《2018-2019学年高中化学 第二章 化学键化学反应与能量 第3节 第2课时 化学反应为人类提供能量课件 鲁科版必修2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018-2019学年高中化学 第二章 化学键化学反应与能量 第3节 第2课时 化学反应为人类提供能量课件 鲁科版必修2（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第3 3节化学反化学反应的利用的利用第第2 2课时化学反化学反应为人人类提供提供能量能量化学能与其他能量相互转化化学能与其他能量相互转化化学能化学能热能热能机械能机械能电能电能光能光能化学反应为人类提供能量化学反应为人类提供能量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热能热能 化学能化学能 电能电能2即热饭盒原理：即热饭盒原理：_；铝热；铝热剂焊接钢轨原理：剂焊接钢轨原理：_。以上反应。以上反应过程都是化学能转化为过程都是化学能转化为_。化学反应化学反应化学反应化学反应干电池干电池生活中常见的电池生活中常见的电池蓄电池蓄电池氢氧燃氢氧燃料电池料电池锂电池锂电池【演示实验一演
2、示实验一】:将锌片、铜片插入稀硫酸，将锌片、铜片插入稀硫酸，有何现象？有何现象？锌片上锌片上有有气泡气泡产生产生原理原理:Zn + 2H+ = Zn2+ + H22e-【演示实验二演示实验二】锌片和铜片用锌片和铜片用导线导线连接后插入稀连接后插入稀硫酸中硫酸中有何现象有何现象？实验现象实验现象：铜片上有气泡产生铜片上有气泡产生问题探究问题探究CuZn 稀硫酸稀硫酸1.铜片上产生什么气体铜片上产生什么气体? 有人说有人说H2是由铜和稀硫是由铜和稀硫酸在这种特定的条件下反应酸在这种特定的条件下反应产生出来的。这种想法正确产生出来的。这种想法正确吗？吗？2.铜片上的电子从何来铜片上的电子从何来?2H
3、+ + 2e=H2 CuZn 稀硫酸稀硫酸- - -Zn2+H+H+电流计电流计 Zn2e = Zn2+2H+ + 2e=H2 3.如何检验电子的流动如何检验电子的流动?根据能量守恒原理，这种产生出来的电根据能量守恒原理，这种产生出来的电能是从什么能量转变来的呢？能是从什么能量转变来的呢？原电池原电池:化学能化学能转变为转变为电能电能的装置的装置原电池原电池电子的转移电子的转移氧化还原反应氧化还原反应电流电流3化学能转化为电能化学能转化为电能(1)原电池原理演示实验：原电池原理演示实验：现象象 铜片上有片上有_产生，生，锌片不断片不断_，灯泡，灯泡发_结论导线中有中有_通通过，化学反，化学反应
4、中化学能中化学能转化化为_气泡气泡溶解溶解光光电子电子电能电能解解释当当铜片与片与锌片一同浸入稀硫酸片一同浸入稀硫酸时：_失去失去电子被氧化子被氧化为_进入溶液入溶液电子由子由_通通过导线流向流向_溶液中的溶液中的_从从_上上获得得电子被子被还原原为_而逸出，而逸出，这样电子在子在导线上做定向移上做定向移动，形成，形成_锌片锌片Zn2 锌片锌片铜片铜片H铜片铜片H2电流电流问题探究：问题探究：使电子定向移动形成电流应该具备哪使电子定向移动形成电流应该具备哪些条件？些条件？1、前提：、前提：自发进行自发进行氧化还原氧化还原反应（有电子转移）反应（有电子转移） Cu Zn原电池中原电池中Zn片换成
