2020-2021学年化学新教材人教版必修第二册课件：第六章 实验活动6 化学能转化为电能
合集下载
2021年高中化学人教版(新教材)必修第二册课件：第六章 化学反应与能量 章末总结
第六章 化学反应与能量
化学（必修·第二册 ）
临场练兵
2．对于密闭容器中的反应：N2(g)＋3H2(g)
高温、高压 催化剂
2NH3(g)(正反
应是放热反应)，在673 K,30 MPa下n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如 图所示。
第六章 化学反应与能量
化学（必修·第二册 ）
请回答下列问题：
C．图丙表明，少量Mn2＋存在时，溶液碱性越强，H2O2分解速率 越快
D．图丁表明，碱性溶液中，Mn2＋对H2O2分解速率的影响大
第六章 化学反应与能量时H2O2的浓度越小，曲线下降越平缓，说 明反应速率越慢，A项错误；0.1 mol·L－1 NaOH对应的曲线下降最快，
化学（必修·第二册 ）
(4)实际反应中的速率图像分析 实际反应过程中，各物质的浓度不断变化，反应温度也可能改变， 因此同时影响化学反应速率的外因可能有两个或多个，化学反应速率发 生变化的原因不能取决于某一个外因，而是要分析哪个因素起主导作 用，也就是抓住矛盾的主要方面分析，忽略或弱化矛盾的次要方面。
即H2O2分解速率最快，B项错误；由图丙可知，相同时间内，0.1 mol·L －1 NaOH条件下H2O2分解速率最快，0 mol·L－1 NaOH条件下H2O2分解 速率最慢，而1.0 mol·L－1 NaOH条件下H2O2的分解速率处于中间，C项 错误；由图丁可知，Mn2＋越多，H2O2的分解速率越快，说明Mn2＋对 H2O2分解速率影响较大，D项正确。
第六章 化学反应与能量
触及高考
化学（必修·第二册 ）
典例2 (2017·江苏改编)H2O2分解速率受多种因素影响。实验测 得70 ℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。
2020-2021化学人教版必修第二册课件：第6章 第1节 第1课时 化学反应与热能
1．根据素材一思考 (1)氢气燃烧放出的热量从何而来？与化学反应的本质有什么关 系？ (2)氢能具有哪些优点？
提示：(1)氢气燃烧放出的热量来自物质的内能，与化学反应中化 学键的断裂和形成有关。
(2)氢能的优点：①清洁燃料，是零排放能源；②来源广泛，可来 自可再生能源，也可来自工业流程中的副产品；③应用广泛；④热值 高、安全性好。
(3)吸热反应均需要加热才能发生。
()
(4)化石燃料储量有限，燃烧时又产生污染，故尽可能减少化石燃
料的使用。
()
[答案] (1)√ (2)× (3)× (4)√
2．下列反应是吸热反应的是( )
A．硫的燃烧
B．水的分解
C．食物的氧化变质
D．中和反应
[答案] B
3．如图所示，某化学兴趣小组把试管放入盛有 25 ℃的饱和石灰 水的烧杯中，在试管中放入几小块镁片，再向试管中滴入 5 mL 稀盐 酸。试回答下列问题：
多能源结构时期 ——风能、地热能等
2．化石燃料利用过程中亟待解决的两方面问题 (1)一是其短期内不__可__再__生__，储量有限； (2)二是煤和石油产品燃烧排放的粉尘、_S_O_2_、__N_O__x_、__C_O__等是大 气污染物的主要来源。
3．在燃料利用过程中，节能的主要环节 (1)燃料燃烧阶段——可通过改进锅炉的炉型和燃料空气比、清理 积灰等方法提高燃料的_燃__烧__效__率_； (2)能量利用阶段——可通过使用节能灯，改进电动机的材料和结 构，以及发电厂、钢铁厂余热与城市供热联产等措施促进能源循环利 用，有效提高能源利__用__率__。
提示：都不一定；原因是化学反应放热还是吸热取决于反应物和 生成物具有总能量的相对大小，与反应是否需要加热无关。
2020-2021化学人教版必修第二册第6章 第2节 实验活动6 化学能转化成电能
Thank you for watching !
