2018-2019学年高中化学 第二章 化学键化学反应与能量 第3节 化学反应的利用 第2课时 化学反应为人类提供能量课件 鲁科版必修2.ppt

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1、第3节化学反应的利用第2课时化学反应为人类提供能量,化学能与其他能量相互转化,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 热能 化学能 电能 2即热饭盒原理：_；铝热剂焊接钢轨原理：_。以上反应过程都是化学能转化为_。,化学反应,化学反应,干电池,生活中常见的电池,蓄电池,氢氧燃料电池,锂电池,【演示实验一】:将锌片、铜片插入稀硫酸，有何现象？,锌片上有气泡产生,原理:,Zn + 2H+ = Zn2+ + H2,2e-,【演示实验二】锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中有何现象？,实验现象： 铜片上有气泡产生,问题探究,1.铜片上产生什么气体?,有人说H2是由铜和稀硫酸在这种特定的条

2、件下反应产生出来的。这种想法正确吗？,2.铜片上的电子从何来?,2H+ + 2e=H2,Cu,Zn,稀硫酸,Zn2+,H+,H+,电流计,Zn2e = Zn2+,2H+ + 2e=H2,3.如何检验电子的流动?,根据能量守恒原理，这种产生出来的电能是从什么能量转变来的呢？,原电池:,化学能转变为电能的装置,原电池,电子的转移,氧化还原反应,电流,3化学能转化为电能 (1)原电池原理演示实验：,气泡,溶解,光,电子,电能,锌片,Zn2,锌片,铜片,H,铜片,H2,电流,问题探究：使电子定向移动形成电流应该具备哪些条件？,1、前提：自发进行氧化还原反应（有电子转移）,Cu Zn原电池中Zn片换成A

3、g片能形成原电池吗 ？,（不可以）,2、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 条件：两种不同的金属 （或一种金属与石墨）作电极,（不可以）,能形成原电池吗 ？,（可以）,Cu,Zn,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 电流：正极到负极,负极,正极,电灯,3、电子要定向移动还需什么条件?,Cu,Zn,溶液中阴阳离子分别向哪一个电极运动？,Zn2+,负极,正极,静电作用,内电路：,阳离子,正极,阴离子,负极,（不可以）,能形成原电池吗 ？,（不可以）,原因：没有形成闭合回路,二、形成简单原电池的条件,两个电极：两种不同的金属 （或一种

4、金属与石墨） 电解质溶液：电极材料均插入电解质溶液中 形成闭合回路：用导线相连（或直接接触）,前提：金属能与电解质溶液自发进行氧化还原反应,(2)原电池 概念:_的装置。 构成:_做负极,_做正极;插入_溶液中,用导线连接构成闭合回路。 工作原理:发生氧化还原反应。负极发生_反应,电子由_通过导线流向_;正极发生_反应,使_转化为_。,将化学能转化为电能,相对活泼的金属,相对不活泼的金属或能导电的非金属,电解质,氧化,负极,正极,还原,化学能,电能,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，确定Zn片, Cu片的正负极是怎样的？,测干电池时，电流计指针偏向正极,Cu,Zn,稀硫

5、酸,Zn2+,H+,H+,原电池的正负极判断,负极（ Zn片 ） ： 正极（ Cu 片）：,测原电池时，电流计指针指向Cu片,电子流出的一极 电子流入的一极,电极反应,总反应：Zn + 2H+ = Zn2+ + H2(离子方程式),Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2(化学方程式),1由组成原电池两极材料相对活泼性判断 一般相对活泼的金属为负极，活泼性弱的金属或能导电的非金属为正极。 2依据电流的方向或电子流动的方向判断 电流由正极流向负极，电子由负极流向正极。 3依据原电池的电解质溶液内离子移动的方向来判断 在原电池的电解质溶液内，阳离子移向正极，阴离子移向负极。,4依据原电池两极

6、上发生的化学反应类型来判断 原电池的负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应。 5依据某些现象来判断 电极溶解的一极为负极，电极增重或产生气体的一极为正极。,设计原电池，制造化学电源 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，利用Cu2FeCl3=2FeCl2CuCl2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：,负极(Cu)：Cu-2e=Cu2 (氧化反应) 正极(C)：2Fe32e=2Fe2(还原反应),原电池原理的应用 (1)加快氧化还原反应速率 如实验室用Zn和稀H2SO4(或稀盐酸)反应制H2，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，

7、使产生H2的速率加快。 (2)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，活泼性弱的金属为正极。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。,（3）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。 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，使锌作原电池的负极。,利用上述原理可制成多种电池，电池的种类有哪些？,铅蓄电池,镍氢电池,锂电池,应用思考：干电池是我们生活中常用的电池，请你说出它的正、负极分别是什么？,提示：正极为碳棒，负极为锌筒。,你记住了吗？,小结:原电池的工作原理、 以及构成原电池的三个条件。,电极反应为： Zn2e-=Zn2+,发生氧化反应，被氧化,电极反应为： 2H+2e-=H2,总反应：,Zn+2H+=Zn2+H2,Zn+H2SO4=ZnSO4+H2,(离子方程式）,（化学方程式）,失e-,电子沿导线传递从负极到正极；电流从正极经溶液到负极,吸引阴离子,现象：电极溶解，质量减小,得e-,发生还原反应，被还原,吸引阳离子,现象：有气泡产生或电极增加（换作硫酸铜溶液）,较活泼,较不活泼,谢谢观摩,