高中化学必修二第二章《化学反应与能量》ppt课件(2)
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人教版高中化学必修二课件第二章第二节第2课时化学电源.pptx
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化学反应与能量
第二节 化学能与电能 第2课时 化学电源
情 境 导 入
课
知
标
识
点
导
击
学
典 例 精 析
课 时 训 练
第2课时 化学电源
锂离子电池的阴极材料为锂金属氧化物,具有高效率、 高能量密度的特点,并具有放电电压稳定、工作温度范围宽、 自放电率低、储存寿命长、无记忆效应及无公害等优点。但 目前锂离子电池在大尺寸制造方面存在一定问题,过充控制 的特殊封装要求高,价格昂贵,所以尚不能普遍应用。目前 世界上运行的最大锂离子储能系统是A123公司投资建设的, 装机容量为2兆瓦。
变式应用 2.镍镉电池是一种可充电电池,其反应的化学方程式
为:Cd(OH)2+Ni(OH)2Cd+2NiO(OH)+2H2O。由此可知, 该电池的负极材料是( )
A.CdB.NiO(OH)
C.Cd(OH)2D.Ni(OH)2
解析:在判断原电池的负极材料时应看放电过程,且负 极发生的是氧化反应,化合价升高,所以镍镉电池的负极材 料为Cd。
答案:A
水平测试 1.某原电池总反应的离子方程式为2Fe3++Fe===3Fe2+, 不能实现该反应的原电池是( ) A.正极为Cu,负极为Fe,电解质溶液为FeCl3溶液 B.正极为C,负极为Fe,电解质溶液为Fe(NO3)3溶液 C.正极为Fe,负极为Zn,电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液 D.正极为Ag,负极为Fe,电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液
答案:B
4.废旧电池处理不当不仅会造成浪费,还会对环境造 成严重污染,对人体健康也存在极大的危害。有同学想变废 为宝,他的以下想法你认为不正确的是( )
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化学反应与能量
第二节 化学能与电能 第2课时 化学电源
情 境 导 入
课
知
标
识
点
导
击
学
典 例 精 析
课 时 训 练
第2课时 化学电源
锂离子电池的阴极材料为锂金属氧化物,具有高效率、 高能量密度的特点,并具有放电电压稳定、工作温度范围宽、 自放电率低、储存寿命长、无记忆效应及无公害等优点。但 目前锂离子电池在大尺寸制造方面存在一定问题,过充控制 的特殊封装要求高,价格昂贵,所以尚不能普遍应用。目前 世界上运行的最大锂离子储能系统是A123公司投资建设的, 装机容量为2兆瓦。
变式应用 2.镍镉电池是一种可充电电池,其反应的化学方程式
为:Cd(OH)2+Ni(OH)2Cd+2NiO(OH)+2H2O。由此可知, 该电池的负极材料是( )
A.CdB.NiO(OH)
C.Cd(OH)2D.Ni(OH)2
解析:在判断原电池的负极材料时应看放电过程,且负 极发生的是氧化反应,化合价升高,所以镍镉电池的负极材 料为Cd。
答案:A
水平测试 1.某原电池总反应的离子方程式为2Fe3++Fe===3Fe2+, 不能实现该反应的原电池是( ) A.正极为Cu,负极为Fe,电解质溶液为FeCl3溶液 B.正极为C,负极为Fe,电解质溶液为Fe(NO3)3溶液 C.正极为Fe,负极为Zn,电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液 D.正极为Ag,负极为Fe,电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液
答案:B
4.废旧电池处理不当不仅会造成浪费,还会对环境造 成严重污染,对人体健康也存在极大的危害。有同学想变废 为宝,他的以下想法你认为不正确的是( )
化学人教版(2019)必修第二册6.1.2化学反应与电能 课件(共19张ppt)
2.二次电池(充电电池) (1)特点:二次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 ,使电池恢复到放电前的状态。
(2)能量转化:化学能
电能
(3)常见的充电电池:铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池。 3.燃料电池 (1)特点:①反应物储存在电池外部;②能量转换效率高、清洁、安全; ③供电量易于调节。 (2)燃料电池常用的燃料有: 氢气 、 甲烷 、乙醇等;常用氧化剂:氧气。
总: 2Al+2OH-+
2H2O===2AlO2—+3H2↑(3)负极: Cu Cu-2e-===Cu2+
正极: Fe NO3—+e-+2H+===NO2↑+H2O
总: Cu+2NO3—+4H+
===Cu2++2NO2↑+2H2O(4)负极:Fe Fe-2e-===Fe2+
正极:Cu O2+2H2O+4e-===4OH-
精讲领学:一、火力发电——化学能间接转化为电能
1.我国目前电能主要来自 火力 发电,其次来自 水力 发电。 2.火力发电能量转换过程 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)
二、原电池——化学能直接转化为电能
1.实验探究
实验装置
实验现象
实验结论或解释
锌片: 逐渐溶解 ,有气__泡__ 锌与稀硫酸反应生成氢气,铜与
产生 稀硫酸_不__反__应_
铜片:_没__有__变__化__
பைடு நூலகம்
锌片:_逐__渐__溶__解_ 铜片:_有__气__泡_产___生_ 电流表:_指__针__发__生__偏__转__
锌失去电子,变为 锌离子,电子 经过导线流向 铜片 ,产生电流, 氢离子 在铜片上得到 电子生成 氢气 ,反应过程中产生了_电__能_
人教版高中化学必修2-2.1《化学能与热能》教学课件3
第二章 化学反应与能量
第一节 化学能与热能
问题情境
? 水能载舟,亦能覆舟。
水能灭火,亦能点火。
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
化学能是能量的一种形式, 可以转化为其它形式的能量, 如热能、光能等。
第一节 化学能与热能
问题一 有没有热能转化成化学能的反应呢?
