高中化学苏教版必修2课件:2.3.2电能转化为化学能
苏教版高中化学必修二第6讲:化学能与电能的转化
化学能与电能❖教学目标1.理解原电池的原理及其应用2.电极反应和电池反应的书写3.了解钢铁的电化学腐蚀4.电解池中两极电极反应的书写5.电解池、原电池的区别6.电解饱和食盐水、电镀、电解法冶炼金属的原理❖知识梳理知识点一.原电池原理1.实验探究实验装置实验现象结论或反应式锌片:不断溶解铜片:有气泡产生电流计:指针发生偏转锌片上的反应:Zn-2e-===Zn2+铜片上的反应:2H++2e-===H2↑反应过程中有电流产生2.原电池(1)定义:将化学能转变为电能的装置。
(2)工作原理:(以锌—铜—稀硫酸原电池为例)Zn电极Cu电极现象锌片逐渐溶解铜片上产生气泡得失电子失电子得电子正负极判断负极正极电子流向流出流入反应类型氧化反应还原反应电极反应式Zn-2e-===Zn2+2H++2e-===H2↑总反应式Zn+2H+===Zn2++H2↑(3)构成条件:①能进行自发的氧化还原反应;②两个活泼性不同的金属(或金属与非金属); ③电极插入电解质溶液中; ④构成闭合回路。
3.钢铁的电化学腐蚀 (1)电化学腐蚀:金属跟电解质溶液接触――→发生 原电池反应――→结果比较活泼的金属失去电子而被氧化。
(2)钢铁的腐蚀: ①构成条件:电极-铁与少量的碳形成两电极电解质溶液-钢铁表面水膜中溶有少量H +和OH -,还溶解了氧气等气体。
②电极反应:负极(铁)- 2Fe -4e -===2Fe 2+正极(碳)-O 2+4e -+2H 2O===4OH -总反应- 2Fe +O 2+2H 2O===2Fe(OH)2后续反应:4Fe(OH)2+O 2+2H 2O===4Fe(OH)3,Fe(OH)3易分解生成铁锈(Fe 2O 3·x H 2O)。
4.正负极的判断知识点二.化学电源 1.原理及优点化学电源依据原电池反应原理,能量转化率是燃料燃烧无法比拟的。
2.常见化学电源(1)一次电池:Zn +2NH 4Cl +2MnO 2===Zn(NH 3)2Cl 2+2MnO(OH), 负极:Zn ;正极:碳棒,电解质溶液:NH 4Cl 等。
新教材 苏教版高中化学必修第二册 专题6 第二单元 化学反应中的热 精品教学课件
(1)1 mol N 和 3 mol H 生成 1 mol NH3(g)是________(填“吸收” 或“释放”)能量的过程。
(2)
由
1 2
mol
N2(g)
和
3 2
mol
H2(g) 生 成
1
mol
NH3(g)
的过程
________(填“吸收”或“释放”)__________ kJ 能量。
[解析] 如果反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量,整 个反应就放出能量,反之就吸收能量。
[解析] (1)电解水需要消耗大量电能。 (2)H2作为“绿色能源”优点有三:来源丰富;热值高;无污 染。
[答案] (1)需大量电能 (2)来源丰富(H2O),燃烧放出的热量 多,产物无污染
探究化学反应中能量变化的原因 (素养养成——宏观辨识与微观探析)
材料1: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:
[问题 3] ②和③相比较,ΔH 不同的原因是什么? [提示] 生成 H2O 的状态不同,ΔH 不同。
[问题 4] ③表示的意义是什么? [提示] 在一定条件下,1 mol 氢气与12 mol 氧气完全反应,生 成 1 mol 气态水,放出 241.8 kJ 的热量。
b.用手摸烧杯底部有冰凉 Ba(OH)2·8H2O +
感觉
2NH4Cl===BaCl2
c.用手拿起烧杯,玻璃片 + 2NH3↑ +
黏结到烧杯的底部
10H2O,该反应
d.烧杯内反应物成糊状 吸收热量
由上述实验可知,化学反应都伴随着能量变化,有的 放出 能量, 有的 吸收 能量。
3.热化学方程式 (1)概念:表示化学反应中放出或吸收的 热量的化学方程式。 (2)意义:不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反 应中的 能量变化。
高中化学苏教版必修二《同课异构1:233电能转化为化学能》课件
