第三节 《化学反应的利用》(第二课时)
《第三节 化学能的利用》PPT课件
探究：
如何通过实验确定的沼气的组成中含有碳 元素和氢元素？
在导管口点燃沼气，用一只干冷的烧杯罩在火焰的 上方，烧杯内壁有水雾出现，证明沼气中含有氢元 素；将烧杯迅速的倒转过来，注入澄清的石灰水， 振荡，石灰水变浑浊，证明沼气中含有碳元素。
小结
化石 燃料
煤 石油 可燃冰
(甲烷水合物)
天然气
沼气
不可再生，燃烧会影响环境， 要节约使用，充分利用。
A.二氧化碳 B.一氧化碳 C.氢气
D.甲烷
6、在使用燃气热水器时，若通风不畅易产生使人中毒的气体，该气体是（ B ）
A.水蒸气
B.一氧化碳 C.二氧化碳 D.二氧化硫
7、自第十一届奥运会以来，历届奥运会开幕式都要进行颇为隆重的火炬接力。 火炬的燃料是丁烷（化学式为C4H10)。它燃烧时，火苗高且亮。下列关于丁烷 的叙述正确的是（B ）
氢氧燃料电池
是将化学能直接转化为电能的装置。 （1）组成：多孔金属正、负电极和导电液。 （2）工作过程：工作时，把氢气通进负极室，
而正极室则通入氧气，氢气和氧气通过电化 学反应生成水，并释放电能。 （3）应用：宇宙飞船、太空站等航天器上使用。 （4）优点：不仅提供电能，发电后的产物还为 宇航员提供饮用水。
二、化学能的利用
1.化学能：物质发生化学变化时伴随的能量 变化。
2.化学能的利用： 化学能转化为热能 化学能转化为电能。
化学能转化为热能
是当前利用化学能的最主要方式，表现为物 质燃烧放出的热量。
化学能转化为电能
主要表现为电池的使用。
相比较化学能转化为热能和电能两种途径， 后者更加有效、洁净，对环境的影响更小。
形成
别 称
古代植物遗体的 工
安丘一中 李娟 化学反应的利用---原电池
依据原电池两极材料，及材料质量的变化
根据电流方向或电子流向
3.
4.
根据内电路离子迁移方向
根据原电池中反应类型
一、原电池的定义 把化学能转化为电能的装置。
二、工作原理
（还原反应）
－ 正极 (铜片)： 2H+ + 2e = H2 Zn — 2e－ = Zn2+ 负极 (锌片)：
（氧化反应） 总反应式：Zn + 2H+ = Zn2+ + H2
三、原电池的形成条件 1、电极材料活泼性必须不同；电极必须插入电解质溶液； 3、要形成闭合回路。
原 电 池 小原 理 及 结其 应 用
学 以 致 用
格林太太有两颗假牙，一颗是黄金(Au) 的――这是她财富的标志；另一颗是不锈 钢(Fe)的――这是一次车祸留下的痕迹。 但自从第二颗假牙安装后，格林太太就一 直头疼,医生说是她嘴中形成了原电池。 并给她几个建议，你认为可行的是( )
测干电池时，电流计指针偏向正极方向 测铜锌原电池时，电流计指针偏向铜片方向 结论：铜片为正极 锌片为负极 负极： 较活泼的金属（如Zn) 正极： 较不活泼的金属( 如铜）或非金属导体（如石墨） 等
一、原电池的定义
将化学能转化为电能的装置。
探究二：原电池的形成条件
形成条件一：
两个活泼性
不同的
电极
(1)一种金属与一种非金属导体(石墨); (2)两种活泼性不同的金属
学习目标：
1. 什么是原电池？
2. 构成原电池的条件？
3. 原电池的工作原理？
4. 原电池原理的应用
实 验 探 究 一 ： 什 么 是 原 电 池
锌片： 有气泡产生 铜片： 无气泡产生 实验一
化学反应的利用2预习学案(15016)
第三节化学反应的利用（第2课时）预习学案（15017）制作人：张立庆审核人：吴宏伟使用时间：2012.4.4教师寄语：谁若游戏人生，他就一事无成；谁不能主宰自己，便永远是一个奴隶。
[学习目标]了解原电池的工作原理[自主学习]二．化学反应为人类提供能源1.物质发生化学反应的实质是，当生成新化学键所释放的能量大于破坏化学键所吸收的的能量时，化学反应会。