或者说有没有吸收热量的化学反应呢?
放出热量的反应 ——放热反应
化学能转化为热能
吸收热量的反应 ——吸热反应
热能转化为化学能
资料收集——想一想
常见的放热反应和吸热反应
放热反应
吸热反应
大部分化合反应
酸碱中和反应 金属与酸或水的置换反应
可燃物的燃烧反应 缓慢氧化还原反应(食 物腐败、铁的生锈、葡 萄糖体内氧化)
Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl =BaCI2+2NH3↑+10H2O
理论探究 1.宏观
资料卡片:各种物质都储存有化学能。不同的物质不
仅组成不同、结构不同,所包含的化学能也不同。
反应物和生成物的能量必然不同 根据能量守恒定律
化学反应过程中必然有能量的吸收或放出
通常表现为吸热或放热 化学反应是吸收能量还是放出能量,取决于 反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。
理论探究
化学反应
物质变化 (质量守恒)
能量变化
(能量守恒) 主要
热量变化
放热反应
实验
宏观
提供能量、
微观
动力
吸热反应
化工生产、 研制新物质
试一试
已知断开1molH-H键需要吸收436 kJ,断开1molClCl键吸收243kJ,形成1molH-Cl键放出能量为431kJ。 判断反应H2+Cl2=点=燃2HCl的热量变化。
第一节 化学能与热能
问题情境
? 水能载舟,亦能覆舟。
水能灭火,亦能点火。
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
化学能是能量的一种形式, 可以转化为其它形式的能量, 如热能、光能等。
第一节 化学能与热能
问题一 有没有热能转化成化学能的反应呢?
或者说有没有吸收热量的化学反应呢?
放出热量的反应 ——放热反应
化学能转化为热能
吸收热量的反应 ——吸热反应
热能转化为化学能
资料收集——想一想
常见的放热反应和吸热反应
放热反应
吸热反应
大部分化合反应
酸碱中和反应 金属与酸或水的置换反应
可燃物的燃烧反应 缓慢氧化还原反应(食 物腐败、铁的生锈、葡 萄糖体内氧化)
Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl =BaCI2+2NH3↑+10H2O
理论探究 1.宏观
资料卡片:各种物质都储存有化学能。不同的物质不
仅组成不同、结构不同,所包含的化学能也不同。
反应物和生成物的能量必然不同 根据能量守恒定律
化学反应过程中必然有能量的吸收或放出
通常表现为吸热或放热 化学反应是吸收能量还是放出能量,取决于 反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。
理论探究
化学反应
物质变化 (质量守恒)
能量变化
(能量守恒) 主要
热量变化
放热反应
实验
宏观
提供能量、
微观
动力
吸热反应
化工生产、 研制新物质
试一试
已知断开1molH-H键需要吸收436 kJ,断开1molClCl键吸收243kJ,形成1molH-Cl键放出能量为431kJ。 判断反应H2+Cl2=点=燃2HCl的热量变化。
必修2-211化学能与热能
B. 反应物H2和O2所具有的总能量高于产物 H2O所具有的总能量
C. 反应物H2和O2所具有的总能量等于产物 H2O所具有的总能量
D. 反应物H2和O2所具有的能量相等
23
[科学视野 1] 生物体中的能量转化
人体内发生的氧化还原反应与体外 的燃烧本质相同,都是放热反应。 只是二者条件不同,且前者更加 合理有效。
C. 在一个确定的化学反应中,反应物的总 能量与生成物的总能量一定不同
D. 在一个在确定的化学反应关系中,反应 物的总能量总是高于生成物的总能量
22
【练习4】
B 4. 已知反应2H2+O2点燃 2H2O放出能量,
下列说法中正确的是(
)
A. 产物H2O所具有的总能量高于反应物H2 和O2所具有的总能量
的下列说法中正确的是(
)
A. X的能量一定高于M
B. Y的能量一定高于N
C. X和Y的总能量一定高于M和N的总能量
D. 因为该反应为放出能量,故反应不必加热
21
【练习3】
AC 3. 下 列 说 法 中 正 确 的 是 ( )
A. 物质发生化学反应都伴随着能量变化
B. 伴有能量变化的物质变化都是化学变化
(2)C+CO2=△==2CO
△ H2+CuO===Cu+H2O
C+ H2O(气)△===CO+H2
(3)铵盐与固体碱的反应
Ba(OH)2 ·8H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3↑ + 10 H2O 等。
常见的吸热过程:(物理变化) (1)化学键的断裂(2)多数铵盐固体溶于水
19
【练习1】
化学反应的过程,可以看成是能 量的“贮存”或“释放”的过程
高中化学必修2第二章化学能与热能(PPT)
吸热反 应
3、注意问题:
物质反应开始时需加热的反应:可能是吸热反 应,也可能是放热反应。 反应的热量变化与反应发生是否需要加热没有必 然联系。 例1.下列说法正确的是( CD ) A.需加热方能发生的反应一定是吸热反应 B.放热反应在常温下一定很易发生 C.反应是吸热还是放热必须看反应物和生成 物具有的总能量的相对大小 D.吸热反应在一定条件下也能发生
(一)燃烧热
在101kPa时,1mol物质完全燃烧生成稳 定的氧化物时所放出的热量,叫做该物质的燃 烧热。 例如,测得101 kPa时1molC完全燃烧放 出393.5kJ的热量,这就是C的燃烧热。 C(s)+O2(g)
=
CO2(g);
ΔH=-393.5 kJ/mol
又如,由实验测得,101 kPa时 1molH2 完全燃烧生成液态水,放出 285. 8 kJ/mol 的热量,这就是H2 的燃烧热。 热化学方程式为:
(3)热化学方程式中的计量数可以是整数可以是分数
H2(g)+Cl2(g) 2HCl(g);ΔH=-184.6 kJ/mol