[解析] (1)在稀盐酸中，活动性：Mg＞Al＞Cu。由实验 1 和 2 可知，原电池中电流表指针是偏向正极，故 Al 所作的电极不相同。
(2)实验 3 中电流表指针偏向石墨，故 Al 作负极，负极上 Al 失去 电子被氧化为 Al3＋，石墨作正极，正极上盐酸中的 H＋得到电子被还 原为 H2。
(3)在 NaOH 溶液中，Al 与 NaOH 反应，Mg 与 NaOH 不反应， 则 Al 作负极，Mg 作正极。
(2)将锌片插入盛有稀硫酸的烧杯里，观察现象；再插入铜片，观
察现象；取出铜片，插入石墨棒，观察现象。
电极材料
实验现象
解释
锌片 锌__片__逐__渐__溶___解__，__表__面__有__气__泡__产__生_ 锌__与__稀__硫__酸__反__应__生___成__氢__气_
锌片、铜 锌__片__逐__渐__溶__解__，__表__面__有__气__泡__产____ _锌__与__稀__硫__酸__反__应__生__成__氢___
原电池的构成要素：①电极材料由两种金属活动性不同的金属或 由金属与其他导电的材料(非金属或某些氧化物等)组成；②电解质溶 液：作反应介质，参与氧化还原反应，在溶液中构成闭合回路，起导 电的作用；③两电极之间有导线连接或直接接触，形成闭合回路；④ 发生的反应是自发的氧化还原反应。
组装原电池的操作注意事项：①选择合适的电极材料；②能发生 自发的氧化还原反应；③整个装置能形成闭合回路。
发__生__偏__转__
到电子在铜片表面产生_H__2 _
锌、石墨、稀硫酸构成原电池，
_锌__片_逐渐溶解，石__墨__棒__表 锌__作负极，石__墨__棒__作正极，_锌_
新教材2020-2021学年高中化学人教版必修第二册课件：第6章 第1节 第2课时 化学反应与电能
()
D
• N上有气体放出
• B．M为负极，N为正极
• C．是化学能转变为电能的装置
• D．导线中有电流通过，电流方向是由M到N
• 解析：据题意知，此装置为原电池，M端为负极，N端为正极，有 H2生成，是化学能转化为电能的装置，电流由N到M，选D。
• 5．有A、B、C、D四种金属，当A、B组成原电池时，电子流动方
D
• A．原电池中溶液能电离出自由移动的离子
• B．有两根导线将两个活泼性不同的电极连接
• C．电极上进行的氧化还原反应的生成物为电子
• D．电极上进行的氧化还原反应中会有电子的转移
• 解析：电子的定向移动形成电流，氧化还原反应中有电子的转移， D项正确。
• 3．下列装置中，能构成原电池的是 ()
C
• A．只有甲 • C．只有丙
B．只有乙 D．除乙均可以
• 解析：构成原电池的条件是：①活泼性不同的两电极，②两电极插入 电解质溶液，③用导线连接形成闭合回路，④能发生自发的氧化还原
反应，只有丙符合，选C。
• 4．如图所示的装置中，M为活动性顺序位于氢之前的金属，N为
石墨棒。关于此装置的下列叙述中，不正确的是
• 2．化学能直接转化为电能——原电池 • (1)实验探究：
实验装置
实验现象
实验结论
_锌__片__上__有__气__泡__，__铜__片__上__ 锌与稀硫酸__反__应____，铜与
_无__气__泡___
稀硫酸__不__反__应____
实验装置
实验现象
实验结论
_锌__片__上__无__气__泡__，__铜__片__上__有__气__ 产生H2(还原反应)的位置
识简单原电池的构成要素，并能 池的重要性。主动关心与资源开发等有关
2020-2021学年新教材化学人教版必修第二册教案：第6章 章末复习课 Word版含解析
