2020-2021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

1.锌与 H2SO4 反应制 H2 时向溶液中加少量 CuSO4 后为什么反 应速率加快?
提示:锌置换出铜构成原电池。 2.“A—稀硫酸—B”形成的原电池中,B 为正极,则金属 A、B 的活泼性谁较强? 提示:A 较强。
3.根据反应:Zn+CuSO4===Cu+ZnSO4,设计简单原电池装 置图(注明电极材料和电解质溶液)
一、化学能转化为电能 1.火力发电 (1)火力发电原理:通过化__石__燃__料__燃烧时发生的氧化还原反应,使 化__学__能转化为热__能,加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机,带动 发__电__机__发电。间接实现了化学能转化为电能。 (2)能量转换过程:化__学__能燃―料――燃→烧热__能蒸―汽――轮→机机__械__能发―电―→机电__ 能。其中能量转换的关键环节是_燃__烧__(_氧__化__还__原__反__应__)__。
B [根据电池反应知放电过程中铅失去电子,因此它是原电池的 负极,其电极反应式为 Pb+SO24--2e-===PbSO4,故 B 项正确;PbO2 在放电过程中得到电子被还原,所以它是原电池的正极,因此 A、C 两项错误;由于原电池放电的过程中消耗硫酸,所以溶液的酸性减弱, 故 D 项金属电极,有关的实验装置及部分实验现 象如下:
提示:
原电池原理三个应用 1.加快反应速率:如实验室制 H2 用粗锌与酸反应。 2.比较金属的活泼性:原电池中一般负极金属比正极金属活泼。
3.设计原电池 (1)依据:已知一个氧化还原反应,首先分析找出氧化剂、还原剂, 一般还原剂为负极材料(或在负极上被氧化),氧化剂(电解质溶液中的 阳离子)在正极上被还原。 (2)选择合适的材料 ①电极材料:电极材料必须导电。负极材料一般选择较活泼的金 属材料,或者在该氧化还原反应中,本身失去电子的材料。 ②电解质溶液:电解质溶液一般能与负极反应。
4.过量铁与少量稀硫酸反应,为了加快反应速率,但是又不影 响生成氢气的总量,可以采取的措施是( )
A.加入适量 NaCl 溶液 B.加入适量的水 C.加入几滴硫酸铜溶液 D.再加入少量同浓度的稀硫酸
C [若加入 NaCl 溶液或水,会将稀硫酸稀释,c(H+)减小,反应 速率减慢;若加入几滴 CuSO4 溶液,则发生反应 Fe+Cu2+===Cu+ Fe2+,析出的 Cu 与 Fe、稀硫酸形成原电池,反应速率加快且不影响 生成 H2 的总量;若再加入少量同浓度的稀硫酸,因 Fe 过量,则生成 H2 的总量增大,且反应速率不会改变。]
电极反应式书写的一般步骤 类似氧化还原反应方程式的书写
1.某小组为研究原电池原理,设计如图装置。下列叙述正确的 是( )
A.a 和 b 不连接时,铁片上会有 H2 产生 B.a 和 b 用导线连接时,铁片上发生的反应为 Cu2++2e-===Cu C.a 和 b 用导线连接时,电子由 a 流向 b D.无论 a 和 b 是否连接,铁片均会溶解,溶液从蓝色逐渐变成 浅绿色
[解析] 以铂和锌为电极材料,植入人体做某种心脏病患者的心 脏起搏器的能源,正极是铂,负极是锌,电解质溶液是人体血液,工 作时,负极锌被氧化,血液中的 O2 得到电子被还原。正极的反应为 O2+4e-+2H2O===4OH-;负极的反应为 2Zn-4e-===2Zn2+。
[答案] (1)锌 2Zn-4e-===2Zn2+ (2)铂 O2+2H2O+4e- ===4OH-
() (3)将铜片和锌片用导线连接插入酒精中,电流表指针发生偏转。
() (4)原电池的负极发生氧化反应,正极发生还原反应。 ( )
[答案] (1)√ (2)× (3)× (4)√
2.下列装置中,能构成原电池的是( )
甲 A.只有甲 C.只有丙 [答案] C