2.人们可以利用化学反应将储存在物质内部的化学能转化为、等，从而使化学能成为能量的主要来源之一。
3.当把铜片和锌片用导线连接起来同时插入H2SO4溶液中时，由于金属锌比金属铜，锌原子容易电子被成Zn2+进入溶液中，锌片上的电子通过流向，溶液中的H+从铜片上电子被形成氢原子，氢原子再结合成从铜片上逸出。
因此，电池是利用反应将转化成的装置4.锌锰电池属于（又称），而汽车用的镍氢电池和锂电池属于（又称）。
燃料电池由于具等优点而应用于航天和军事领域。
5.光能转化为化学能最有说服力的例证莫过于。
6.人们不仅利用化学反应制造、提供，还利用化学反应开发了各种分析技术来确定等。
[预习检测]1.现有下列反应：A. 3H2+Fe2O3 △2Fe+3H2OB. Fe+CuSO4==Cu+FeSO4C. Ba(OH)2+H2SO4==BaSO4+2H2OD. NH4HCO3△3↑+CO2↑+H2O（1）属于氧化还原的反应是（用序号填空）（2）即属于置换反应又属于氧化还原反应的是（用序号填空）2.下列关于原电池的说法正确的是（）A．在正极上发生氧化反应B．化学性质较活泼的金属为负极C．在外电路，电子流出正极D．是由电能转化为化学能的装置[自主学习]参考答案1、旧化学键断裂、新化学键形成，释放能量2、热能，电能3、活泼，失去，氧化，导线，获得，还原，氢气分子，氧化还原，化学能，电能4、干电池，一次电池，蓄电池，二次电池，有能量转化率高、能长时间提供电能5、绿色植物的光合作用6、丰富多彩的物质，赖以生存和发展的能量，各种物质的组成、结构以及测定物质有关组分的含量。
化学反应的限度及条件控制(第二课时)
第二课时 化学反应的限度及条件控制
学习目标
1.能够结合实例体会可逆反应存在限度，能从化学反应限度的角度解释化工 生产中简单的化学现象。 2.结合正、逆反应速率的变化理解可逆反应形成化学平衡状态的原因，能够 总结归纳出化学平衡状态的特征。 3.能够结合合成氨的反应分析怎样从限度和快慢两个方面调控化学反应，体 会化学反应条件控制的重要性，初步建立数据分析和处理的能力。
高炉炼铁原理： C+O2 点燃 CO2
C+CO2 高温 2CO
高温
Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2
1、为什么高炉尾气中总是有CO？
2、为什么高炉尾气中CO的比例（含量）是不变的？
由于炼铁高炉存在： C+CO2
2CO Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2
这两个可逆反应，所以高炉尾气中总是有CO,且在一定条件下，反
2.化学平衡状态 (1)化学平衡状态
平衡状态
在可逆反应中，当 v正 = v逆 时， c反 和 c生
不再改变的状态；在化学上称之为 化学平衡
状态，简称化学平衡。 反应没有停止，即： v正 = v逆 ≠ 0
动态 平衡
t0
化学平衡状态是可逆反应在一定条件下所能达到的或完成的最大程度，
即该反应进行的限度。此时，反应物也达到了最大转化率。
作用 提高转化率
炉（灶）膛材料及形状 烟道废气中热量的利用
选择保温性能好的材料 用余热加热水、用于发电
提高热量利用率
节约能源，提高能源利用率，降低污染程度。
经典例题
【例7】下列措施可以提高燃料燃烧效率的是_③__④___⑤__⑥_（填序号）。
鲁科版高中化学必修二第二章第三节利用化学反应制备物质
重难点
知识上的重难点 • 氯气的实验室制法 • 如何利用化学反应制备新物质 方法上的重难点 • 探究物质制备的一般思路的形成
思考：实验室制备一种气体应该考虑 哪些因素？
（1）选择切实可行的反应原理 （2）根据反应物的状态、反应条件选择
产生装置 （3）根据气体的性质选择收集方法和装置
（4）气体的净化和吸取
找出获得该物质的可能的方法