姓名，年级：时间：主题二化学反应与能量变化［探究1] 随着人们生活节奏的加快，市场上出现了多种类型的“即食饭盒”等快速给食物加热的产品。
下面让我们探究它们的工作原理.(1）有一“自热米饭”的广告播得很火，它介绍在食用时,将一无色液体加入一白色固体中，放上装米饭的盒子，过几分钟米饭马上就热气腾腾，可以食用了,非常方便.请你推测其白色固体和无色液体可能是如下哪个组合?( )A．硝酸铵和水B．浓硫酸和水C．氧化钙和水D．固体酒精和水（2）目前市面上有一种新型饭盒“即热饭盒”，其原理是在饭盒底部有两层,一层存放水，另一层存放镁和铁的混合物.使用时打开隔离层,即发生反应:Mg＋2H2O===X＋H2↑.请根据以上信息回答下列各题：①已知X是一种碱,则X的化学式是什么？你推断X的化学式的依据是什么?②上述化学反应属于哪种基本反应类型？由该反应可知化学反应发生时都伴随什么变化？提示：（1)C（2)①：Mg(OH)2。
根据质量守恒（原子守恒)定律可知X的化学式为Mg（OH）2。
②：置换反应。
化学反应发生时都伴随着物质的变化和能量的变化.［探究2］自2018年开始，采用东方电气国产自主CDK6900型号氢燃料电池系统的10部蜀都氢燃料电池公交车陆续驶上成都街头。
截至2019年6月，10台车累计安全运营里程已超过40万公里，单台车最高里程达5。
25万公里，累计载客超过120万人。
除此之外，最关键的是这辆巴士仅排放水,完全是零排放；续航里程长，可持续运行500多公里.(1)燃料电池的工作原理是否与原电池相同？（2）燃料电池有哪些优点？提示:（1）燃料电池是在原电池的工作原理上研发的新型电池，正、负极发生反应的都是从外部通入的气体。
（2）燃料电池具有能量转化率高、环保、使用寿命长等优点.［探究3］7月1日是中国共产党的生日，从2019年起,每年的7月1日还多了一重含义：国际航标协会第13届全会确定，自2019年起将每年的7月1日设立为“世界航标日”，让更多人了解航标在保障船舶安全航行中起到的重要作用。
2020-2021学年高中化学新教材人教版必修第二册同步课件第六章-第一节-化学反应与能量变化
课时1 化学反应与能量变化
刷素养
9．[山西临汾一中2018期末]某学生用如图所示装置进行化学反应X＋2Y 2Z能量变化情况的研究。
当往试管中滴加试剂Y时，看到U形管中液面甲处下降、乙处上升。下列关于该反应的叙述中正确的是
(A)
①该反应为放热反应
②该反应为吸热反应
③生成物的总能量比反应物的总能量高 ④反应物的总能量比生成物的总能量高
课时1 化学反应与能量变化 刷基础
7．[江苏扬州中学2019高一期中]下列反应中，属于氧化还原反应且反应前后能量变化如图所示 的是( B ) A．生石灰溶于水 B．高温条件下铝与氧化铁的反应 C．高温条件下碳粉与二氧化碳的反应 D．Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应 解析 根据图示可知该反应是放热反应。生石灰溶于水发生的反应是放热反应，但是反应中没有元素化 合价的变化，属于非氧化还原反应，A错误；高温条件下铝与氧化铁反应生成氧化铝和铁的反应 是氧化还原反应，同时也属于放热反应，B正确；高温条件下碳粉与二氧化碳的反应是氧化还原 反应，同时属于吸热反应，C错误；Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应是复分解反应，是非 氧化还原反应，同时属于吸热反应，D错误。
课时1 化学反应与能量变化 刷提升