(4)注意∆H的数值与反应物或生成物的物 质的量的匹配。 (5)注意: “+、-” ,/mol 。
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例、已知充分燃烧ag乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水, 并放出热量bkJ,则乙炔燃烧的化学方程式正确的是( A )。 A、2C2H2(g) + 5O2 (g) == 4CO2 (g) + 2H2O(l);△H=−4bkJ/mol B、C2H2(g) +5/2O2 (g) == 2CO2 (g) + H2O(l);△H=2bkJ/mol C、2C2H2 (g) + 5O2 (g) == 4CO2 (g) + 2H2O(l);△H=−2bkJ/mol D、2C2H2(g) + 5O2 (g) == 4CO2 (g) + 2H2O(l);△H=bkJ/mol 解析:由于乙炔燃烧是放热反应,△H为“-”,可排除B、C项; 又因为生成4mol CO2应该放出热量4bkJ,故选A。
新课标化学必修2《化学能与电能(第一课时)》优质说课PPT
现
象
正极: Cu(+) Cu Cu
2H++2e-=H2↑(还原反应)
1.Zn片溶解 2.Cu片上有气泡 3.电流表指针发 生偏转
电池总反应式:
Zn+2H+=Zn2++H2 ↑
四、教学程序
2. 原电池的构成条件教学:
分组实验、比较探究、交流讨论、归纳总结。
分组实验:实验探究二
实验序号 实验装置 第一小组:实验①②③④
第二节 化学能与电能 一、化学能与电能的相互转化 1.火力发电的过程
2.原电池:将化学能转化为电能的装置。 锌片: Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应) 铜片: 2H++2e-=H2↑(还原反应) 总反应式: Zn+2H+=Zn2++H2↑ 3. 原电池的构成条件 ① 有两种活动性不同的金属(或非金属单质)作电极。 ② 电极材料都插入电解质溶液中。 ③ 两极相连形成闭合电路。
两极相连形成闭合回路
(三)、当堂检测
1.下列装置中能组成原电池形成电流的是(
A
Cu Cu
)
A Zn Cu
A
H2SO4 A Zn Cu Zn
B
酒精 A Cu
C
H2SO4
D
H2SO4 H2SO4
反馈练习:
2、下列装置哪些属于原电池,请说明理由。 如是,请指出正极、负极。
A
Zn Cu
Aቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Al
Ag 生铁 Cu
四、教学程序 2. 建立新思维,提出新的研究任务
①什么是火力发电,火力发电的 原理是什么? ②指出火电站中从开始到结束能 量是怎样转化的?
③火力发电的利与弊是什么?
(鲁科版)高中化学必修二:2.3(2)化学反应为人类提供能量ppt课件
化学 必修2
第2章 化学键 化学反应与能量
自主预习区 互动探究区 巩固训练区 课时作业 专题归纳区
(5)常见电池 一次电池 。 ①干电池:又称____________ 二次电池 。 ②蓄电池:又称_____________ ③燃料电池:其能量转化率高,对环境无污染。
化学 必修2
第2章 化学键 化学反应与能量
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,乙中铜片是负极 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。
化学 必修2
第2章 化学键 化学反应与能量
自主预习区 互动探究区 巩固训练区 课时作业 专题归纳区
第2章 化学键 化学反应与能量
自主预习区 互动探究区 巩固训练区 课时作业 专题归纳区
1.如图,a在金属活动性顺序表中排在氢之前,b为碳棒, 下列说法中不正确的是( ) A.a极上发生还原反应,b极上发生氧化反应
一、原电池的工作原理(以铜锌原电池为例)
化学 必修2
第2章 化学键 化学反应与能量
自主预习区 互动探究区 巩固训练区 课时作业 专题归纳区
将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫 酸中一段时间,以下叙述正确的是(双选)( )
化学 必修2
第2章 化学键 化学反应与能量
自主预习区 互动探究区 巩固训练区 课时作业 专题归纳区
自主预习区 互动探究区 巩固训练区 课时作业 专题归纳区
(1)铜锌原电池工作时,氧化反应和还原反应 分别发生在负极(Zn极)和正极(Cu极)表面,气泡应在正极表面 逸出,负极表面不会出现气泡。若在正、负极表面均有气泡逸 出,只能说明负极材料不纯。 (2)原电池反应能加快氧化还原反应的速率。
化学必修2《化学能与热能》PPT课件
教学过程
二、提供素材:
为了能够解答上面所提出的问题,给出氢气和氯气 混合气体,在光照下发生爆炸的实验视频,并通过分 析得出爆炸的原因是反应放出了大量的热。接下来, 引导学生通过化学键来分析推理,为什么该反应会放 热。 特色:增强学生的感性认识,激发学习积极性 突出重点:化学能可转化为热能
教学过程
点燃
CO2
实验:氢气和氯气混合气体光照
H2
H —H
断 开 吸 收 能 量
+
Cl2
Cl —Cl
断 开 吸 收 能 量
光照
2HCl
· · · · : · Cl H· + · · → H Cl · ·
· · · ·
资料卡片
从化学键的角度分析:
• 1.化学反应的发生必然伴随能量的变化 • 2.化学键的形成与断裂是化学反应中能量变 化的主要原因 • 3.一个反应是放出热量还是吸收热量取决于 断键吸收的总能量与成键放出总能量的相 对大小
通过PPT展示书上的示意图,发现,一个化学反应 是吸收能量还是放出能量,取决于反应物的总能量和 生成物总能量的相对大小
教学过程
六、即时演练
现场让同学们做两道选择题,及时反馈学生们的 课堂吸收情况,并巩固这节课所学习的知识点。
THANK YOU!