对照分析各种制法的可操作性 根据原料特点、反应条件选择制取装置
根据产物特点，设计产物的提纯、 分离及污染物的处理方法
小结
氯气的实验室制法
原理： MnO2+4HCl(浓)== MnCl2+2H2O+Cl2
试剂：二氧化锰、浓盐酸 装置：产生装置——净化装置——收集装置——尾气 处理 装置 除杂：饱和食盐水 干燥：浓硫酸 收集：向上排空气法、排饱和食盐水法
尾气处理：通入氢氧化钠溶液中
课堂练习
1．二氧化锰与浓盐酸作用制氯气的反应中， 作为还原剂的HCl和参加反应的HCl物质的量
之比A是．[1∶C1 ] C．1∶2
B．2∶1 D．任意比
2．实验室用下列两种方法制取氯气：①用含有
HCl 146g的浓盐酸与足量的MnO2反应；②
87gMnO2与足量的浓HCl反应，则所得Cl2的量 （ B）
于水的气体
例如：氧气 例如：氧气、氢气
收集比空气轻的 气体 例如：氢气
1体积的水溶解2体积氯气,不与空气反应,密度比空气大
氯气的收集装置
a.向上排空气法（洗气后得到干燥的Cl2）
气流方向
b.排饱和食盐水法（对气体干燥程度不做要求） 饱和食盐水
尾气的处理
A
B
C
第二章第三节化学反应的利用
1 第三节 化学反应的利用 第1课时 【学习目标】 1. 以氯气的制备为例，了解和体会利用化学反应来制备新物质。 2. 掌握实验室制备氯气的原理，了解仪器装备、收集方法、尾气处理等。 3. 列举、比较、归纳常见气体（例如：氢气、二氧化碳、氨气、氯气）制备的原理，能够根据原理进行试验方法的选择。 【重难点】氯气的实验室制备原理及仪器、收集、尾气处理等注意事项
1、通过填写下表，比较氢气、二氧化碳及氨气的实验室制法： 气体 试剂 反应原理 气体发生装置 收集及检验方法
氢气 二氧 化碳
氨气 2、你知道工业上是利用哪些化学反应来制备下列物质的吗？ 物质 化学方程式
生铁（以赤铁矿为原料）
硫酸（以硫黄为原料）
硝酸（以氨为原料） 氯气（以饱和食盐水为原料）
课堂互动区
课前预习区 2
【交流讨论】 1、到目前为止，你已经学习过哪些化学反应？ 你对化学反应的实质、规律有了哪些了解？ 2、化学反应与人们的日常生活和化工生产有着密切的联系。请你举例说明，在日常生活中和化工生产中，化学反应有哪些应用？
【活动•探究】 1、分析以下四个制取氯气的反应原理:从氧化-还原反应知识的角度分析，有什么共同之处？你认为哪个反应原理适合工业生产，哪些反应原理可以用在实验室中？ ①
② ③ ④ 2、根据以下信息，选择哪些实验仪器组装成制取氯气的发生和收集装置较为合适？ 物质 发生装置 收集装置 氢气 固—液 不加热型 向下排空气法、排水法 二氧化碳 固—液 不加热型 向上排空气法 氨气 固—固 加热型 向下排空气法
【整理归纳】 二、实验室制备氯气原理：MnO2+4HCl(浓)＝MnCl2+Cl2↑+2H2O
【演示实验】 连接制取氯气的发生装置和收集装置，以及尾气处理装置，制取氯气。（如图所示，在烧瓶里加入少量的二氧化锰粉末，通
过分液漏斗向烧瓶中加入适量密度为1.19g/cm3的浓盐酸，缓缓加热，使反应加速进行。观察试剂 浓盐酸、二氧化锰固体
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1
《化学反应的利用 第2课时》
班级 姓名 学号
【要求】
1.了解原电池的工作原理，能写出简单电极反应式和电池反应方程式。
2.了解常见化学电源的种类及其工作原理，认识化学能与电能相互转化的实
际意义及其重要应用。
【课前预习案】
一、原电池的工作原理：
1、 原电池：利用氧化还原反应把化学能转变成电能的装置。
以Cu-Zn- H2SO4原电池为例说明其工作原理:
由于_____活泼，容易_____电子,锌原子失去电子被______
成Zn2+进入溶液，锌片的质量减小,失去的电子通过导线流向铜片, 溶液中