电解后溶液中溶质的质量分数减小,若要 恢复原来的组成和浓度,需加入一定量的溶质 (通入一定量的HCl气体)
电解CuSO4溶液的分析
阳极
阴极
氧 气
铜
实例
CuSO4
电极反应
浓度 PH 复原 值
电极反应
浓度 PH 复原 值
阳极: 4OH-- 4e- = 2H2O+O2
阴极: 4H ++ 4e- = 2H2
变大
不加 变 H2O
2H2O =通=电= 2H2 ↑+O2 ↑
用惰性电极电解电解质溶液规律
(1)电解水型:
如电解H2SO4、HNO3、NaOH、Na2SO4等溶 液时其电极反应式为:
阳极 : 4OH--4e-=2H2O +O2↑ 阴极: 4H+ +4e-=2H2 ↑ 总反应:2H2O=电解= O2↑ +2H2↑
(4)放氢生碱型:
如电解NaCl、KCl、MgCl2溶液等。
阳极 (C): 2Cl -- 2e-=Cl2↑ 阴极 (C): 2H+ +2e-= H2 ↑ 总反应:2NaCl+2H2O=电解=2NaOH+ Cl2↑ + H2↑
电解后原溶液中溶质的质量分数减小,若 要恢复原来的组成和浓度,需通入一定量的 HCl气体。
阳极: 4OH-- 4e- = 2H2O+O2
减
阴极:Cu2++ 2e-=Cu 减小 小
电解
加 CuO
2CuSO4+ 2H2O 2Cu +O2 ↑+ 2H2SO4
高中化学专题2化学反应与能量转化第三单元化学能与电能的转化第1课时化学能转化为电能化学电源课件苏教版
解析:选 D。只考虑到 Fe 与 O2 在室温下不反应而错选 B。洗 过的铁锅在空气中放置,可发生吸氧腐蚀。电极反应式分别为 负极:2Fe-4e-===2Fe2+,正极:O2+2H2O+4e-===4OH-; 总反应式:2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2,而 Fe(OH)2 在空气 中又易被氧化为 Fe(OH)3。
[答案] C
(1)上述例题的原电池装置中,ZnSO4(aq)与 CuSO4(aq)能否互 换? (2)上述例题的原电池装置中,电子如何流动?
答案:(1)不能。 (2)电子从 Zn 电极经导线流向 Cu 电极。
原电池的工作原理(以铜锌原电池为例)
工作过程中电解质溶液中阳离子向正极移动(如 H+向 Cu 片定 向移动),阴离子向负极移动(如 SO24-向 Zn 片定向移动);与外 电路构成闭合回路。
原电池的电极判断 4.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.一般化学性质较活泼的电极为负极 C.在外电路中电子流出的一极为正极 D.原电池中的阳离子向负极移动 解析:选 B。原电池负极发生氧化反应,A 错误;外电路中电 子流出的一极为负极,C 错误;原电池中阳离子向正极移动, D 错误。
6.如图所示的装置中可观察到电流计的指针发生偏转,M 棒 变粗,N 棒变细,由此判断下表中所列 M、N、P 物质,其中 可以成立的组合是( )
选项 A B C D
M
N
锌
铜
铜
铁
银
锌
锌
铁
P 稀硫酸 稀盐酸 AgNO3 溶液 Fe(NO3)3 溶液
解析:选 C。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,在 M 棒上有金属析出,M 棒作正极。A 选项中,负极为 M 棒且反应为 Zn-2e-===Zn2+,没有金属析 出;B 选项中,电解质溶液为稀盐酸,原电池工作时,不会有 金属析出;C 选项中,正极为 M 棒且反应为 Ag++e-===Ag, 符合题意;D 选项中,正极为 N 棒且反应为 Fe3++e-===Fe2+, 没有金属析出。
苏教版高中化学必修2:化学能与电能的转化_课件1
课 前
自
确;根据Li只有+1价可推知,LiFePO4中的Fe为
主 学 案
+2价,B正确;放电时负极被消耗,化学能转化 课
堂
为电能,C正确;放电时,为原电池,电解质溶
互 动 讲
练
液中的阳离子应向正极移动,D正确。
探
究
【答案】 A
整 合
应
用
返回
化学反应与能量转换
变式训练1 下列说法正确的是( )
A.镍镉电池、锂电池和锌锰电池都是二次电池
电压 1.5 V, 用途 广泛
