化学必修二课件化学反应为人类提供能量

1、第第3 3节节化化学学反反应应的的利利用用第2章化学键化学反应与能量考点一设计1课前预习巧设计名师课堂一点通创新演练大冲关考点二设计2设计3课堂10分钟练习 课下30分钟演练 课堂5分钟归纳 第第2 2课课时时化化学学反反应应为为人人类类提提供供能能量量Mn2Cl22H2O氧化还原氧化还原MnO2HCl饱和食盐水饱和食盐水浓浓H2SO4向上排空气向上排空气强碱强碱 (2)任何化学反应都会伴随着能量的变化；当反应物任何化学反应都会伴随着能量的变化；当反应物总能量大于生成物总能量时，反应总能量大于生成物总能量时，反应 能量，当反应物能量，当反应物总能量小于生成物总能量时，反应总能量小于生成物总能量

2、时，反应 能量。能量。 (3)向向CuSO4溶液中放入铁粉，写出反应的离子方程溶液中放入铁粉，写出反应的离子方程式并用单线桥法标出电子转移的方向和数目式并用单线桥法标出电子转移的方向和数目 ，当生成，当生成6.4 g铜，电子转移数目铜，电子转移数目为为 。放出放出吸收吸收0.2NA一、化学反应中的能量转化一、化学反应中的能量转化1化学反应中能量转化的主要形式化学反应中能量转化的主要形式2化学能转化为电能化学能转化为电能装置装置现象现象铜片上有铜片上有 产生，锌片不断产生，锌片不断 ，灯泡发，灯泡发气泡气泡溶解溶解亮亮结结论论导线中有导线中有 通过，化学反应中化学能转化为通过，化学反应中化学能转

3、化为解解释释当铜片与锌片一同浸入稀硫酸时：当铜片与锌片一同浸入稀硫酸时： 失去电子被氧化为失去电子被氧化为 进入溶液进入溶液电子由电子由 通过导线流向通过导线流向溶液中的溶液中的 从从 上获得电子被还原为上获得电子被还原为 而逸而逸出，电子在导线上做定向移动，形成出，电子在导线上做定向移动，形成电流电流电能电能锌原子锌原子Zn2铜片铜片H铜片铜片氢气氢气电流电流锌片锌片 3化学能与其他形式能间的转化化学能与其他形式能间的转化 (1)物质燃烧发光是物质燃烧发光是 能转化为能转化为 能，植物的光能，植物的光合作用是合作用是 能转化为能转化为 能。能。 (2)人生命活动所需能量是营养物质在体内发生各

4、种人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。化学反应释放出来的。化学化学光光化学化学光光1定义定义将将 转化为转化为 的装置的装置化学能化学能电能电能1判断正误判断正误(正确的打正确的打“”号，错误的打号，错误的打“”号号)。(1)原电池是一种电能转化为化学能的装置。原电池是一种电能转化为化学能的装置。 ()(2)负极失去电子发生氧化反应。负极失去电子发生氧化反应。 ()(3)正极是电子流出极。正极是电子流出极。 ()(4)用导线连接的铜片和锌片插入到稀用导线连接的铜片和锌片插入到稀H2SO4中，锌片上中，锌片上有大量气泡产生。有大量气泡产生。 ()分析：分析：(1)原电池

5、是一种化学能转化为电能的装置。原电池是一种化学能转化为电能的装置。(3)正极是电子流入极。正极是电子流入极。(4)H在铜片被还原成在铜片被还原成H2，铜片上会有大量气泡产生。，铜片上会有大量气泡产生。答案：答案：(1)(2)(3)(4)2原电池电解质溶液中的阴、阳离子分别向哪个方向移动？原电池电解质溶液中的阴、阳离子分别向哪个方向移动？答案：答案：阴离子向负极方向移动，阳离子向正极方向移动。阴离子向负极方向移动，阳离子向正极方向移动。3原电池中，电子是否经过电解质溶液？原电池中，电子是否经过电解质溶液？答案：答案：不经过，电子由负极经导线不经过，电子由负极经导线(外电路外电路)进入正极，而进入

6、正极，而电解质溶液中没有电子流动，是阴、阳离子定向移动而电解质溶液中没有电子流动，是阴、阳离子定向移动而导电。导电。4根据根据ZnCu稀稀H2SO4原电池的装置，与同学共同探讨原电池的装置，与同学共同探讨构成原电池的条件有哪些？构成原电池的条件有哪些？答案：答案：原电池的构成条件有：原电池的构成条件有：(1)能自发地发生氧化还原反应；能自发地发生氧化还原反应；(2)电解质溶液；电解质溶液；(3)两个电极两个电极(两极材料可能参与反应，也可能不参与反应两极材料可能参与反应，也可能不参与反应)；(4)构成闭合回路。构成闭合回路。1原电池正负极的判断原电池正负极的判断(1)由电极材料判断：由电极材料

7、判断：负极：较活泼的金属。负极：较活泼的金属。正极：较不活泼的金属或导电的非金属正极：较不活泼的金属或导电的非金属(如石墨如石墨)。(2)由电极反应类型判断：由电极反应类型判断：负极：发生氧化反应，负极：发生氧化反应，正极：发生还原反应。正极：发生还原反应。(3)由电极现象判断：由电极现象判断：正极：现象是伴随金属的析出或正极：现象是伴随金属的析出或H2的逸出。的逸出。负极：现象则是电极本身的消耗，质量减少。负极：现象则是电极本身的消耗，质量减少。(4)由电子或电流的流向判断：由电子或电流的流向判断：负极：电子流出，电流流入，负极：电子流出，电流流入，正极：电子流入，电流流出。正极：电子流入，