的______从铜片得到电子而被______形成氢原子, 氢原子再结合成氢气分
子从铜片上逸出。
电极反应式：负极: Zn -2e- = Zn2+ 正极: 2H++2e-=H2
总反应方程式:__________________(正极反应式+负极反应式)
电解质溶液中离子的移动方向:______离子移向正极, ______离子移向负极。
２、形成原电池的条件：
① 两个活泼性不同的电极 ② 有电解质溶液
③ 形成闭合回路 ④ 能自发的发生氧化还原反应
（从从理论上说，任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池）
注：负极必须能与电解质溶液的粒子发生反应
二．电极反应式和原电池总反应式的书写
（1）负极——失电子，发生 反应（一般是负极本身失电子）
（2）正极——得电子，发生 反应（一般是溶液中阳离子在正极上得
电子或正极本身得电子）
（3）总反应式（即电池反应）= 正极反应式 + 负极反应式
例1.一原电池如右图所示:试写出该原电池的电极反应式和总
反应式:正极:
负极:
总式:
4、原电池正负极判定方法
①依据原电池两极材料：较活泼的金属作负极(K、Ca、Na太活泼，不能作
电极)；较不活泼金属或可导电的非金属(石墨等)作正极。
Fe Cu
FeCl3溶液
2
②根据电流方向或电子流向：电流(内电路)由正极流向负极；电子则由负极
经外电路流向原电池的正极。
③根据电解质溶液中离子迁移方向：阳离子移向原电池正极，阴离子移向原
电池负极。
④根据原电池中反应类型：
正极：____电子，发生_____反应，现象是伴随金属的析出或H2的放出。
负极：____电子，发生_____反应，现象则是电极本身的消耗，质量减小。
【预习检测】
1．能够组成原电池装置的是（ ）
2、原电池的正极一定是（ ）
A、化学性质较活泼的金属 B、化学性质较不活泼的金属
C、电子流出的极 D、电子流入的极
3、把镁和铝用导线连接放入氢氧化钠溶液中，下列说法正确的是（ ）
A．不能形成原电池 B．形成原电池时铝为正极
C．形成原电池时铝为负极 D．形成原电池时镁为负极
4：（2007潮州）在理论上可用于设计原电池的化学反应是（ ）
A.2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2
B.Ba(OH)2•8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3•H2O+8H2O
C.CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2 D.HCl+NaCl=NaCl+H2O
【课堂探究案】
一. 原电池的工作原理、形成及电极反应式的书写
例1、将铁片和铜片用导线连接置于同一稀盐酸溶液中，并经过一段时间后，
下列各叙述正确的是（ ）
A．负极有Cl2逸出，正极有H2逸出 B．负极附近Cl―的浓度减小
C．正极附近Cl―的浓度逐渐增大 D．溶液中Cl―的浓度基本不变
例2、下列装置是不是原电池?若是，指出正负极，并写出电极反应。
（1） A图：正极： 负极：
总式：
（2） B图：正极： 负极：
总式：
G
Zn
Cu
浓硫酸 G Ag Cu G Zn C G Zn Cu AgNO3溶液 甘油 稀硫酸
A
B C D
Z
C
3
Zn Cu
ZnSO4 CuSO
4
A图 B图
二．原电池原理应用
（一）、原电池的设计方法：
例3：利用下述反应：2Fe3+ + Cu == 2Fe2++ Cu2+设计一个原电池装置。
①画出装置图（标明电极材料和电解质溶液）：
②写出电极反应式。
负极：
正极：
总反应式：
（二）判断金属活泼性
规律总结：金属活泼性强弱可以从一下几个方面判断