6．[湖南长沙一中2018高一月考]航天飞船可用肼(N2H4)作动力源。已知1 g液态肼和足量的液态过氧
化氢反应生成N2和水蒸气时放出20.05 kJ热量，反应的化学方程式为N2H4＋2H2O2
课时1 化学反应与能量变化 刷提升
4．已知反应NO2(g)＋CO(g) NO(g)＋CO2(g)的能量变化如图所示，下列说法正确的是 (C ) A．图中A→B的过程为放热过程 B．1 mol NO2和1 mol CO的键能总和大于1 mol NO和1 mol CO2的键能总和 C．该反应为氧化还原反应 D．1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)的总能量低于1 mol NO(g)和1 mol CO2(g)的总能量
2020_2021学年新教材高中化学第六章化学反应与能量阶段复习课课件新人教版必修第二册
阶Biblioteka 复习课 第六单元网络体系构建
【基础回扣】 1.下图为化学能与热能的基础知识体系,请填写空白。
提示:①不同 ②断裂和形成 ③放热反应 ④高于
2.下图为化学能与电能的基础知识体系,请填写空白。 提示:⑤氧化 ⑥还原 ⑦负 ⑧正 ⑨正 ⑩负 ⑪负 ⑫正
3.下图为化学反应速率与限度的基础知识体系,请填写空白。 (1)化学反应速率
(4)将Fe和Cu用导线相连(接电流表)分别插入浓硝酸溶液中,观察电流计指针 偏转方向 ,哪种金属作负极?思考其原因? 提示:电流计指针偏转,有电流产生,Cu作负极。铁发生钝化,Cu与浓硝酸发生氧 化还原反应,失电子作负极。 (5)废弃的干电池对环境有不利影响吗?应如何处理? 提示:废弃的干电池常含镉元素等,污染环境,应分类回收,集中处理。
(1)把3 mol H2和1 mol N2充入密闭容器中反应,最终可以生成2 mol NH3吗? 提示:不可以。该反应是可逆反应,当反应到一定限度后反应物就不再减少,生成 物也不再增多。
(2)“当可逆反应达到平衡状态时,化学反应就终止了”这种说法是否正确,为 什么? 提示:不正确。化学反应达到平衡状态时,反应的正、逆反应速率相等,但反应并 没有终止,是一种动态平衡。 (3)如何理解“正逆反应速率相等即达平衡状态”? 提示:是指同一物质的生成速率和消耗速率相等。
(2)化学平衡——反应限度
提示:(1)⑬ v = c ⑭增大 ⑮增大 ⑯增大 ⑰增大
t
(2)⑱v(正)=v(逆) ⑲组成或浓度不再变化
素养应用提升
【素养应用提升】 1.干电池的发明历史可追溯到18世纪末期,当时意大利生物学家伽伐尼正在进 行著名的青蛙实验,当用金属手术刀接触蛙腿时,发现蛙腿会抽搐。伏打认为这 是金属与蛙腿组织液(电解质溶液)之间产生的电流刺激造成的。伏打据此设计 制成了世界上第一个电池“伏打电堆”,锌为负极,银为正极, 用盐水作电解质 溶液。我们常用的干电池是一种伏打电池,利用某种吸收剂(如木屑或明胶)使 内含物成为不会外溢的糊状。常用作手电筒、收音机等的电源。常见的干电池 为锌锰干电池。
【基础回扣】 1.下图为化学能与热能的基础知识体系,请填写空白。
提示:①不同 ②断裂和形成 ③放热反应 ④高于
2.下图为化学能与电能的基础知识体系,请填写空白。 提示:⑤氧化 ⑥还原 ⑦负 ⑧正 ⑨正 ⑩负 ⑪负 ⑫正
3.下图为化学反应速率与限度的基础知识体系,请填写空白。 (1)化学反应速率
(4)将Fe和Cu用导线相连(接电流表)分别插入浓硝酸溶液中,观察电流计指针 偏转方向 ,哪种金属作负极?思考其原因? 提示:电流计指针偏转,有电流产生,Cu作负极。铁发生钝化,Cu与浓硝酸发生氧 化还原反应,失电子作负极。 (5)废弃的干电池对环境有不利影响吗?应如何处理? 提示:废弃的干电池常含镉元素等,污染环境,应分类回收,集中处理。