探 究 整 合 应 用
返回
化学反应与能量转换
电池 名称
电池组成
电池反应
特点与应用
课 前
Zn+Ag2O+
自 主 学
银锌 锌、氧化
放电
电压 1.6 V,
案
纽扣 银、氢氧化
H2O
充电
放电平稳,电
课
电池 钾溶液
流大
_Z_n_(_O__H__)_2_+__2_A__g___
堂 互 动
究 整
合
应
用
返回
化学反应与能量转换
【解析】 (1)铁作负极失2e-变成Fe2+,H+得e
-变成H2;(2)Cu失2e-变成Cu2+,Ag+得e-变成
课 前
Ag;(3)Fe失2e-变成Fe2+,得电子的是空气中的
自 主
O2,因为NaCl溶液为中性溶液,所以O2得电子
学 案
后变为O2-,立即结合H2O分子生成OH-。
课 前
B.燃料电池是一种高效但是会污染环境的新型
自 主
学
电池
案
C.化学电池的反应原理是氧化还原反应
苏教版高中化学必修二课件《2.3化学能与电能的转化》课件
线两两相连组成原电池,若A、B相连时,A为
负极;A、C相连时,C极上产生大量气泡;B、
C相连时,B上有大量气泡产生,则三种金属
的活动性顺序为()
B
A.A>B>CB.A>C>B
C.C>A>BD.B&图为铜锌原电池示意图,下列说法正确
的是()
B
A.烧杯中溶液逐渐呈蓝色
B.每65g锌溶解,导线中通过2mol电子
结论或解释
锌与稀硫酸反应 Zn+2H+=Zn2++H2↑
铜片上无气泡 铜与稀硫酸不反应
Cu
锌片溶解,
?
铜片上有气泡
实验步骤
现象
结论或解释
电流计指针偏转
导线中有 电流通过
议1、一锌议片和铜片用导线连接后插入
稀硫酸中,铜片上为什么有气泡产生?
溶液中H+在铜片上得到电子生成H2, 因而有气泡产生。
2、锌片的质量有无变化?溶液中c(H+)如何变化? 锌片的质量在减小,溶液中c(H+)也减小。
C.电子由铜片通过导线流向锌片
D.该装置能将电能转变为化学能
1、下列装置中,能组成原电池的是_B__C_____
(A)
(B)
(×) (C)
(∨) (D)
(∨) (×)
练一练
2、用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,下列措 施不能使氢气生成速率加大的是() B A.加热 B.不用稀硫酸,改用98%浓硫酸 C.滴加少量CuSO4溶液 D.不用铁片,改用铁粉
练一练
3、把A、B、C三块金属浸入稀硫酸中,用导
ee
- 正极- 正极:2H++2e-=H2↑
【高中化学】电能转化为化学能PPT课件5
(5)过程中能量转化的形式
电能→化学能
。
定义:把 电能 转化为 化学能 的装置。
电解氯化铜溶液微观模拟
组成:
①直流电源
②两个电极
阳极:与电源正极相连
阴极:与电源负极相连
阴 极
判断方法
石墨
(电极材料可以相同,也可以不同)
石墨
③电解质溶液 ④闭合回路
阳 极
阳离子 阴离子
阴阳极的放电反应顺序
1. 阴极(与电源负极相连)
2
③合并阴、阳极电极式,注意电子得失相等 : 总式:2Na+ + 2Cl- 电解 === 2Na+Cl2↑
书写下列电解池的电极方程式。
Fe Cu
CuSO4溶液
阳极 (Cu,OH-、SO42-): Cu - 2e- = Cu2+ 阴极 (Fe,H+、Cu2+): Cu2++2e-= Cu 金属的电镀
电解反应的一般思路
分析电极材料,明确 溶液中存在的离子及 移动方向 依照强弱顺序放电 合并电极反应得到总 反应方程式
阴极(石墨,Cu2+、H+) 阳极(石墨,Cl-、OH- )
阴极:Cu2+ + 2e- = Cu 阳极:2Cl-- 2e- = Cl2↑ CuCl2 通电 === Cu+Cl2↑
用石墨做电极电解饱和食盐水
用碳棒做电极,电解氯化铜溶液
实验前: 1、分析溶液中存在的离子 2、判断通电时离子的移动方向 3、预测产物,设计检验产物的方案
用石墨做电极,电解 饱和CuCl2溶液: 阴极(石墨) 阳极(石墨)
现象 结论
碳棒上有红色 有气体产生,使湿润 的淀粉-KI试纸变蓝 固体附着
(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