5、片换成Ag片能形成原电池吗片能形成原电池吗 ？CuAg 稀硫酸稀硫酸（不可以）（不可以）2 2、电子为什么会定向移动（动力）？、电子为什么会定向移动（动力）？ 电子定向移动的动力：两极有电势差电子定向移动的动力：两极有电势差条件：条件：两种两种不同不同的金属的金属 （或一种金属与（或一种金属与石墨石墨）作电极）作电极（不可以）（不可以）能形成原电池吗 ？（可以）（可以）CuZn- - -整个装置是如何形成电流的闭合回路的整个装置是如何形成电流的闭合回路的?外电路：负极不断产生电子跑到正极外电路：负极不断产生电子跑到正极 电流：正极到负极电流：正极到负极负极负极正极正极电灯3、电子要定向移动还需
6、什么条件、电子要定向移动还需什么条件?CuZn-溶液中阴阳离子分别向哪一个电极运动？溶液中阴阳离子分别向哪一个电极运动？Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+- - -Zn2+H+SO42-负极负极正极正极静电作用静电作用内电路：内电路：阳离子阳离子正极正极阴离子阴离子负极负极（不可以）（不可以）能形成原电池吗能形成原电池吗 ？（不可以）（不可以）原因：没有形成闭合回路原因：没有形成闭合回路二、形成简单原电池的条件二、形成简单原电池的条件I.两个电极两个电极：两种两种不同不同的金属的金属 （或一种金属与（或一种金属与石墨石墨）II.电解质溶液：电解质溶液：电极材料均插入电解质溶液中电
7、极材料均插入电解质溶液中III.形成形成闭合闭合回路：回路：用用导线导线相连（或相连（或直接接触直接接触）前提前提：金属能与电解质溶液自发进行：金属能与电解质溶液自发进行氧化还原氧化还原反应反应(2)原原电池池概念概念:_的装置。的装置。构成构成:_做做负极极,_做正做正极极;插入插入_溶液中溶液中,用用导线连接构成接构成闭合合回路。回路。工作原理工作原理:发生氧化生氧化还原反原反应。负极极发生生_反反应,电子由子由_通通过导线流向流向_;正极正极发生生_反反应,使使_转化化为_。将化学能将化学能转化化为电能能相相对活活泼的金属的金属相对不活泼的相对不活泼的金属或能金属或能导电的非金属的非金属
8、电解解质氧化氧化负极极正极正极还原原化学能化学能电能能如何检验原电池正负极？如何检验原电池正负极？用一干电池连接电流计验证电子流向，确用一干电池连接电流计验证电子流向，确定定Zn片片, Cu片的正负极是怎样的？片的正负极是怎样的？测干电池时，电流计指针偏向正极测干电池时，电流计指针偏向正极CuZn 稀硫酸稀硫酸- - -Zn2+H+H+原电池的正负极判断原电池的正负极判断负极（负极（ Zn片片 ） ：正极正极（ Cu 片）： 测原电池时，电流计指针指向测原电池时，电流计指针指向Cu片片电子流出的一极电子流出的一极电子流入的一极电子流入的一极电极反应电极反应总反应：总反应：Zn + 2H+ =
9、Zn2+ + H2(离子方程式离子方程式)负极：负极：正极：正极：原原电电池池氧氧化化还还原原反反应应Zn2e=Zn2+氧化反应氧化反应失去电子失去电子2H+2e=H2 还原反应还原反应得到电子得到电子Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2(化学方程式化学方程式)1由组成原电池两极材料相对活泼性判断由组成原电池两极材料相对活泼性判断一般一般相相对活活泼的金属的金属为负极极，活活泼性弱性弱的金属或能的金属或能导电的非金属的非金属为正极正极。2依据电流的方向或电子流动的方向判断依据电流的方向或电子流动的方向判断电流流由由正极流向正极流向负极极，电子子由由负极流向正极极流向正极。3依据原电池