8、电流流出。(5)由电解质溶液中离子迁移方向判断：由电解质溶液中离子迁移方向判断：阳离子移向原电池正极；阴离子移向原电池负极。阳离子移向原电池正极；阴离子移向原电池负极。 2电极反应式的书写电极反应式的书写 (1)负极反应式的书写。负极反应式的书写。活泼金属作负极时，电极本身被氧化：活泼金属作负极时，电极本身被氧化： 若生成的阳离子不与电解质溶液反应，其产物可直接若生成的阳离子不与电解质溶液反应，其产物可直接写为金属阳离子，如：写为金属阳离子，如：Zn2e=Zn2，Cu2e=Cu2。 若生成的金属阳离子与电解质溶液反应，其电极反应若生成的金属阳离子与电解质溶液反应，其电极反应式为两反应合并后的反

9、应式。如：式为两反应合并后的反应式。如：Al在在KOH溶液中作负极溶液中作负极时，负极反应式为：时，负极反应式为：Al3e4OH=Al(OH)4。 (2)正极反应式的书写。正极反应式的书写。 首先根据化合价变化或氧化性强弱判断得电子的微粒；首先根据化合价变化或氧化性强弱判断得电子的微粒；其次确定该微粒得电子后变成哪种形式。其次确定该微粒得电子后变成哪种形式。 如：如：Cu、Zn、稀、稀H2SO4构成的原电池，正极反应式为：构成的原电池，正极反应式为：2H2e=H2； Fe、石墨、石墨、FeCl3溶液构成原电池，正极反应式为：溶液构成原电池，正极反应式为：Fe3e=Fe2。 特别提醒特别提醒 (

10、1)原电池中电极不一定参加化学反应，如氢氧燃料原电池中电极不一定参加化学反应，如氢氧燃料电池中电极不参加反应。电池中电极不参加反应。 (2)金属金属K、Na、Ca活泼性强，不做原电池电极。活泼性强，不做原电池电极。 例例1锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池。某种锂高而受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池。某种锂电池的总反应式为电池的总反应式为LiMnO2=LiMnO2，下列说法正确的，下列说法正确的是是 ()答案答案B 电极方程式正误判断电极方程式正误判断 (1)首先判断反应类型是否正确，即负极应

11、该失电子发生首先判断反应类型是否正确，即负极应该失电子发生氧化反应，正极应该得电子发生还原反应；氧化反应，正极应该得电子发生还原反应； (2)确认电极得失电子后的产物是否与电解质溶液发生反确认电极得失电子后的产物是否与电解质溶液发生反应，若能反应，则应写与电解质溶液反应后的电极方程式。应，若能反应，则应写与电解质溶液反应后的电极方程式。 1比较金属的活动性强弱比较金属的活动性强弱 (1)原理：一般原电池中活动性较强的金属作负极，活原理：一般原电池中活动性较强的金属作负极，活动性较弱的金属作正极。动性较弱的金属作正极。 (2)应用：应用：A、B两种金属用导线连接后插入稀两种金属用导线连接后插入稀

12、H2SO4中，中，若若A极溶解，极溶解，B极上冒气泡，则活动性：极上冒气泡，则活动性：AB。 2加快化学反应的进行加快化学反应的进行 (1)原理：在原电池中，氧化反应和还原反应分别在两极原理：在原电池中，氧化反应和还原反应分别在两极进行，溶液中的微粒运动时相互间的干扰小，使化学反应加进行，溶液中的微粒运动时相互间的干扰小，使化学反应加快。快。 (2)应用：实验室中用应用：实验室中用Zn和稀和稀H2SO4制取制取H2时，通常滴入时，通常滴入几滴几滴CuSO4溶液，原因是溶液，原因是Zn与置换出的与置换出的Cu构成原电池，加构成原电池，加快了反应的进行。快了反应的进行。3原电池的设计原电池的设计以

13、以ZnH2SO4=ZnSO4H2为例说明。为例说明。 例例2铁及铁的化合物应用广泛，如铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。 (1)写出写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式：溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式：_。 (2)若将若将(1)中的反应设计成原电池，请在方框内画出原电中的反应设计成原电池，请在方框内画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。 正极反应正极反应_；负极反应负极反应_。 解析解析首先分析首先分析Fe3与与Cu反应中的氧化

14、剂、还原剂，反应中的氧化剂、还原剂，然后依据原电池原理，再设计成原电池。然后依据原电池原理，再设计成原电池。 依据反应：依据反应：2Fe3Cu=2Fe2Cu2，Cu失电子，失电子，应为原电池的负极，正极材料选用比铜不活泼的铂丝，或导应为原电池的负极，正极材料选用比铜不活泼的铂丝，或导电的非金属如石墨棒，电解质溶液选用电的非金属如石墨棒，电解质溶液选用FeCl3溶液。溶液。 答案答案(1)2Fe3Cu=2Fe2Cu2(2)装置图装置图2Fe32e=2Fe2Cu2e=Cu2在画原电池装置图时易出现以下错误：在画原电池装置图时易出现以下错误：(1)未用虚线画出烧杯中所盛放电解质溶液；未用虚线画出烧杯中所盛放电解质溶液；(2)未用导线将两电极连接起来；未用导线将两电极连接起来；(3)未指明：未指明：正、负极及其材料；正、负极及其材料；电解质溶液。电解质溶液。点击此图片进入点击此图片进入课堂课堂1010分钟练习分钟练习 1原电池是将化学能转化为电能的装置，原电池反原电池是将化学能转化为电能的装置，原电池反应的本质是氧化还原反应，在该过程中电子转移守恒。应的本质是氧化还原反应，在该过程中电子转移守恒。 2原电池工作原理口诀：原电池工作原理口诀： 原电池分为两极；负极氧化正还原；原电池