(1)把3 mol H2和1 mol N2充入密闭容器中反应,最终可以生成2 mol NH3吗? 提示:不可以。该反应是可逆反应,当反应到一定限度后反应物就不再减少,生成 物也不再增多。
(2)“当可逆反应达到平衡状态时,化学反应就终止了”这种说法是否正确,为 什么? 提示:不正确。化学反应达到平衡状态时,反应的正、逆反应速率相等,但反应并 没有终止,是一种动态平衡。 (3)如何理解“正逆反应速率相等即达平衡状态”? 提示:是指同一物质的生成速率和消耗速率相等。
(2)化学平衡——反应限度
提示:(1)⑬ v = c ⑭增大 ⑮增大 ⑯增大 ⑰增大
t
(2)⑱v(正)=v(逆) ⑲组成或浓度不再变化
素养应用提升
【素养应用提升】 1.干电池的发明历史可追溯到18世纪末期,当时意大利生物学家伽伐尼正在进 行著名的青蛙实验,当用金属手术刀接触蛙腿时,发现蛙腿会抽搐。伏打认为这 是金属与蛙腿组织液(电解质溶液)之间产生的电流刺激造成的。伏打据此设计 制成了世界上第一个电池“伏打电堆”,锌为负极,银为正极, 用盐水作电解质 溶液。我们常用的干电池是一种伏打电池,利用某种吸收剂(如木屑或明胶)使 内含物成为不会外溢的糊状。常用作手电筒、收音机等的电源。常见的干电池 为锌锰干电池。
2020-2021学年化学新教材人教版必修第二册课件：第六章 第一节 第2课时 化学反应与电能
I e-
e- I
Fe Ag
Cu Zn
H2SO4 (aq) 负极( Fe ): Fe－2e - = Fe2+ .
正极(Ag ): 2H++2e - = H2↑ . 总反应式: Fe+2H+ = Fe2+ +H2↑ .
CuSO4 (aq) 负极( Zn ): Zn－2e - = Zn2+ .
正极(Cu ): Cu2+ +2e - = Cu . 总反应式:Zn+Cu2+ = Zn2 ++ Cu.
锌片：Zn－2e－ = Zn2+
（氧化反应）
电子经导线流向Cu片， 溶液中的H＋由于电场作用下 移向Cu片得电子被还原成H2。
铜片：2H+＋2e－ = H2 ↑
（还原反应）
一、原电池 1.定义： 将化学能直接转变成电能的装置，称为原电池
2.正负极： 正极： 电子流进（或电流流出）的一极
+电源
负极： 电子流出（或电流流进）的一极
二、原电池的设计与制作 简易电池的设计与制作
【目的】根据原电池原理，设计和制作简易电池，体 会原电池的构成要素。 【用品】水果（苹果、柑橘或柠檬等），食盐水，滤 纸，铜片、铁片、铝片等金属片，石墨棒，导线，小 型用电器（发光二极管、电子音乐卡或小电动机等）， 电流表。 【实验】 （1）水果电池
（2）简易电池
【课堂练习】
1、一个电池反应的离子方程式是 Zn+Cu2+=Zn2+ +Cu， 该反应的 的原电池正确组合是（ C ）
正极 负极
A
B
C
D
Zn
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
问题讨论 (1)发生原电池反应的要素有哪些？ 化学反应： 自发进行的氧化还。原反应 装置条件：①活动性不同的电极 ，②电解质溶液 ，③ 形成闭合回路 。 (2)写出实验(2)中Zn置换H2的离子方程式，并标出电子转移的方向和数目：
_______________________________________。
实验活动六：化学能转化为电能
自主学习 课堂引入