新课标人教版化学必修Ⅱ
第二章
第一节 化学能与热能
C + O2
1、已知反应A+B=C+D为放热反应,对该反应 的下列说法中正确的是( C )
A. B. C. D.
A的能量一定高于C B的能量一定高于D A和B的总能量一定高于C和D的总能量 该反应为放热反应,故不必加热就一定 能发生
2、下列说法中正确的是( AD ) A. 物质发生化学反应都伴随着能量变化 B. 所有物质的内部都“储存”有能量,而 且这些能量都是相等的 C. 在一个确定的化学反应关系中,反应 物的总能量总是高于生成物的总能量 D. 化学反应的过程实质是断开旧化学键 形成新化学键的过程
人教版高中化学必修二2.1《化学能与热能》课件.ppt
8.在 25℃、101kPa 的条件下,断裂 1 mol H—H 键吸收 436 kJ 能量,断裂 1 mol Cl—Cl 键吸收 243 kJ 能量,形成 1 mol H—Cl 键放出 431 kJ 能量。
二、化学能与热能的相互转化 1. 两条基本的自然定律 (两 个 守 恒):________定 律 、 ________定律。 2.吸热反应和放热反应 (1)定义 吸热反应:吸收热量的化学反应。 放热反应:放出热量的化学反应。 (2)实验探究
①
现 象有 温度变化用 用产部水 手 温生感银 轻 度到柱 触 计发试 测热管 量底 ,
第二章 化学反应与能量
第一节 化学能与热能
课
课
课
前
堂
后
预
练
作
习
习
业
课基前础训预练习
一、化学键与化学反应中能量变化的关系 1.化学反应的实质 化学反应的实质是原子(或原子团)的重新组合,即反应物 中化学键的________和生成物中________。 2.化学反应中能量变化的原因(微观角度) (1) 物 质 中 的 原 子 ( 或 原 子 团 ) 之 间 是 通 过 ________ 相 结 合 的。
(2) 当 物 质 发 生 化 学 反 应 时 , 断 开 反 应 物 中 的 化 学 键 要 ________能量,而形成生成物中的化学键要________能量。
(3)化学键的________是化学反应中能量变化的主要原因。
3.化学反应中能量变化的决定因素(宏观角度) (1)反应物的总能量________生成物的总能量,则化学反应 释放能量,如图________所示; (2)反应物的总能量________生成物的总能量,则化学反应 吸收能量,如图________所示。
高中化学必修二-化学能与电能PPT课件
(3)碱性锌锰电池:
负极? Zn
Zn-2e-+2OH- =Zn(OH)2
正极? C
2MnO2 + 2H2O + 2 e- = 2MnO (OH) + 2OH-
电解质: KOH
优点: 使用寿命长,不易泄漏
31
(4)应用: 卡式录音机、闪光灯. 、电动玩具、袖珍电视机等 31 第三十一页,共四十六页。
锌锰电池电极(Ji)反应:
39 39
发展中的电池
锂电池(有机溶剂电解(Jie)液)
负极:2Li-2e—=2Li+
正极:I2+2e—=2I— 总反应:2Li+I2=2LiI
跟相同质量的其它金属作负极相比,使用寿命延长 ,高能、质轻、电压高、工作效率高、储存寿命长。
40
.
40
第四十页,共四十六页。
—— 3、燃料电池
高(Gao)效、环境友好的化学电池
酸性锌锰干电池是最早进入市场的实用电池
优点:制作简单、价格便宜。
缺点:放电时间短,电压下降快。
28
.
28
第二十八页,共四十六页。
(2)碱性(Xing)干电池
电解液:酸性 NH4Cl→碱性KOH(离 子导电性更好)
负极:锌片→锌粉(反应面积成倍
增长,使放电电流大幅度提高)
碱性电池
优点:比能量和储存时间有所提 高,适用于大电流和连续放电
为了防止泄露,在外壳套上金属筒或塑料筒, 制成防漏电池。
为了延长电池寿命和提高其性能,人们将电池内的电解
质
换N成H湿4的Cl
,制成K了OH
电池。碱性锌锰
负极:Zn +2OH-– 2e- == Zn(OH)2
人教版高中化学必修二课件化学能与电能4月15日
水电 17% 火电 79%
其他 4%
水电 其他 火电
优势:投资较少,建厂Βιβλιοθήκη ,技术成熟, 安全性能高,原料较充分。
火电站工作原理示 2001年我国发电总量构成图
火力81.2%
水电17.6%
其他1.2%
化学能
(煤)
燃烧
热能
蒸汽
机械能
发电机
电能
一、化学能转化为电能
–火力发电中能量是如何转化的呢?
• 化学能
动手动脑
2、一个电池反应的总方程式是Zn+Cu2+=Zn2++Cu, 该反应的的原电池正确组合是()
C
动手动脑
交流后讨论,你能 为格林太太开个有 效的处方么?
动手动脑
4、阅读课本P
,完成学案火力发电内容。 39
知识延伸
5、阅读学案知识拓展部分,解释原电池中电子为 什么舍近求远,绕道而行?
核电站
河南省鹤壁高中岳心敬
《化学2》第二章第二节
化学能与电能
• 橙子真的可以为iphone充电么?
模型对比
原电池定义
化学能
电能
1、能量转化角度:化学能直接转化为电能
2、化学反应角度:使氧化还原反应分别在两个电极上进行。
控制变量法
改变电极材料
改变溶液
形成闭合回路
原电池形成条件
两电极的活泼性不同
发电机
燃烧
蒸汽
化学能
热能
机械能
电能
能不能直接转化?
