因是粗锌中的杂质和锌 稀硫酸 或稀盐酸 形成原电池 使产生h2的速率加快 2 比较金属的活动性强弱例如 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溶解 b上有气泡产生 据此判断出a是负极 b是正极 由原电池原理可知 金属活动性 a b 即原电池中 活动性强的金属为负极 活动性弱的金属为正极 重难点一 重难点二 情景引入 知识点拨 典例引领 3 设计原电池从理论上说 任何一个能够自发进行的氧化还原反应都可以设计成原电池 例如 利用cu 2fecl32fecl2 cucl2的氧化还原反应可设计成如图所示的原电池 该原电池的电极反应式为 设计原电池时注意构成原电池的四个条件 有两种金属活动性不同的金属作电极 或一种是能导电的非金属 电极材料均插入电解质溶液中 两极用导线相连或接触形成闭合回路 能自发进行的氧化还原反应 重难点一 重难点二 情景引入 知识点拨 典例引领 例题2 x y z w四种金属片在稀盐酸中 用导线连接 可以组成原电池 实验结果如图所示 则四种金属的活泼性由强到弱的顺序为 a z y x wb z x y wc z y w xd y z x w解析 甲中z为负极 活泼性 z y 乙中x上有气泡生成 则x为正极 活泼性 y x 丙中根据电子的流向可知 z为负极 活泼性 z w 丁中w上发生还原反应 则w为正极 活泼性 x w 答案 a 重难点一 重难点二 情景引入 知识点拨 典例引领 规律方法点拨根据原电池的组成判断金属活动性强弱是原电池原理的重要应用 一定要注意 在原电池中活泼金属一般作负极 发生氧化反应 被腐蚀 不活泼金属一般作正极 发生还原反应 电子移动方向是由负极经导线流向正极 与电流的方向相反 重难点一 重难点二 情景引入 知识点拨 典例引领 成功体验2mg h2o2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器 该电池以海水为电解质溶液 示意图如下 该电池工作时 下列说法正确的是 a mg电极是该电池的正极b h2o2在石墨电极上发生氧化反应c 石墨电极附近溶液的碱性增强d 溶液中cl 向正极移动 解析 在原电池中活泼金属作负极 即mg为负极 a项错误 通入h2o2的一极为正极 故在反应过程中得电子发生还原反应 b项错误 石墨电极处的电极反应式为h2o2 2e 2oh 溶液碱性增强 c项正确 原电池中 电解质溶液中的阴离子向负极移动 d项错误 答案 c 123 1 茫茫黑夜中 航标灯为航海员指明了方向 航标灯的电源必须长效 稳定 我国科技工作者研制出以铝合金 pt fe合金网为电极材料的海水电池 在这种电池中 pt fe合金网是负极 铝合金是负极 海水是电解质溶液 铝合金电极发生还原反应a b c d 解析 电池中活泼的一极为负极 即铝合金为负极 发生氧化反应 对 错 电极在海水中 故海水为电解质溶液 对 答案 a 123 2 下列关于原电池的叙述中正确的是 a 原电池将化学能转化为电能b 原电池负极发生的反应是还原反应c 原电池在工作时其正极不断产生电子并经过外电路流向负极d 原电池的电极只能由两种不同的金属构成解析 原电池是将化学能转化为电能的装置 a项正确 原电池负极发生氧化反应 b项错误 原电池工作时负极失去电子经外电路流向正极 c项错误 原电池的电极可以由两种不同的金属或金属与非金属构成 d项错误 答案 a 123 3 下图是zn cu和稀硫酸形成的原电池 某实验兴趣小组同学做完实验后 在读书卡片上记录如下 卡片 no 28实验后的记录 zn为正极 cu为负极 h 向负极移动 电子流动方向为zn cu