B.只有乙
D.除乙均可以
3.在“Fe—H2SO4—Cu”构成的原电池中, 负极材料是________,电极反应式为_______________________ ______________________________________________________; 正极材料是________,电极反应式为_______________________ ______________________________________________________; 该原电池的总离子方程式为_____________________________。 [答案] Fe Fe-2e-===Fe2+ Cu 2H++2e-===H2↑ Fe+ 2H+===H2↑+Fe2+
提示:锌片逐渐溶解,铜片表面有气泡生成,电流表指针发生偏 转。用石墨棒取代铜片进行上述实验,现象是锌片逐渐溶解,石墨棒 表面有气泡生成,电流表指针发生偏转。
3.将第 2 题装置中的稀硫酸用乙醇溶液替换,电流表指针还会 发生偏转吗?
提示:乙醇是非电解质,不导电,因此电流表指针不发生偏转。
4.第 2 题中锌片发生什么反应?是什么极?写出电极反应方程 式。
提示:氧化反应,负极,Zn-2e-===Zn2+ 5.根据第 1、2、3 题可知,构成原电池的条件有哪些? 提示:(1)具有活动性不同的两个电极(金属与金属或金属与能导 电的非金属); (2)两电极均插入电解质溶液中; (3)电解质溶液、电极、导线形成闭合回路。 (4)有一个能自发进行的氧化还原反应。

Cu极:_2_H_+_+__2_e_-_=_=__=_H_2_↑___________
总反应:__Z_n__+__2_H_+_=_=_=__H_2_↑__+__Z_n_2_+___________
结论:导线中有电__流__通过,化__学__能转化为电__能
(2)原电池 ①定义:把化__学__能转化为电__能的装置叫原电池。 ②原理:负极:发生氧__化__反应,电子流__出__。 正极:发生还__原__反应,电子_流__入_。
【典例】 有人设计以铂和锌为电极材料,植入人体做某种心脏 病患者的心脏起搏器的能源,它依靠人体血液中有一定浓度的 O2 和 H2O 进行工作。请讨论解答:
(1)负极材料是________,电极反应为_______________________。 (2)正极材料是________,电极反应为_______________________。
第六章 化学反应与能量
第一节 化学反应与能量变化 第2课时 化学反应与电能
发展目标 1.根据实验,了解化学能可以转化为电 能,理解原电池的构成和原理,培养 “科学探究与模型认知”的核心素养。 2.结合实例,了解常见的化学电池的基 本原理与分类,培养“宏观辨识与社会 责任”的核心素养。
体系构建
必备 知识 自 主 预 习
_Z_n_-__2_e_-_=_=_=_Z__n_2_+,正极发生的电极反应为2MnO2+2NH