探究原电池的构成条件 组装原电池 进一步探索原电池电流大小的影响因素
原电池知识应用
【思考1】日常生活离不开电，那么同学们你们能想象一下没有电后的生活 吗？
【回顾】上节课我们学过化学能可以转化为电能，目前我国用的最多的是火 力发电。大家思考一下，火力发电都有哪些弊端？
实验步骤 电极材料的实验 (1)按下图用导线将电流表分别与锌片、铜片相连接，使锌片与铜片接触，观察电流 表指针是否发生偏转；用石墨棒代替铜片进行上述实验。解释所观察到的现象。
电极材料
锌片、铜片 锌片、石墨棒
电流表指针是 否发生偏转 否 否
解释
没有电解质溶液，不能发生 原电池反应
按如图所示的装置实验，记录实验现象并解释原因。
小结
本节要点: 1，原电池概念。 2，原电池的形成成条件。 3，原电池的工作原理。 4，原电池的正负极判断 5, 原电池实质:原电池是把氧化反应和还原 反应分别在不同的电极上发生,实现化学能 向电能的直接转化(了解) 。
正极：2H++2e-=H2↑ （还原反应）
总反应： Zn+2H+=Zn2++H2↑
(离子方程式）
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑（化学方程式）
Zn、石墨、H2SO4 Cu、石墨、H2SO4
①锌片溶解 ②石墨棒表面产生无色 气泡 ③电流表指针偏转
铜片不溶解，电流表指 针不偏转
锌失去的电子通过导线转移 至石墨棒表面产生电流，溶 液中的H＋在石墨棒表面获 得Zn失去的电子生成H2 铜的还原性比H2弱，不能发 生氧化还原反应，没有电子 转移，因而不能产生电流
实验材料 Zn、Cu、H2SO4
实验现象
解释
①锌片溶解
锌失去的电子通过导线转移
②铜片不溶解，表面产 至铜片表面产生电流，溶液
生无色气泡
中的H＋在铜片表面获得Zn
③电流表指针偏转
失去的电子生成H2
1、原电池定义:把化学能直接 转化为电能的装置。
原电池的原理： 氧化还原反应
负极：Zn－2e-=Zn2+ （氧化反应）
化学能
？么？
2.我们已经学过哪些类型的化学反应？这些不同反应类型的 特点？
3.哪一类反应最有可能实现将化学能转化为电能的设想。
按如图所示的装置实验，记录实验现象并解释原因。
实验装置
实验现象
解释
锌片溶解，表面产生无色 锌的还原性比H2强，溶液中的H＋
气泡
直接得到Zn失去的电子生成H2
2.在伦敦上流社会，有一位贵族夫人格林太太，幼年时因蛀牙补 过一颗不锈钢的假牙。不料后来，她又因为车祸掉了一颗牙，为 了显示她的富有，她装了一颗黄金假牙。自此以后，她就经常出 现头痛、失眠、心情烦躁等症状。更奇怪的是，众多的医学专家 为她检查后，都找不到病因。格林太太的病因到底是什么呢？你 能用今天所学的知识帮她解决吗？
①锌片溶解，表面产生无 色气泡 ②铜片表面无明显变化
铜的还原性比H2弱，不能置换H2， 电子不能在溶液中移动，锌的电 子不能转移到铜片，H＋只能在 锌片表面被还原成H2
①锌片溶解，表面产生无 色气泡 ②石墨棒表面无明显变化
石墨为惰性材料，不能置换H2， 电子不能通过溶液转移到石墨棒， H＋只能在锌片表面被还原成H2
进一步探究原电池
【思考】 1.能否用铁片作为电极代替铜锌原电池中的锌片？为什么？ 2.换成铁片后，电流大小发生变化吗？如何变化？
3.如果实验验证大家刚才的猜测，要注意哪些问题？ 【讨论交流】大家观察一下展台上自己刚才组装原电池的材料，回想 自己做实验的过程，还有哪些因素可能影响电流大小？
1.下列装置能发生原电池反应使电流表指针偏转的是__⑤__(填序号)。