10、的电解质溶液内离子移动的方向来判断依据原电池的电解质溶液内离子移动的方向来判断在原在原电池的池的电解解质溶液内，溶液内，阳离子阳离子移向移向正极正极，阴离阴离子子移向移向负极极。要点二要点二 |原电池的正、负极判断原电池的正、负极判断 4依据原电池两极上发生的化学反应类型来判断依据原电池两极上发生的化学反应类型来判断 原电池的原电池的负极极上发生上发生氧化反氧化反应，正极正极上发生上发生还原反原反应。5依据某些现象来判断依据某些现象来判断 电极电极溶解溶解的一极为的一极为负极极，电极，电极增重或增重或产生气体生气体的一极的一极为为正极正极。设计原电池，制造化学电源设计原电池，制造化学电源从理论
11、上说，任何一个氧化还从理论上说，任何一个氧化还原反应都可以设计成原电池。例如，原反应都可以设计成原电池。例如，利用利用Cu2FeCl3=2FeCl2CuCl2的氧化还原反应可设计成如图所示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为：的原电池，该原电池的电极反应为：负极负极(Cu)：Cu-2e=Cu2 (氧化反应氧化反应)正极正极(C)：2Fe32e=2Fe2(还原反应还原反应) 原电池原理的应用原电池原理的应用(1)加快氧化还原反应速率加快氧化还原反应速率如实验室用如实验室用Zn和稀和稀H2SO4(或稀盐酸或稀盐酸)反应制反应制H2，常用粗锌，原因是粗锌中的杂质和锌、稀硫酸的
12、，常用粗锌，原因是粗锌中的杂质和锌、稀硫酸的溶液形成原电池，使产生溶液形成原电池，使产生H2的速率加快。的速率加快。(2)比较金属的活动性强弱比较金属的活动性强弱原电池中，一般活泼性强的金属为负极，活泼原电池中，一般活泼性强的金属为负极，活泼性弱的金属为正极。例如，有两种金属性弱的金属为正极。例如，有两种金属A和和B，用导，用导线连接后插入到稀硫酸中，观察到线连接后插入到稀硫酸中，观察到A极溶解，极溶解，B极上极上有气泡产生，由原电池原理可知，金属活动性有气泡产生，由原电池原理可知，金属活动性AB。（3）用于金属的保护）用于金属的保护 使被保护的金属制品作原电池正极而得到保护。使被保护的金属制
13、品作原电池正极而得到保护。 例如，要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁等，例如，要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁等，可用导线将其与一块锌块相连，使锌作原电池的负可用导线将其与一块锌块相连，使锌作原电池的负极。极。利用上述原理可制成多种电池，电池的种类有哪些？利用上述原理可制成多种电池，电池的种类有哪些？电池电池干电池（一次电池）干电池（一次电池）:锌锰干电池锌锰干电池蓄电池（二次电池）蓄电池（二次电池）燃料电池燃料电池铅蓄电池铅蓄电池镍氢电池镍氢电池锂电池锂电池铅蓄铅蓄电池电池镍氢电池镍氢电池锂电池锂电池应用思考：应用思考：干电池是我们生活中常用的电池，干电池是我们生活中常用的电池，请你说出它
14、的正、负极分别是什么？请你说出它的正、负极分别是什么？提示：提示：正极为碳棒，负极为锌筒。正极为碳棒，负极为锌筒。你记住了吗？小结小结: :原电池的工作原理原电池的工作原理、以及构成原电池的三个条件以及构成原电池的三个条件。电极反应为：电极反应为：Zn2e-=Zn2+发生发生氧化反氧化反应，被氧化应，被氧化电极反应为：电极反应为：2H+2e-=H2总反应：总反应： Zn+2H+=Zn2+H2Zn+H2SO4=ZnSO4+H2(离子方程式）离子方程式）（化学方程式）（化学方程式）失失e-电子沿电子沿导线导线传递从负极到正极；电流从正极经传递从负极到正极；电流从正极经溶液溶液到负极到负极吸引阴离子吸引阴离子现象：现象：电极电极溶解，质量溶解，质量减小减小得得e-发生发生还原反还原反应，被还原应，被还原吸引阳离子吸引阳离子现象：现象：有气有气泡产生或电泡产生或电极增加（换极增加（换作硫酸铜溶作硫酸铜溶液）液）较活泼较活泼较不活泼较不活泼