4
+2e-
===Mn2O3+2NH3↑+H2O。
2.充电电池 (1)充电电池属于二__次__电池。有些充电电池在放电时所进行的 氧__化__还__原__反应,在充电时可以逆__向__进行,生成物重新转化为反应 物,使充电、放电可在一定时间内循环进行。充电电池中能量的 转化关系是________________。 (2)常见充电电池:铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池等。
D [根据电池总反应式:Zn+Ag2O+H2O===Zn(OH)2+2Ag 可 知,Zn 电极为负极,发生氧化反应,电极反应式为 Zn-2e-+2OH- ===Zn(OH)2,K+向正极迁移,A、C 项正确;Ag2O 电极为正极,发 生还原反应,B 项正确;由于放电过程中不断消耗水,故放电后电解 质溶液的 pH 增大,D 项错误。]
D [A 项,a 和 b 不连接时,铁和 Cu2+发生置换反应而析出铜, 没有氢气生成,错误;B 项,a 和 b 用导线连接时构成原电池,铁是 负极,铁片上发生氧化反应:Fe-2e-===Fe2+,错误;C 项,Fe 比 铜活泼,形成原电池时 Fe 为负极,则电子由 b 流向 a,错误;D 项, 无论 a 和 b 是否连接,铁片均会溶解,都生成亚铁离子,溶液由蓝色 变为浅绿色,D 正确。]
2.银锌电池是一种常见化学电源,其反应原理:Zn+Ag2O+ H2O===Zn(OH)2+2Ag。其工作示意图如图所示。下列说法不正确的 是( )
A.Zn 电极是负极,K+向 Ag2O 电极迁移 B.Ag2O 电极发生还原反应 C.Zn 电极的电极反应式:Zn-2e-+2OH-===Zn(OH)2 D.放电前后电解质溶液的 pH 保持不变
关键 能力 核 心 突 破
原电池的工作原理及电极反应式书写
1.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?用石墨棒取代铜片进行上述实验 呢?
提示:电流表指针均不发生偏转。
2.用导线将电流表分别与锌片、铜片相连接,然后将锌片、铜 片插入稀硫酸溶液中,预测你可能观察到的现象是什么?用石墨棒取 代铜片进行上述实验呢?
二、常见的化学电源
1.锌锰干电池
(1)结构:锌锰干电池是以锌筒作负__极,石墨棒作正__极,在石
墨棒周围填充糊状的MnO2和NH4Cl作电__解__质__溶__液__。 (2)原理:锌锰干电池属于一__次__性__电池,放电之后不__能__充电
(内部的氧化还原反应无法逆向进行)。负极发生的电极反应为
移动?
在 Zn—H2SO4—Cu 形成的原电池中,H+、SO42-如何
提示:H+向正极移动,SO24-向负极移动。
3.原电池的生活示例——水果电池 (1)水果电池中,水果的作用是_提__供__电__解__质__溶__液_。 (2)水果电池中,选择电极材料时应注意两电极不能相同,其中有 一电极为活泼金属如 Al、Fe 等,另一电极可以是 Cu 片或石墨棒等。
3.发展中的燃料电池
燃料 化学
氧化剂 电
清洁 安全 高效
生活中电动车、手机的电池属于一次电池还是二次电 池?
合集下载

(新教材)2020-2021学年高中化学人教版必修第二册第6章 第1节 第1课时 化学反应与热能

(新教材)2020-2021学年高中化学人教版必修第二册第6章 第1节 第1课时 化学反应与热能

辨析·易错易混
小练·素养达成
课后 | 提能训练
化学 必修 第二册 配人教版
第六章 化学反应与能量
④以原电池为例认识化学能可以转化为电能。从氧化还原反应的 角度初步认识原电池的工作原理。
⑤能列举化学能转化为电能的实例,能辨识简单原电池的构成要 素。
⑥了解化学反应速率的含义及其表示方法。了解影响化学反应速 率的因素,初步了解控制化学反应速率的方法。
第六章 化学反应与能量
放热反应与吸热反应
1.实验探究 (1)镁条和稀盐酸的反应。
实验现象 有__气__泡____产生;用温度计测量,水银柱 ___上__升___
离子反应 __M__g_+__2_H_+__=_=_=_M__g_2+__+__H_2_↑________ 实验结论 活泼金属与酸反应是___放__热___反应
课前·新知导学
课堂·素养初培
辨析·易错易混
小练·素养达成
课后 | 提能训练
化学 必修 第二册 配人教版
第六章 化学反应与能量
微思考 不需要加热就可进行的反应是否一定是放热反应 ?
【答案】不一定。如氢氧化钡晶体与氯化铵固体的反应虽不需要加 热即可进行,但该反应为吸热反应。
课前·新知导学
课堂·素养初培
第六章 化学反应与能量
第一节 化学反应与能量变化
第1课时 化学反应与热能
课前·新知导学
课堂·素养初培
辨析·易错易混
小练·素养达成
课后 | 提能训练
化学 必修 第二册 配人教版
学法指导
1.通过实验探究,认识常见的吸热反 应和放热反应,并能从化学键的断裂 和形成的角度及反应物和生成物具有 的总能量相对大小角度领会化学反应 中能量变化的原因。培养宏观辨识与 微观探析的能力、科学探究与创新意 识的学科核心素养 2.了解人类能源利用的历史和前景。 培养科学态度与社会责任的核心素养