•
缺点:对环境污染较重,所需原料为不可再生的化石燃料,能源利用率低。
原电池原理
问题1:如何确定电极名称?
问题2:电极上分别发生了哪种类型的反应?
高中化学必修二(人教版 课件)-第二章 化学反应与能量 2.1
答案: D
B(g)+C(g)为吸热反应 ,B(g)+C(g)
A(g)为放热反应 ,B、C 两项错误,D 项正确。
首页
自主预习
合作探究
1 2
当堂检测
3 4 5
5.导学号52090047在研究化学反应中的能量变化时,我们通常做下 面的实验:
在一只小烧杯里,加入20 g已研磨成粉末的Ba(OH)2· 8H2O,将小烧杯 放在事先已滴有3~4滴水的玻璃片上,然后向烧杯中加入约10 g NH4Cl晶体,根据实验步骤,填写下表,并回答问题。
4.由图分析,下列叙述正确的是 (
)
A.A(g) B(g)+C(g)和 B(g)+C(g) 反应吸收或放出的能量不相等
A(g)两个
B.A(g) B(g)+C(g)是放热反应 C.A(g)具有的能量高于 B(g)和 C(g)具有的总能量 D.B(g)+C(g) A(g)是放热反应
解析: 根据能量守恒定律可知 A 项错误;A(g)具有的能量低于 B(g) 和 C(g)具有的总能量,故 A(g)
首页
重难点一 重难点二
自主预习
合作探究
当堂检测
重难点一化学键与化学反应中能量变化的关系 情景引入
氢气的燃烧 讨论探究 1.化学反应中,反应物和生成物具有的总能量是否相同?并从该角 度解释:2H2+O2 2H2O为什么是放热反应? 提示:一定不相同。化学反应都伴随着能量的变化,所以反应物 和生成物具有的总能量一定不相同。在H2的燃烧反应中,反应物H2 和O2具有的总能量大于H2O具有的总能量,所以该反应是放热反应。
首页
自主预习
合作探究
当堂检测
第二章 化学反应与能量
B(g)+C(g)为吸热反应 ,B(g)+C(g)
A(g)为放热反应 ,B、C 两项错误,D 项正确。
首页
自主预习
合作探究
1 2
当堂检测
3 4 5
5.导学号52090047在研究化学反应中的能量变化时,我们通常做下 面的实验:
在一只小烧杯里,加入20 g已研磨成粉末的Ba(OH)2· 8H2O,将小烧杯 放在事先已滴有3~4滴水的玻璃片上,然后向烧杯中加入约10 g NH4Cl晶体,根据实验步骤,填写下表,并回答问题。
4.由图分析,下列叙述正确的是 (
)
A.A(g) B(g)+C(g)和 B(g)+C(g) 反应吸收或放出的能量不相等
A(g)两个
B.A(g) B(g)+C(g)是放热反应 C.A(g)具有的能量高于 B(g)和 C(g)具有的总能量 D.B(g)+C(g) A(g)是放热反应
解析: 根据能量守恒定律可知 A 项错误;A(g)具有的能量低于 B(g) 和 C(g)具有的总能量,故 A(g)
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重难点一 重难点二
自主预习
合作探究
当堂检测
重难点一化学键与化学反应中能量变化的关系 情景引入
氢气的燃烧 讨论探究 1.化学反应中,反应物和生成物具有的总能量是否相同?并从该角 度解释:2H2+O2 2H2O为什么是放热反应? 提示:一定不相同。化学反应都伴随着能量的变化,所以反应物 和生成物具有的总能量一定不相同。在H2的燃烧反应中,反应物H2 和O2具有的总能量大于H2O具有的总能量,所以该反应是放热反应。
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当堂检测
第二章 化学反应与能量
高中化学人教版必修二《第二章化学反应与能量第2节化学能与电能第1课时原电池-化学能转化为电能》课件
用导线把锌片和铜片连接起来,插入到稀 H2SO4中所组成的原电池, 叫做Cu-Zn原电池
Cu-Zn原电池 Zn片上Zn溶解,Zn 失电子,发 生 氧化反应。 可表示为:
Zn: Zn-2e=Zn2+
Cu片上产生气泡,H+ 得电子,发生 还原 反应。 可表示为:
Cu:2H++2e=H2↑
定义2:在原电池中,电子流出的一极叫负极, 负极发生氧化反应;电子流入的一极叫正极, 正极发生还原反应。
[实验现象]:铜片上有气泡产生,锌片不断溶解,电流表的指 针发生偏转。
[实验结论]:导线中有电流通过。
实验结论:
1.该装置实现了将__化__学__能转化为_电____能。 2.该装置的化学反应本质是:_氧__化__还_原__反__应_____.
2. 原电池
定义1:使化学能转化为电能的的装置,叫做原 电池。
例1.如图装置中,明显有电流产生的是( C )
解析:A项中酒精不是电解质溶液,不能构成原电池;B项中的两电极材料 与电解质溶液不能发生自发的氧化还原反应,因而也不能构成原电池;D项 中的装置没有构成闭合回路,不能构成原电池;只有C选项中的装置符合原 电池的构成条件。
例2.[2019·河南省实验中学高一检测]关于原电池及其电极名称的下列 叙述中正确的是( C ) a. 原电池的正极和负极必须是两种活动性不同的 属 b. 正极上发生还原反应,一定产生气体 c. 电子流出的一极为负极 d. 阴离子在电解质溶液中向正极移动 解析:a错,构成原电池正极和负极的必须是两种活动性不同的电极,可 以是两种不同 属,也可以是一种 属、一种非 属。b错,原电池中正极上 发生还原反应,但不一定产生气体。c对,原电池中电子流出的一极为负 极,电子由负极流向正极。d错,原电池放电时,电解质溶液中阴离子向 负极移动。
Cu-Zn原电池 Zn片上Zn溶解,Zn 失电子,发 生 氧化反应。 可表示为:
Zn: Zn-2e=Zn2+
Cu片上产生气泡,H+ 得电子,发生 还原 反应。 可表示为:
Cu:2H++2e=H2↑
定义2:在原电池中,电子流出的一极叫负极, 负极发生氧化反应;电子流入的一极叫正极, 正极发生还原反应。
[实验现象]:铜片上有气泡产生,锌片不断溶解,电流表的指 针发生偏转。
[实验结论]:导线中有电流通过。
实验结论:
1.该装置实现了将__化__学__能转化为_电____能。 2.该装置的化学反应本质是:_氧__化__还_原__反__应_____.