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(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
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第2章 化学键 化学反应与能量
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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
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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
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(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。
苏教版高中化学必修二课件专题2-第3单元-第1课时
●新课导入建议 在我们生活中,手机用的电池,机动车上的铅蓄电池、 干电池等,这些电池的电能是如何转化来的?原理是什么? 这些问题本课时将给出答案。
●教学流程设计
演示结束
课标解读
重点难点
1.通过铜锌原电池的实验探 究,初步了解原电池原理。 2.了解化学电源的原理与应 用。 3.了解钢铁的电化学腐蚀。
(4)从反应类型上判断 发生氧化反应的是负极,发生还原反应的是正极。 (5)从反应现象上判断 溶解的是负极,有气泡产生或固体析出的是正极。 (6)从离子移动上判断 阴离子移向的是负极,阳离子移向的是正极。
原电池的组成条件 (1)有活泼性不同的两个电极。活泼的金属是电池的负 极,不活泼金属(或非金属导体)是电池的正极。 (2)有电解质溶液,且负极能与电解质溶液发生自发的氧 化还原反应; (3)构成闭合回路或接触。
1.原电池反应原理及应用。 (重点) 2.电极反应和电池反应的书 写。(重难点)
原电池原理
1.铜锌原电池 (1)装置:
(2)现象:Zn 片 逐渐溶解 ,Cu 片上有 大量气泡 产生,
电流计指针发生偏转。 (3)电子流向:由 锌极 流向 铜极 。 (4)电流方向: 铜极 →导线→ 锌极 。 (5)离子流向:电解质溶液中, H+、Zn2+
利用反应 Zn+2FeCl3===ZnCl2+2FeCl2 设计 一个原电池。在图中方格内画出实验装置图,并指出正极为 ________,电极反应式为____________________________;
负极为________,电极反应式为__________________。
【解析】 首先将已知的反应拆成两个半反应(即失去电 子和得到电子的反应):Zn-2e-===Zn2+,2Fe3++2e-===2Fe2 +;然后结合原电池的工作原理分析可知,该电极的负极应用 锌作材料,正极要保证 Fe3+得到负极失去的电子,一般可用 不能还原 Fe3+的材料(如铂、碳棒等)作正极,电解质溶液只 能用 FeCl3 溶液。
高一化学苏教版必修二课件:专题2 第三单元 第一课时 化学能转化为电能 化学电源(74张PPT)
1.电化学腐蚀
[必记结论]
金属跟电解质溶液接触’发生原电池反应, 比较活泼的金属失去电子而被氧化的腐蚀。
2.钢铁的电化学腐蚀
[成功体验]
3.家用炒菜铁锅用水清洗放置后,出现红棕色的锈 斑,在此过程中不能发生的化学反应是( )
A.4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3 B.2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2 C.O2+2H2O+4e-===4OH- D.Fe-3e-===Fe3+
[例 2] 一个原电池总反应为:Zn+M2+===Zn2++M。 (1)该原电池电极材料及电解质可能是________。
探 究 2 能 否 将 HCl + NaOH===NaCl+H2O 设计成原电池? 2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+呢?