2021_2022学年新教材高中化学第六章化学反应与能量1.2化学反应与电能课件新人教版必修第二册

2021_2022学年新教材高中化学第六章化学反应与能量1.2化学反应与电能课件新人教版必修第二册

锌筒 石墨棒
氧化
还原
还原
2.二次电池
3.发展中的燃料电池
【自主探索】 (1)若碱性锌锰电池总反应式为Zn+2MnO2+2H2O====2MnOOH+Zn(OH)2,则其正极反 应式是什么? 提示:MnO2+H2O+e-====MnOOH+OH-。分析负极变化,写出负极电极反应式,总反应 方程式减去负极反应式即得正极反应式。
第2课时 化学反应与电能
必备知识·自主学习
一、化学反应与电能 1.火力发电——化学能间接转化为电能 (1)火力发电的原理 首先通过化石燃料燃烧,使_化__学__能__转__化__为__热__能__,加热水使之_汽__化__为__蒸__汽__以推动 蒸汽轮机,然后带动发电机发电。 (2)能量转化过程
【母题追问】(1)A项P为硫酸铜溶液符合题意吗? 提示:不符合。N极生成单质铜,质量增加。 (2)B项P为硫酸铜溶液符合题意吗? 提示:符合,N极Fe溶解变细,M极生成铜,变粗。
【规律方法】“正正负负”法判断离子移动方向 原电池中“电子不下水,离子不上岸”(或电子走陆路,离子走水路)。阳离子移 向正极(不是负极),即“正向正”,阴离子移向负极(不是正极),即“负向负”。
正极反应式:_____________________________________ 负极反应式:_____________________________________
【思维建模】首先将氧化还原反应分成两个半反应;根据原电池的反应特点,结 合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶液。
【误区警示】(1)能设计成原电池的反应一般是自发的放热的氧化还原反应,吸 热反应不可能将化学能转化为电能。 (2)将溶液中自发的氧化还原反应设计成原电池时,可先将反应改为离子方程式 并进行双线桥分析,然后写出两个半反应即得正极、负极电极反应式。

2020-2021学年新教材高中化学第六章化学反应与能量实验活动6化学能转化成电能课件新人教版必修

2020-2021学年新教材高中化学第六章化学反应与能量实验活动6化学能转化成电能课件新人教版必修

2.能否用铁片作为电极代替铜锌原电池中的锌片?为什么? 提示:可以。铁与铜的活泼性不同,且铁可以与电解质溶液稀硫酸自发地发生氧 化还原反应。
3.(2019·揭阳高一检测)已知金属铝既可以与强酸反应,又可以与强碱反应,
有关方程式如下:
2Al+6H+====2Al3++3H2↑;
2Al+2OH-+2H2O====2
休息时间到啦
同学们,下课休息十分钟。现在是休息时间,你们休息 一下眼睛,
看看远处,要保护好眼睛哦~站起来动一动,久坐对身 体不好哦~
该实验的设计运用比较法探究铝电极在原电池中的作用。实验1、2、3中电解 质溶液相同,电极材料不同;实验1和4比较的是电极材料相同,电解质溶液不同; 实验5与其他实验比较的是电极材料和电解质溶液都不同。通过这些结果可以 总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素。 根据电极材料及电解质溶液的不同以及反应的实验现象作判断,应注意Al可与 NaOH溶液反应,Al在浓硝酸中钝化等情况。
解释
_无__电__解__质__溶__液__,_不__能__发__生__ _氧__化__还__原__反__应__,_无__法__形__成__ _原__电__池__
Байду номын сангаас
(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。
2.原电池实验 如下表所示,选择不同的电极材料,以及稀硫酸、导线和电流表,组装原电池, 试验其能否产生电流,并作出解释。
(3)实验4中铝作________,理由是________________________________。写出 铝电极的电极反应式:________。 (4)解释实验5中电流计指针偏向铝的原因________。 (5)根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素:________。

6.1 第2课时 化学反应与电能 人教版(2019)高中化学必修第二册课件(共23张PPT)

6.1 第2课时 化学反应与电能 人教版(2019)高中化学必修第二册课件(共23张PPT)

化学反应与能量第六章第一节 化学反应与能量变化第2课时 化学反应与电能火力发电原理及过程氧化还原反应氧化剂:化合价降低,得电子,被还原,发生还原反应,得到还原产物还原剂:化合价升高,失电子,被氧化,发生氧化反应,得到氧化产物火力发电:燃烧燃烧的本质是氧化还原反应,而氧化还原反应的本质是电子转移。

?化学能 电能直接1.实验探究装置现象解释或结论实验1①锌片:不断溶解,且锌片上有_________②铜片:___________锌是活泼金属能与稀硫酸反应产生氢气;铜不能与稀硫酸反应实验2①锌片:不断溶解②铜片:_______,但铜片上产生大量气泡③电流计:指针发生______有______产生,装置中_____能转化为_____能1.原电池(1)定义:将化学能转变成电能的装置叫做原电池。

(2)电极:正极:负极:电子流入的电极电子流出的电极通常是不活泼金属或石墨电极通常是活泼金属得电子,化合价降低,发生还原反应失电子,化合价升高,发生氧化反应铜-锌原电池:铜片上有气泡产生,锌片不断溶解,电流表的指针发生偏转。

Zn极:Zn – 2e- = Zn2+ 氧化反应负正Cu极:2H+ +2e-= H2↑ 还原反应负极: Zn – 2e- = Zn2+正极: 2H+ +2e-= H2↑总反应式:Zn + 2H+ = Zn2++ H2↑原电池反应的本质是:氧化还原反应构成原电池的条件(4) 能自发地发生氧化还原反应。

(1) 具有活泼性不同的两个电极;(2) 两电极插入电解质溶液中;(3) 形成闭合回路;例:如图所示各装置中,不能构成原电池的是(烧杯中所盛液体都是稀硫酸)( )DCCCD2.化学电池例:铅蓄电池、锂电池、镍氢电池(1)铅蓄电池负极材料:Pb正极材料: PbO2电解质溶液:H2SO4总反应:Pb+PbO2+2H2SO4 =2PbSO4+2H2O负极:Pb - 2e-+SO42-= PbSO4↓正极:PbO2+ 2e-+ 4H++ SO42-= PbSO4↓ + 2H2OBB3.已知空气-锌电池的电极反应式为 锌片:Zn + 2OH - - 2e - = ZnO + H 2O 碳棒: 据此判断,锌片为( )--22OH 2e 2O H O 21=++A. 正极,被还原 B. 正极,被氧化C. 负极,被还原D. 负极,被氧化DA.上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池B.干电池在长时间使用后,锌筒被破坏C.铅蓄电池工作时,电能转化成化学能D.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源C4. 下面是几种常见的化学电源示意图,有关说法不正确的是( )5. 有一种新型的碱性锌锰电池,它是在酸性锌锰电池的基础上改进的。

2020-2021化学人教版必修第二册课件:第6章(付,324)

2020-2021化学人教版必修第二册课件:第6章(付,324)
第六章 化学反应与能量
第一节 化学反应与能量变化 第1课时 化学反应与热能
发展目标 1.通过实验,了解化学反应的能量变化和化学反应分为放热反应和吸 热反应,培养“科学探究与宏观辨识”的核心素养。 2.从微观与宏观角度理解化学反应的能量变化,培养“微观探析与模 型认知”的核心素养。 3.了解人类对能源的利用和提高燃料燃烧效率、开发新能源的意义, 培养“科学态度与社会责任”的核心素养。
值为多少? 提示:放出能量。数值为 2×431 kJ=862 kJ。 3.1 mol H2 与 1 mol Cl2 生成 2 mol HCl 气体,能量有什么变化?
数值为多少? 提示:放出能量。数值为 2×431 kJ-(436 kJ+243 kJ)=183 kJ。
4.1 mol H2(g)与 1 mol Cl2(g)具有的总能量和 2 mol HCl(g)具有 的总能量谁高?
体系构建
必备 知识 自 主 预 习
一、化学反应与热能 1.实验探究 (1)向Mg与稀盐酸反应的溶液中插入温度计,温度计显示的温度 升__高__,说明该反应为_放__热_反应。 (2)将20 g Ba(OH)2·8 H2O晶体粉末与10 g NH4Cl晶体混合放入 烧杯中,将烧杯放在滴有几滴水的木片上。用玻璃棒快速搅拌,闻 到有刺激性气味时用玻璃片盖上烧杯,用手触摸杯壁下部感觉冰 凉,烧杯与木片间有结冰现象,说明该反应为_吸__热_反应。
2.放热反应与吸热反应 (1)放热反应:释__放__热__量__的化学反应,如活泼金属与酸的反应,燃 烧反应,中和反应等。 (2)吸热反应:吸__收__热__量__的化学反应,如氢氧化钡与氯化铵的反应, 盐酸与碳酸氢钠的反应,灼热的炭与二氧化碳的反应。
有的化学反应需要加热,该反应是否为吸热反应?有 的化学反应在常温下能够进行,该反应是否为放热反应?

(人教版)高中化学必修第二册第6章 第1节 第2课时 化学反应与电能

(人教版)高中化学必修第二册第6章 第1节 第2课时 化学反应与电能

C 解析:铜锌原电池中,Cu 片作正极,溶液中的氢离子在正 极上得电子生成氢气,所以 Cu 片上有气泡生成,故 A 正确;原电 池中化学能转化为电能,LED 灯发光时,电能转化为光能,故 B 正 确;柠檬汁显酸性,也能作电解质溶液,所以将稀硫酸换成柠檬汁, 仍然能构成原电池,导线中仍有电子流动,故 C 错误;金属活动性 Cu 比 Zn、Fe 弱,Cu 作正极,所以电路中的电流方向不变,仍然由 Cu 流向负极,故 D 正确。
常见化学电源电极反应的书写
化学电池是新能源和可再生能源的重要组成部分。科学技术的 进步加速了电池技术的发展,锌锰电池、铅酸蓄电池等传统电池的性 能有了明显提高。
探究 1:以 30%的 KOH 溶液作电解质溶液的氢氧燃料电池的正 极反应是什么?KOH 的物质的量浓度如何变化?
提示:正极反应为 O2+2H2O+4e-===4OH-;总的反应方程式 为 2H2+O2===2H2O。因为溶液中水的量增加,溶液体积增大,所 以 KOH 的物质的量浓度减小。
D 解析:Mg 比 Al 活泼,且 Mg 能与硫酸反应,因此 Mg 为负 极,Al 为正极,故 A 错误;根据原电池工作原理,阴离子向负极移 动,阳离子向正极移动,即 SO24-向 Mg 极移动,故 B 错误;根据上 述分析,Mg 为负极,电极反应式为 Mg-2e-===Mg2+,故 C 错误; 电流方向是正电荷定向移动方向,从正极流出,因此电流方向是 Al→ →Mg,故 D 正确。
第六章 化学反应与能量
第一节 化学反应与能量变化 第2课时 化学反应与电能
学习任务目标 1.能列举出化学能转化为电能的实例,能辨识简单原电池的构成要 素,并能分析简单原电池的工作原理。 2.能通过原电池的学习,体会提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁 燃料和研制新型电池的重要性。
  1. 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. 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. 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)。
相关文档
最新文档