2. 原电池
定义1:使化学能转化为电能的的装置,叫做原 电池。
例1.如图装置中,明显有电流产生的是( C )
解析:A项中酒精不是电解质溶液,不能构成原电池;B项中的两电极材料 与电解质溶液不能发生自发的氧化还原反应,因而也不能构成原电池;D项 中的装置没有构成闭合回路,不能构成原电池;只有C选项中的装置符合原 电池的构成条件。
例2.[2019·河南省实验中学高一检测]关于原电池及其电极名称的下列 叙述中正确的是( C ) a. 原电池的正极和负极必须是两种活动性不同的 属 b. 正极上发生还原反应,一定产生气体 c. 电子流出的一极为负极 d. 阴离子在电解质溶液中向正极移动 解析:a错,构成原电池正极和负极的必须是两种活动性不同的电极,可 以是两种不同 属,也可以是一种 属、一种非 属。b错,原电池中正极上 发生还原反应,但不一定产生气体。c对,原电池中电子流出的一极为负 极,电子由负极流向正极。d错,原电池放电时,电解质溶液中阴离子向 负极移动。
2021年高中化学新鲁科版必修第二册 2.2.1 化学反应中能量变化的本质及转化形式 课件
旧化学键断裂吸收能量,新化学键形成释放能量。化学反 应中,不仅有物质变化还伴随着能量变化。
活动·探究 感受化学反应中能量的变化 实验用品 锌粉,铁粉,碳酸氢钠,稀盐酸,柠檬酸,蒸馏水; 试管,烧杯,温度计,胶头滴管,药匙。
实验方案设计与实施 实验内容 实验现象
结论
思考 1.上述反应中,哪些是释放能量的反应?哪些是吸收能量的 反应? 2.化学反应中为什么会有能量的变化?
小结:
1.化学反应的过程,可以看成是能量的“贮存”或“释放”的过程
2. 在化学反应过程中,如果形成新化学键释放的能量大于破坏旧 化学键吸收的能量,就会有一定的能量以热能、电能或光能等形 式释放出来——放热反应;如果形成新化学键释放的能量小于破 坏旧化学键吸收的能量,则需要吸收能量——吸热反应。
3. 一个确定的化学反应发生时是吸收能量还是释放能量,取决于 反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。如果反应物的总 能量大于生成物的总能量,就会向外界释放能量—放热反应;如 果反应物的总能量小于生成物的总能量,就会从外界吸收能量— —吸热反应。
4.从化学键的角度分析(微观角度分析) 放热反应:断裂化学键吸收的能量<形成化学键释放的 能量 吸热反应:断裂化学键吸收的能量>形成化学键释放的 能量 5.从物质内部能量的角度分析(宏观角度分析) 放热反应:反应物的总能量>生成物的总能量 吸热反应:反应物的总能量<生成物的总能量
小结 1.化学能是指储存在物质当中的能量。不同的物质不仅组 成不同、结构不同,所包含的化学能也不同。 2.木炭在空气中燃烧时,化学能会转化成热能、光能。 3.电解水的过程中,电能转化成化学能。 4.电解水的过程中,电能转化成化学能。那么,化学能可 以转化成电能(如后面即将学到的原电池)。
活动·探究 感受化学反应中能量的变化 实验用品 锌粉,铁粉,碳酸氢钠,稀盐酸,柠檬酸,蒸馏水; 试管,烧杯,温度计,胶头滴管,药匙。
实验方案设计与实施 实验内容 实验现象
结论
思考 1.上述反应中,哪些是释放能量的反应?哪些是吸收能量的 反应? 2.化学反应中为什么会有能量的变化?