提示:不能将 HCl 与 NaOH 的反应 设计成原电池,原因是该反应不是氧化 还原反应;能将 2Fe3++Cu===Cu2++ 2Fe2+的反应设计成原电池,原因是该反 应是氧化还原反应。
3.原电池正、负极的判断 化合价升高―→失去电子―→发生氧化反应―→负极; 化合价降低―→得到电子―→发生还原反应―→正极。
4.钢铁发生电化学腐蚀的电极反应和总反应 负极反应:Fe-2e-===Fe2+, 正极反应:O2+4e-+2H2O===4OH-, 总反应:2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2, 4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3。
解析:(1)原电池是一种化学能转化 为电能的装置。(3)正极是电子流入极。 (4)H+在铜片上被还原成 H2,铜片上会有 大量气泡产生。
答案:(1)× (2)√ (3)× (4)×
2.如图所示的装置,能够组成原电 池产生电流的是________。
苏教版高中化学必修二课件电能转化为化学能PPT模板 (2)
都是氧化还原反应
04
Байду номын сангаас
判断
下列装置中属于原电池的是 ( B )
属于电解池的是 ( C D )
稀硫酸 稀硫酸
A
B
稀硫酸 稀硫酸
C
D
练习
1.下列有关电解的说法正确的是 ( D )
① 电解是把电能转变成化学能 ② 电解是把化学
能转变成电能 ③ 电解质溶液导电是化学变化,金
属导电是物理变化 ④ 不能自发进行的氧化还原反
应,通过电解的原理可以实现 ⑤ 任何溶液被电解
时,必将导致氧化还原反应的发生
A.①②③④
B.②③⑤
C.③④
D.①③④⑤
苏教版高中化学必修二课件
电能转化为化学能
汇报人:XXX
XX月XX日
思考4:如果将铁棒与碳棒换一下会不会影响氯碱工 业生产?
还原性: 金属 (Pt、Au除外)>Cl->OH–
交流与讨论
根据电解原理设计实验装置,使铁的质量不减少, 又在铁表面析出铜
Fe
CCu
CuSO4溶液
电解原理的应用
电镀:
Fe
Cu
电镀材料的选择: 阴极——镀件 阳极——镀层金属 电镀液——含有镀层金属离子的溶液
构成电解池 的条件:
一.直流电源; 二.阴、阳电极
与电源正极相连的电极为阳极
与电源负极相连的电极为阴极
三.与电解质溶液构成闭合回路。
思考
思考3:电解NaCl+CuCl2混合液,阴阳两极的产物 是?
氧化性: Cu2+>H+ >Na+
还原性: Cl->OH –
石墨
石墨
苏教版化学必修2 化学能转化为电能(共25张PPT)
[想一想]
判断下列有关正极说法的正误:
1.活泼的是正极 x 2.电子从正极流出 x 3.电流从正极流出 √ 4.电解液中阳离子移向正极 √ 4.在正极上发生氧化反应 x 5.正极得电子本身做氧化剂 x
原电池原理的应用
(1) 比较金属性的强弱 活泼的金属作 负极 。 (2)比较反应速率
构成原电池能 加快 反应速率 (3) 金属的腐蚀
正极
2H++2e- =H2
得到电子, 发生还原反应 (正极本身不参 与反应)
一、原电池: 1、定义:将化学能转化为电能的装置
2、电极反应式:
Zn
Cu
(氧化反应)负极: Zn-2e- =Zn2+
(还原反应)正极:2H+ +2e- =H2↑
总反应离子方程式:Zn+2H+ = Zn2+ + H2↑
探究形成原电池的条件
Cu2+ > 酸中的H+ > O2
Cu2+ + 2e- = Cu 2H+ +2e- =H2↑
O2 + 4e- +2H2O=4OH-
定义 将化学能转换电能的装置 电极及 负极:活泼金属→氧化反应 电极反应 正极:不活泼金属(or导电的
非金属单质)→还原反应 电子流向 负极→导线→正极
形成条件 两极→溶液→连线构成闭合
—
应用3 钢铁的电化学腐蚀
Na+ Cl- H2O O2
2、吸氧腐蚀
电解液 酸性:析氢腐蚀
中性、碱性: 吸氧腐蚀
电化学腐蚀:金属因构成原电池而被腐蚀。
负极(Fe):2Fe - 4e‾ = 2Fe2+
正极(C):2H2O + O2+4 e‾ = 4 OH ‾
苏教版高中化学必修二课件-2.3 化学能与电能的转化
钢铁的析氢腐蚀示意图
负极(Fe): Fe—2e— = Fe2+
正极(C): 2H++2e— = H2
总反应:
Fe +2H+ = Fe2+ + H2
锥形瓶内的压强逐渐减小,可能是什么原因?
