1、第2课时 化学反应为人类提供能量1.了解化学反应中能量转化的方式。2了解原电池的构成及工作原理。3了解原电池原理的应用。4通过化学反应中能量变化的学习，了解不同形式的能量的转化对人类生产和生活的影响。一、化学反应为人类提供能量1.吸热反应和放热反应(1)吸热反应:反应过程中_的反应。(2)放热反应:反应过程中_的反应。2.化学反应中能量转化的主要形式吸收能量有能量释放3.化学能转化为电能(1)演示实验装置现象 铜片:_;锌片:_;灯泡:_结论 导线中有_通过解释当铜片与锌片一同浸入稀硫酸时:锌片:_铜片:_电子:_有气泡产生不断溶解发亮电流Zn失电子生成Zn2进入溶液H得电子生成H2逸出从Zn
2、流出经导线流入铜片形成电流(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_。(3)常见电池干电池:又称_。蓄电池:又称_。燃料电池:其能量转化率高,对环境无污染。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一次电池二次电池4.化学能与其他形式能间的转化(1)物质燃烧发光是_转化为_,植物的光合作用是_转化为_。(2)人生命活动所需能量是营养物质在体内发生各种化学反应释放出来的。开放探究 构成原电池的条件有
3、哪些？提示:要有活泼性不同的两个电极(金属与金属、金属与非金属);要有电解质溶液;构成闭合回路;能自发进行的氧化还原反应。化学能光能光能化学能二、化学反应在其他领域中的应用1.确定物质的_。2.测定物质有关组成的_。组成、结构含量一、原电池的工作原理及应用1.工作原理(以铜锌原电池为例)负极正极材料ZnCu反应类型氧化反应还原反应电子转移失电子得电子电极反应式ZnZn22e2H2eH2电池总反应方程式为:Zn2H=Zn2H22.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H2SO4形成原电池,使产生H2的速率加快。(2)
4、比较金属的活动性强弱原电池中,一般活动性强的金属为负极,活动性弱的金属为正极。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)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式为:负极(Cu):CuCu22e(氧化反应)正极(C):2Fe32e2Fe2(还原反应)A.两烧杯中铜片表面均有气泡产生B.甲烧杯中铜片表面有气泡产生,乙烧杯中锌片表面有气泡产生C.两烧杯中硫酸的浓度均减小D.甲中铜片是正极
5、,乙中铜片是负极名师点拨:甲装置构成原电池,发生原电池反应;乙装置不能构成原电池,发生置换反应。答案:BC解析:原电池的两极可以是活动性不同的两种金属,也可以一极是金属,一极是非金属,如石墨;原电池正极发生还原反应,负极发生氧化反应;锌、铜和盐酸构成的原电池工作时,锌和盐酸反应置换氢气,6.5 g锌溶解时,转移0.2 mol电子,可生成0.1 mol氢气,即0.2 g。答案:B二、原电池中正负极的判断1.根据电极材料一般较活泼的金属为负极(K、Ca、Na太活泼,不能做电极),活泼性较弱的金属或非金属导体为正极。2.根据电流方向或电子流向电流(外电路)由正极流向负极,电子由负极经外电路流向原电池
6、的正极。3.根据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:得电子,发生还原反应,现象是伴随着金属的析出或H2的放出。负极:失电子,发生氧化反应,现象则是电极本身的消耗,质量减小。MNPA锌铜稀硫酸溶液B铜铁稀盐酸C银锌AgNO3溶液D锌铁Fe(NO3)3溶液该原电池中M棒变粗,N棒变细,说明原电池反应时N棒溶解作负极,溶液中有金属析出在M棒上,M棒作正极。A、B选项中,电解质溶液分别为稀硫酸和稀盐酸,原电池工作时,不会有金属析出。C选项正极反应为:AgeAg,符合题意。而D选项正极反应为:Fe3eFe2,不会有金属析出。答案:C解析:形成原电池
7、时作负极的金属被氧化,活泼性比正极强,A比B强;在原电池中,电流从正极流向负极,C比D强;A、C用导线相连后,同时浸入稀H2SO4溶液中,C极产生大量气泡,说明C极为正极,A比C强;B、D用导线相连后,同时浸入稀H2SO4溶液中,D极发生氧化反应,D为负极,D比B强。答案:B以铜、锌、稀硫酸构成原电池为例:1.(2010潍坊高一质检)下列装置中都伴随有能量的变化,其中是由电能转变为化学能的是()解析:A项,水在通电时发生分解反应生成氢气和氧气,是电解转化为化学能;B项,风能、电能转换成光能;C项,太阳能转换成热能;D项,化学能转换成电能。答案:A2.(2011济南高一质检)如下图所示装置中,能
8、够构成原电池产生电流的是()解析:构成原电池的条件有:有较活泼的金属和相对不活泼的金属或金属与能导电的非金属做电极;要有电解质溶液;用导线连接两极,构成闭合回路。A项中不具备条件;B项中不具备条件;C项中不具备条件;只有D项具备上述三个条件。答案:D答案:DABCD正极ZnCuZnCu负极CuZnCuZn电解质溶液CuCl2CuCl2ZnCl2ZnCl24.某原电池的总反应是ZnCu2=Zn2Cu,该原电池的正确组成是()解析:本题考查的知识点为构成原电池的条件。原电池的构成条件一般为两个活泼性不同的电极;电解质溶液(一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应);形成闭合回路(或在溶液中直接接触)。
9、从电极的总反应式看,锌失电子为负极,Cu2得电子应在电解质溶液中,选择一种不活泼的金属或非金属做正极。答案:B5.(2011宁德高一质检)由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。装置现象二价金属A不断溶解C的质量增加A上有气体产生根据实验现象回答下列问题:(1)装置甲中发生反应的离子方程式为_。(2)装置丙中溶液的H的浓度_(填“变大”、“变小”或“不变”)(3)四种金属活泼性由强到弱的顺序是_。解析:由装置甲中A不断溶解,可知A与硫酸发生置换反应,又A为二价金属,所以反应的离子方程式为:A2H=A2H2,A为原电池负极,B为正极,活泼性AB;装置丙中有气体产生,该气体为氢气,即D与硫酸发生置换反应,溶液中的H的浓度变小,D作原电池的负极,A为正极,活泼性:DA;装置乙中C的质量增加,C极上析出铜,C为正极,B为负极,活泼性BC,综上四种金属活泼性由强到弱的顺序是DABC。答案:(1)A2H=A2H2(2)变小(3)DABC练规范、练技能、练速度
