利用化学反应为人类提供能量素材.ppt

返回 返回 返回 第2章 化学键 化学反应与能量 第3节 化学反应的应用 第2课时 化学反应为人类提供能量——原电池 化学反应中既有物质变化又有能量的变化 化学能 反应释放能量 电能 光能 热能 …… 反应吸收能量 二、化学反应为人类提供能量 提供能量 交流·研讨 提示：金属镁在一定条件下可与水反应，放出热量。 Mg+2H2O==Mg(OH)2+H2 1.下图是一种“即热饭盒”的结构示意图。这种饭盒使用起来非常方便，撤去底部的隔板几分钟后，饭菜就变热了，请从能量转化的角度说明其中的道理。 化学能 热能 交流·研讨 2. 铁路工人经常用利用铝热剂来焊接铁轨，你能解释其中的原因吗？ 3.化学反应是否能转成电能？如果能，如何转化？ 化学能 热能 实验步骤 现象 结论或解释 锌片上有气泡 Zn+2H+ = Zn2++H2↑ 铜片上无气泡 铜与硫酸不反应 铜片上有气泡 稀硫酸 锌片 稀硫酸 铜片 稀硫酸 锌片 铜片 电流表发生偏转 气体是什么？ 电流是怎么产生的？ 1.第三个实验中发生的化学反应是？ Zn + H2SO4 = H2 ↑ +ZnSO4 2e 2.为什么这个反应具有将化学能转化为电能的条件？ 氧化还原反应→电子的定向移动(先决条件) 3. 氧—还反应在什么条件下化学能转化为电能呢？ 稀硫酸 锌片 铜片 化学能转变为电能——原电池 1、原电池 : 把化学能转化为电能的装置。 稀硫酸 锌片 铜片 2、原电池的工作原理 负极(-):电子流出的一极 Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应) 正极(+)： 2H++2e- =H2↑ (还原反应) e- H+ SO42- Zn2+ e- 氧化反应 Zn-2e-=Zn2+ 铜锌原电池 稀硫酸溶液 H2SO4 失e-，沿导线传递，有电流产生 还原反应 2H++2e- =H2↑ 阴离子 阳离子 负极 Zn 正极 Cu 铜锌原电池原理小结： 氧化反应、还原反应分开在两极进行。 1、稀硫酸和氢氧化钠。 2、铁和氯化铁溶液的反应。 以下反应可否设计成原电池？ 否 是 3、原电池的构成条件： 前提条件： (1)自发进行的氧化还原反应 稀硫酸 锌片 铜片 实验装置 ①　　　 ②　 ③　　　 能否构成原电池 构成原电池条件 （电极材料） 实验探究二: 能 (2)活泼性不同的两个电极 能 不能 思考： 负极材料和正极材料可以是哪类物质？ 负极：较活泼的金属(失电子、导电) 正极：较不活泼的金属、石墨等（导电） 实验探究三: （溶液） 实验装置 （1） （2）　　　 （3）　　　　 　　　　　　　 能否构成原电池 构成原电池条件 能 Fe 能 不能 思考： 反应实质？ 电极必须插入 电解质溶液 中 电解质溶液 原电池的负极和电解质 溶液发生氧化还原反应 实验探究四: （是否闭合） 实验装置 　 （1） （2）　　　 能否构成原电池 构成原电池条件 不能 两极相连形成闭合回路 能 思考： 两电极直接接触算闭合回路吗？ 是 3、原电池构成条件： (1)首先是自发的氧化还原反应； (2)两种活泼性不同的电极； （金属或一种非金属导体） (3)电解质溶液 (4)闭合回路 Zn Cu Zn Cu A B C D E F √ 下列哪些装置能构成原电池？ √ G √ 水果 负极（锌片）： Zn －2e - = Zn 2+ 负极（锌片）： Zn －2e - = Zn 2+ 正极（石墨）： 2H++2e - = H2 ↑ 正极（铜片）： Cu2+ + 2e - = Cu 试着写出下列原电池的两极上的电极反应： 2.请将氧化还原反应：Fe + CuCl2= Cu + FeCl2 设计成一个原电池，并写出正负极反应。 Fe CuCl2 溶液 负极（铁片）： Zn －2e - = Fe2+ 正极（碳棒）： Cu2+ + 2e- = Cu （1）设计原电池 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：利用Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2设计成如图所示的原电池，该原电池的电极反应式为： 负极(Cu)：Cu － 2e－ →Cu2＋(氧化反应) 正极(C)：2Fe3＋＋2e－→2Fe2＋(还原反应) 4、原电池原理的应用 （2）比