讨论1. 锥形瓶内的液体和气体中有哪些 主要微粒(离子或分子) ?
讨论2. 有氧化性的微粒有哪些 ?
讨论3. 哪种氧化性的微粒最可能在正 极继续被还原?
第三单元 化学能与电能的转 化
分析下列几个装置,哪些构成了原电池?
A
B
酒精
C
稀H2SO4
D
稀H2SO4
E
F
稀H2SO4
稀H2SO4
稀H2SO4
正确答案: D、F
请总结一下构成原电池的四个必备条件: 1.二个活泼性不同的电极(金属或石墨) 2. 接触电解质溶液 3.构成闭合回路 4.总反应是自发的氧化还原反应
而报废。
请根据生活常识及钢铁电化学腐蚀原理, 总结钢铁防护的常用方法有哪些?
1.改变铁的组成,制成合金(不锈钢) 2.涂油漆或油脂 3.钝化或镀上一层耐腐蚀的金属(如:铬) 4.连接比铁更活泼的金属
自行车的金属部件采用了什么样的防护措施?
镀铬 烤漆 烤蓝
涂机油
镀锌
铜板上的铁铆钉为什么特别容易生锈?
正极
负极
正极
负极(Fe): Fe—2e— = Fe2+
正极(Cu): 2H++2e— = H2
1.下列关于吸氧腐蚀和析氢腐蚀的判断正确的是 A.吸氧腐蚀时正极放出氧气 B.析氢腐蚀时正极放出氢气 C.析氢腐蚀比吸氧腐蚀普遍 D.吸氧腐蚀的负极反应是 Fe - 3e- === Fe3+
化学必修二《化学能与热能》课件
2形成化学键放出的能量 <断开化学键吸 收的能量
吸热反应
总结:从化学键的断裂与形成分析化学反应
过程的能量变化
旧化学键 断裂
新化学键 形成
吸收 能量 E1 反应物
化学反应
释放 能量E2 生成物
当E1>E2 为吸热反应 化学反应过程中能量守恒 化学反应中质量守恒
当E1<E2 为放热反应
课堂小结
反应物 的能量
生成物 的能量
能量的释放
反应物的总能量=生成物的总能量+放出的热量
反应物 的能量
能量的吸收
生成物 的能量
生成物的总能量=反应物的总能量+吸收的热量
举例:拆开1摩H2所需能量是436KJ,拆1摩 O2需要能量是496KJ. 算算: 2摩H2和1摩O2生成2摩H2O的能量变化. H-H 键能是436KJ/mol,O=O键能是496KJ/mol,H-O键 能是463KJ/mol
结论:该反应是吸热反应
实验2-3
盐酸温度/℃
NaOH溶液温度/ ℃
室温
室温
中和反应后温度/ ℃
反应后温度升高
实质:H+ + OH- = H2O 结论:中和反应是放热反应.
思考与交流:
中和热的概念: 酸与碱发生中和反应生成1molH2O
时所释放的热量称为中和热. 注:1中和反应都放出热量
2稀溶液中,强酸与强碱的中和 热为定值:57.3KJ/mol
第二章 化学反应与能量 第节 化学能与热能
学习目标
•知道化学键的断裂和形成是化学反应中 能量变化的主要原因.
•通过生产、生活中的实例了解化学能与 热能的相互转化.