小结:
1.化学反应的过程,可以看成是能量的“贮存”或“释放”的过程
2. 在化学反应过程中,如果形成新化学键释放的能量大于破坏旧 化学键吸收的能量,就会有一定的能量以热能、电能或光能等形 式释放出来——放热反应;如果形成新化学键释放的能量小于破 坏旧化学键吸收的能量,则需要吸收能量——吸热反应。
3. 一个确定的化学反应发生时是吸收能量还是释放能量,取决于 反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。如果反应物的总 能量大于生成物的总能量,就会向外界释放能量—放热反应;如 果反应物的总能量小于生成物的总能量,就会从外界吸收能量— —吸热反应。
4.从化学键的角度分析(微观角度分析) 放热反应:断裂化学键吸收的能量<形成化学键释放的 能量 吸热反应:断裂化学键吸收的能量>形成化学键释放的 能量 5.从物质内部能量的角度分析(宏观角度分析) 放热反应:反应物的总能量>生成物的总能量 吸热反应:反应物的总能量<生成物的总能量
小结 1.化学能是指储存在物质当中的能量。不同的物质不仅组 成不同、结构不同,所包含的化学能也不同。 2.木炭在空气中燃烧时,化学能会转化成热能、光能。 3.电解水的过程中,电能转化成化学能。 4.电解水的过程中,电能转化成化学能。那么,化学能可 以转化成电能(如后面即将学到的原电池)。
高中化学第2章化学反应与能量第1节化学能与热能课件新人教版必修2
2.吸热反应和放热反应 (1)定义 吸热反应: 吸收热量的化学反应。 放热反应: 放出 热量的化学反应。 (2)示例 ①金属与酸的置换反应是 放热反应;②燃烧反应为 放热反应;③中和反应 为放热反应;④CO、H2 的还原反应一般为 吸热反应。
3.化学能与热能相互转化的意义 化学能过过程程12热能 过程(1):提供了人类生存和发展所需要的 能量和动力。 过程(2):人类进行化工生产、研制新物质不可或缺的条件和途径。
[合作·探究] 利用化学键的数据计算反应中的能量 1.背景材料 利用化学键的能量变化可粗略计算化学反应过程中的能量变化。以反应 H2+ Cl2===2HCl 为例:
2.问题探究 (1)断裂 1 mol H—H 和 1 mol Cl—Cl 形成 H 和 Cl,能量有什么变化?数值为 多少? 【提示】 吸收能量。数值为(436+243)kJ。 (2)H 与 Cl 形成 2 mol H—Cl,能量有什么变化?数值为多少?
(3)结论:化学键的 断裂和形是成物质在化学反应中发生能量变化的主要原因。
①Q(吸)>Q(放):反应 吸收能量。 ②Q(吸)<Q(放):反应 放出能量。
2.化学反应中能量变化的决定因素——宏观角度 E(反应物)>E(生成物)化―学―反→应 放出 能量 E(反应物)<E(生成物)化―学―反→应 吸收 能量 结论:化学反应中的能量变化决定于 反应物的总能量与生成物的的总相能对量 大小。
【提示】 相等。
[核心·突破] 1.化学反应中能量变化的原因 在化学反应中,断开反应物中的化学键(即破坏旧化学键)需要吸收一定能量(E1) 克服原子(或离子)间的相互作用;而形成新化学键时,又要释放一定的能量(E2)。 E1>E2,反应吸收能量; E1<E2,反应释放能量。
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2017/7/22 6
1、原电池:化学能
电能 ?
..\..\13铜锌硫酸原电池.flv
2017/7/22 7
实验 2 - 4 :用锌片、铜片、稀硫酸、 烧杯、电流表、导线等按要求完成实 验。
现象
铜片插入稀硫酸 锌片插入稀硫酸 锌片和铜片上端 连接在一起插入 稀硫酸
2017/7/22
铜片上无气泡
锌片上有气泡
2017/7/22 14
实验探究形成原电池的条件
形成条件三: 必须形成闭合回路
(不可以)
15
2017/7/22
正极(Cu片):2H+ + 2e- = H2↑
还原反应
负极( Zn片):Zn- 2e- = Zn2+
氧化反应 将两电极反应式相加可得到? 2H+ +Zn = H2↑ + Zn2+
试 一 试
Zn片: Zn -2e- = Zn2+
Cu片:2H++2e- = H2 ↑ (氧化反应) (还原反应)
(铜片在这里起传导电子的作用)
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 电极反应总式:
2eZn + 2H+ == Zn2+ + H2↑
2017/7/22 11
讨论:
通过刚才的实验我们可以体会到,化学能在原 电池装置中可以直接转化为电能,那么,符合 什么条件的装置才能构成原电池呢?
铜片上有气泡, 锌片溶解,电流表 指针偏转
?
8
化学能
如何直接转化为
电能?
A
○ ○ ○
怎样才能使氧化还原反应中的电子定向移动?
Zn Zn Cu
Zn
○ ○ ○ ○ ○ ○
Cu
稀H2SO4
稀H2SO4
稀H2SO4
Zn片有气泡产生, 无法看到有电子转 移
2017/7/22
Zn片有气泡产生, 铜片无变化,无法 看到有电子转移
一次能源和二次能源P39
2017/7/22
估计在2050年火电仍居首位
4
火力发电工作原理示意图
2017/7/22
5
想一想:
1、电流是如何形成的?
带电粒子定向移动形成电流
2、火力发电的原理是什么?
化学能
燃烧
热能
蒸汽
机械能
发电机
电能
经多次转换,能量损耗大,燃料的利用率低; 环境污染严重
3、若将氧化还原反应中的电子转移形成电流, 则化学能就可转化为电能。有没有能将化学能 直接转化成电能的装置? 各种各样的电池
第二节
化学能与电能
第一课时
2017/7/22
1
直接从自然界取得的能源称为一次能源
2017/7/22
水电站
2
电能是现代社会中应用最广 泛、使用最方便、污染最小的一 种二次能源,又称为电力。
2017/7/22
3
一、化学能与电能的相互转化 电能(电力):二次能源
利用煤、石油、天然 气等自然界蕴藏极为 丰富的化石燃料来发 电称为火力发电。
2017/7/22 17
ห้องสมุดไป่ตู้
练习:
下列各装置能否形成原电池反应?