1.与水或酸反应的剧烈程度来判断 2.根据置换反应的规律来判断
3.根据原电池正负极来判断（负极金属活泼性比正极强）
4.根据金属活动性顺序表来判断
例4.有a、b、c、d四种金属，将a与b用导线连接起来，浸入电解质溶液
中，b不易腐蚀。将a和d分别投入等浓度的盐酸中，d比a反应剧烈，将
铜浸入b的盐溶液中，无明显变化。将铜浸入c的盐溶液中，有金属c析出。
据此可推知它们的活动性顺序由强到弱为 （ ）
A.dcab B.dabc C.dbac D.badc
（三）、加快反应速率：形成原电池可加快某些反应的反应速率
例5：实验室用Zn与Ｈ2SO4制H２，用粗锌产生Ｈ２的速率比用纯Zn ，
在稀Ｈ2SO4中加入少量硫酸铜溶液，也同样会加快Zn与稀Ｈ2SO4产生Ｈ
２
的速率，这是因为 。
（四）金属的腐蚀(从理论上揭示钢铁腐蚀的主要原因)
（五）制造多种化学电源，如干电池、蓄电池、燃料电池等。
【随堂练习】
1．下列关于原电池的叙述正确的是 （ ）
A．构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属
B．原电池是将化学能转变为电能的装置
C．原电池中电子流出的一极是负极，该极被还原
D．原电池放电时，外电路电流的方向是从负极到正极
2．某原电池的总反应式为：2Fe3++Fe == 3Fe2+，不能实现该反应的原电池
4
Fe C
FeCl3溶液
组成是（ ）
A．正极为铜，负极为铁，电解质溶液为FeCl3溶液
B．正极为碳，负极为铁，电解质溶液为Fe(NO3)3溶液
C．正极为铁，负极为锌，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液
D．正极为银，负极为铁，电解质溶液为CuSO4溶液
3．如图所示的装置中,在产生电流时,以下说法不正确的是( )
A．Fe是负极,C是正极 B．负极反应式为:Fe-3e-=Fe3+
C．内电路中阴离子移向Fe极 D．外电路电流由石墨电极流向
Fe电极
4、用锌和稀硫酸反应制取氢气时，加入少量CuSO4溶液的目的是（ ）
A．防止产生过多的氢气 B.降低产生氢气的速率
C. 提高产生氢气的量 D.加快反应速率
【课后拓展案】
1、下列各组物质中均含两种固体材料和一种溶液，当将两种固体材料插入
该组相应的溶液中形成闭合回路时，能形成电流的是（ ）
A．C、NaOH、C B．Zn、NH4Cl、C
C．Zn、CuSO4、Cu D．Cu、乙醇、Ag
2、 关于如图所示装置的叙述，正确的是（ ）
A．铜是阳极，铜片上有气泡产生B．铜片质量逐渐减少
C．电流从锌片经导线流向铜片
D．氢离子在铜片表面被还原
3.锌电池具有容量大，污染小等优点，电池反应为：2Zn+O2==2ZnO，原料
为锌粒、电解液和空气。下列叙述正确的是（ ）
A.锌为正极，空气进入负极反应 B.锌为负极，发生还原反应
C.正极发生氧化反应 D.电解质溶液肯定不是酸溶液
4．如图所示原电池，下列说法正确的是（ ）
（提示：负极与电解质溶液发生反应）
A.该原电池的铁失电子,做原电池的负极
B.该装置中电子在外电路由铜极流向铁极
C.该装置中发生氧化反应的是铁极 D.该装置中铜极上有气泡产生
5、有两种金属A和B，用导线连接后插入到稀H2SO4中，观察到A极溶解，
B极上有气泡产生，根据电极现象判断出A是 极，B是 极；由原电
池原理可知，金属活动性______强，即原电池中，活动性强的金属为_____
极，活动性弱的金属为______极。
6.在Cu-Zn原电池中，200mLH2SO4 溶液的浓度为0.125mol/L , 若工作一段
时间后，从装置中共收集到 0.168L升气体，则流过导线的电子为
mol,溶液的H+浓度为 ？（溶液体积变化忽略不计）
Fe Cu
浓硝酸