•探究化学能转化为热能在生产、生活中 的应用.
最新高中化学-电能转化为化学能课件 精品
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(2)从阳极沉积下来的阳极泥中含有哪些金属?
答案 不如铜活泼的金属金、银等。 (3)写出阴极和阳极上的电极反应式。
答案
阴极反应式是 Cu2++2e-===Cu;阳极反应式是 Cu-
2e-===Cu2+。
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第3课时
[归纳总结] 电解产物的判断——“先看电极,再看顺序” (1)阳极若为活性电极(除 Au、Pt 外的其他金属),则优先于 溶液中的任何阴离子失电子;阳极若为惰性电极,则失电子 能力强的阴离子首先失电子。常见阴离子的放电顺序为 S2 >I->Br->Cl->OH-。 (2)不管阴极的电极材料如何,都只起传导电子的作用,所 以在阴极上,一定是阳离子得电子。阳离子得电子顺序可 依据金属活动性顺序确定。
2Na+Cl2↑ ; Mg+Cl2↑ ; 4Al+3O2↑ 。
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第3课时
探究点一
电解池的构成条件及工作原理
1.下图为电解氯化铜溶液的实验装置。
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(1)通电数分钟后,阴极观察到的现象是 有红色物质析出 ; 阳极观察到的现象是有黄绿色刺激性气味气体产生 。
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+ + -
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析出 Cu,所以 d 极质量增加,C 项正确;
Cl-向阳极移动,c 电极反应为 2Cl--2e-===Cl2↑,导致溶液 中 c(Cl )降低,D 项错误。
-
答案 C
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第3课时
探究点二
电解原理的应用
1.下图为冶炼金属钠电解槽示意图。
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(1)熔融氯化钠中存在的微粒: Na+、 Cl- 。 (2)通电后离子的运动: 阳离子 Na+(填离子符号)移向 阴 极; 阴离子 Cl- (填离子符号)移向 阳 极。
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I 电源负极 阴极――→
你问我答 慎思 1 判定原电池或电解池装置的方法如何?
【答案】 原电池、电解池的判定 (1)若无外接电源,可能是原电池,然后根据原电池的形成条件 判定。 (2)若有外接电源,两极插入电解质溶液中,则是电解池。 (3)若是多个电池串联且无外加电源,则其中只有 1 个原电池, 其余为电解池。一般情况下电极金属性相差最大的为原电池。
【解析】 阴极发生还原反应,得到 Mg;阳极发生氧化反应 得到 Cl2。 【答案】 B
3 新课堂· 互动探究 探究点一 原电池和电解池的“七项比较” 装置 原电池 电解池 能量转化 化学能→电能 电能→化学能 反应特征 自发反应 非自发反应 使电流通过电解质溶液(或 使氧化还原反应中电子的 熔融电解质)而在阴、阳两 原理 转移做定向移动, 从而形成 极引起氧化还原反应的过 电流 程
化学方程式 通电 H2O 电解水 H2、O2 2H2O=====2H2↑+O2↑ 通电 电解饱和食 NaOH、H2、 2NaCl+2H2O===== 2NaOH NaCl、H2O Cl2 盐水 +H2↑+Cl2↑ 电解熔融氯 通电 MgCl2 Mg、Cl2 MgCl ===== Mg+Cl2↑ 2 化镁 电解熔融氧 通电 Al2O3 Al、O2 2Al2O3冰晶石 ===== 4Al+3O2↑ 化铝
2.电解规律 (1)电解规律(惰性电极)——“四大类型”: 电解液 实例 电解总反应式 电解 实质 溶液的 pH 升高 降低 水被 不变(两 电解 极混合 液)
电解 水型
强碱溶液 NaOH 溶液 含氧酸溶液 H2SO4 溶液 活泼金属的 Na2SO4 溶 含氧酸盐溶 液 液
通电 2H2O===== 2H2↑+O2↑
通电 Cu+Cl2↑, (1)电解反应的化学方程式:CuCl2===== 其中被氧化的物质 CuCl2,被还原的物质 CuCl2。 (2)能量转化形式:电能转化为化学能。
3.电解池 (1)概念:将电能转化为化学能的装置。 (2)构成条件:
(3)工作原理图示:
二、电解的应用 1.电镀 (1)概念: 应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或 合金的方法。 (2)构成条件:
[教材栏目答疑] [你知道吗] 教材 P44 【解答】 见下表。 电解反应实例 实例 被电解物质 电解产物
[观察与思考] 教材 P44
【解答】 (1)有红色物质在石墨棒上析出;Cu2++2e-===Cu (2)有黄绿色气体生成,该气体能使湿润的淀粉 KI 试纸变蓝; - - 2Cl -2e ===Cl2↑ 通电 (3)CuCl2=====Cu+Cl2↑ (4)Cl-;Cu2+ (5)电能转化为化学能
1 新情境· 激趣引航 1807 年, 英国化学家戴维利用 250 节锌铜原电池串联起来用铂 电极电解熔融的氢氧化钾时,发现了金属钾。到目前为止,在化工 生产、金属冶炼、日常生活中,电解方法已经广泛应用。今天我们 就来一起了解电解的奥秘。
2 新知识· 预习探索 设计一 想一想 目标定位 1.初步认识电解反应原理及装置。 2.能够正确书写电极反应式。 3.能根据原电池、电解池的构成条件识别原电池、电解池。 4.认识电解原理在电解饱和食盐水、电解氧化铝、电镀和铜 的电解精炼中的应用。 5.了解可用电解法制备一些活泼金属单质和非金属单质。
2.制备 Na、Mg、Al、F2 等活泼的金属和非金属 写出电解反应方程式: 通电 (1)制取钠:2NaCl(熔融)=====2Na+Cl2↑。 通电 (2)制取铝:2Al2O3(熔融)冰晶石 ===== 4Al+3O2↑。
3.电解精炼铜
反应特点: (1)比铜活泼的金属:以阳离子形式存在于溶液中; (2)比铜活泼性差的金属:形成阳极泥; (3)电解过程中电解质溶液浓度减小。
设计三 做一做 思维辨析 1.如图所示装置中,属于电解池的是(
)
【解析】 若要形成电解池必须具备以下条件,①有一个外加 直流电源,②有两个电极与电源相连,③形成闭合电路。 【答案】 C
2.以惰性电极电解熔融的 MgCl2 以生产活泼金属,判断下列 电极反应式正确的是( ) + - A.阴极:2H +2e ===H2↑ B.阴极:Mg2++2e-===Mg C.阳极:4OH--4e-===O2↑+2H2O D.阳极:2Cl-+2e-===Cl2↑
①两种活动性不同的金属 (或一种是能导电的非金属) 形成条件 相连②电解质溶液③形成 闭合回路 正极:流入电子,发生还原 反应 电极名称 负极:流出电子,发生氧化 反应 电子流向 电流方向 负极流向正极 正极流向负极
①直流电源②电极(惰性或 非惰性) ③电解质(水溶液 ,发生还 原反应 - e 阳极――→电源正极
探究点二 电解的应用 1.电极产物的判断 (1)阳极产物“两眼看”: 第一眼:看电极材料。 如果是活性电极(除 Pt、Au、石墨之外),则电极材料失电子, 电极溶解;如果是惰性电极(Pt、Au、石墨),则溶液中的阴离子失 电子。 第二眼:看阴离子的还原性(前提:惰性电极)。 阴离子还原性(即放电顺序):S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根 - >F 。 (2)阴极产物“只看一眼”(电极一定不放电): 阳离子氧化性 ( 即放电顺序 ) : Ag + >Fe3 + >Cu2 + >H + >( 酸 )>Pb2 + >Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+……。
设计二 填一填 新知预习 一、电解池及其工作原理 1.电解反应实例(写出电解反应方程式) 通电 2H2↑+O2↑。 (1)电解 H2O:2H2O===== (2)电解 NaCl 溶液: 通电 2NaOH+H2↑+Cl2↑。 2NaCl+2H2O===== 两个反应的特点:电能―→化学能。
2.电解反应原理(以惰性电极电解 CuCl2 溶液为例)