Cu Cu Zn Cu Zn Cu Cu Ag
H2SO4
X
H2SO4
√
酒精
X
AgNO3
√
Cu
Zn
Cu
Zn
Cu
Zn
X CuSO ZnSO
4
4
CuSO4
√
ZnSO4
H2SO4
√
2017/7/22
18
2017/7/22
19
2017/7/22
12
实验探究形成原电池的条件
(可以)
(可以) (可以) 形成条件一: 活泼性不同的两个电极
负极:较活泼的金属 正极:较不活泼的金属、金属氧化 物、石墨等
13
(不可以)
2017/7/22
实验探究形成原电池的条件
(可以)
(不可以)
形成条件二: 电极需插进电解质溶液中(一般负极材料能与电解 质溶液发生氧化还原反应)
形成条件四:基于一个自发进行 的氧化还原反应
2017/7/22 16
3、构成原电池的条件
①有两种活动性不同的金属(或一种是非 金属导体)作电极
②有电解质溶液;
构成条件
③电极间构成闭合电路;
④能自发进行的氧化还原反应
即:两极一液一连环,负极氧化正极还
注意:没有氧化还原反应,就不可能有原电池,换句话 说, 氧化还原反应, 可以设计成原电池
Zn片溶解,铜片上有 气泡,有电流形成, 说明电子定向移动
9
学与问P41
电子流向电流流向:
外电路:电子由负极流向正极, 电流由正极流向负极 内电路:阴离子移向负极,阳离 子移向正极,电流由负 极流向正极
小结:原电池 定义:把化学能转变为电能的装置.
2017/7/22 10
e-
负极
正极
2.Zn-Cu-H2SO4原电池的工作原理: 电极反应式:
1、原电池:化学能
电能 ?
..\..\13铜锌硫酸原电池.flv
2017/7/22 7
实验 2 - 4 :用锌片、铜片、稀硫酸、 烧杯、电流表、导线等按要求完成实 验。
现象
铜片插入稀硫酸 锌片插入稀硫酸 锌片和铜片上端 连接在一起插入 稀硫酸
2017/7/22
铜片上无气泡
锌片上有气泡
2017/7/22 14
实验探究形成原电池的条件
形成条件三: 必须形成闭合回路
(不可以)
15
2017/7/22
正极(Cu片):2H+ + 2e- = H2↑
还原反应
负极( Zn片):Zn- 2e- = Zn2+
氧化反应 将两电极反应式相加可得到? 2H+ +Zn = H2↑ + Zn2+
试 一 试
Zn片: Zn -2e- = Zn2+
Cu片:2H++2e- = H2 ↑ (氧化反应) (还原反应)
(铜片在这里起传导电子的作用)
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 电极反应总式:
2eZn + 2H+ == Zn2+ + H2↑
2017/7/22 11
讨论:
通过刚才的实验我们可以体会到,化学能在原 电池装置中可以直接转化为电能,那么,符合 什么条件的装置才能构成原电池呢?
铜片上有气泡, 锌片溶解,电流表 指针偏转
?
8
化学能
如何直接转化为
电能?
A
○ ○ ○
怎样才能使氧化还原反应中的电子定向移动?
Zn Zn Cu
Zn
○ ○ ○ ○ ○ ○
Cu
稀H2SO4
稀H2SO4
稀H2SO4
Zn片有气泡产生, 无法看到有电子转 移
2017/7/22
Zn片有气泡产生, 铜片无变化,无法 看到有电子转移
一次能源和二次能源P39
2017/7/22
估计在2050年火电仍居首位
4
火力发电工作原理示意图
2017/7/22
5
想一想:
1、电流是如何形成的?
带电粒子定向移动形成电流
2、火力发电的原理是什么?
化学能
燃烧
热能
蒸汽
机械能
发电机
电能
经多次转换,能量损耗大,燃料的利用率低; 环境污染严重
3、若将氧化还原反应中的电子转移形成电流, 则化学能就可转化为电能。有没有能将化学能 直接转化成电能的装置? 各种各样的电池
第二节
化学能与电能
第一课时
2017/7/22
1
直接从自然界取得的能源称为一次能源
2017/7/22
水电站
2
电能是现代社会中应用最广 泛、使用最方便、污染最小的一 种二次能源,又称为电力。
2017/7/22
3
一、化学能与电能的相互转化 电能(电力):二次能源
利用煤、石油、天然 气等自然界蕴藏极为 丰富的化石燃料来发 电称为火力发电。
2017/7/22 17
ห้องสมุดไป่ตู้
练习:
下列各装置能否形成原电池反应?
Cu Cu Zn Cu Zn Cu Cu Ag
H2SO4
X
H2SO4
√
酒精
X
AgNO3
√
Cu
Zn
Cu
Zn
Cu
Zn
X CuSO ZnSO
4
4
CuSO4
√
ZnSO4
H2SO4
√
2017/7/22
18
2017/7/22
19
2017/7/22
12
实验探究形成原电池的条件
(可以)
(可以) (可以) 形成条件一: 活泼性不同的两个电极
负极:较活泼的金属 正极:较不活泼的金属、金属氧化 物、石墨等
13
(不可以)
2017/7/22
实验探究形成原电池的条件
(可以)
(不可以)
形成条件二: 电极需插进电解质溶液中(一般负极材料能与电解 质溶液发生氧化还原反应)
形成条件四:基于一个自发进行 的氧化还原反应
2017/7/22 16
3、构成原电池的条件
①有两种活动性不同的金属(或一种是非 金属导体)作电极
②有电解质溶液;
构成条件
③电极间构成闭合电路;
④能自发进行的氧化还原反应
即:两极一液一连环,负极氧化正极还
注意:没有氧化还原反应,就不可能有原电池,换句话 说, 氧化还原反应, 可以设计成原电池
Zn片溶解,铜片上有 气泡,有电流形成, 说明电子定向移动
9
学与问P41
电子流向电流流向:
外电路:电子由负极流向正极, 电流由正极流向负极 内电路:阴离子移向负极,阳离 子移向正极,电流由负 极流向正极
小结:原电池 定义:把化学能转变为电能的装置.
2017/7/22 10
e-
负极
正极
2.Zn-Cu-H2SO4原电池的工作原理: 电极反应式: