高中化学 第2章 第3节 第2课时 化学反应为人类提供能量课件 鲁科版必修2

结论 导线中有电流通过，化学反应中化学能转化为电能
解释
当铜片与锌片一同浸入稀硫酸时： ①锌原子失去电子被氧化为Zn2＋进入溶液 ②电子由锌片通过导线流向铜片 ③溶液中的H＋从铜片上获得电子被还原为氢气而逸 出，电子在导线上做定向移动，形成电流
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课堂 解惑
2.原电池的工作(gōngzuò)原理及其应用。 (1)原电池的工作(gōngzuò)原理(以铜、锌原电池为例)。
负极
正极
材料
Zn
Cu
栏 目
反应类型
氧化反应
还原反应
链 接
电子转移
失电子
得电子
电极反应式 Zn―→Zn2＋＋2e－
2H＋＋2e－ ―→H2↑
电池总反应方程式为： Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑
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课堂 解惑
(2)原电池原理的应用。
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
化__学__反__应__释放出来的。
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课前 预习
3．原电池的概念：将_化__学__能___转化为_电__能___(d_i_à的nn装én置g)。
4．构成原电池的四个基本条件：有__活__泼__性_不__同__的__两__个__(_li、ǎnɡ ɡè)电极
___有__电__解__质__溶__液__(_r_ó_n_g_y、è)__构__成__了__闭__合__回__路________、
(3)据电池(diànchí)总反应式中元素化合价的升降来判断。
栏 目
链
电池(diànchí)总反应式中元素化合价升高的电极材料为负极，元
接
素化合价降低的电极材料为正极。
(4)根据电解质溶液中离子迁移方向：阳离子移向原电池 (diànchí)正极，阴离子移向原电池(diànchí)负极。
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课堂 解惑
③设计(shèjì)原电池。
栏
目
从理论上说，任何一个氧化还原反应(fǎnyìng)都可以设
链 接
计成原电池。例如，利用Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2的
氧化还原反应(fǎnyìng)可设计成如图所示的原电池，该原电
池的电极反应(fǎnyìng)为：
负极(Cu)：Cu－2e－―→Cu2＋(氧化反应(fǎnyìng))；
课前 预习
知识(zhī sh1．i)清化单学反应中能量转化的主要形式。
吸
放
栏
2．化学能与其他形式能间的转化。
目 链
接
(1)物质燃烧发光是_化__学__(_h_u_à能xu转é)化为___光_____能，植物的
光合作用是___光_____能转化为__化__学__(_h_u能àx。ué)
(2)人生命活动所需能量是营养物质在体内发生各种
栏
目
_能__自__发__发__生__氧___化__还__原__反__应。
链
接
5．常见电池。
（1）干电池 ：又称 一次 电池，如锌锰干电池 （2）蓄电池 ：又称 二次 电池，如铅蓄电池 （3）燃料电：池能量转化率高，无污染
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课前 预习
自学 (zìxué)检
1．测下列说法中正确的是( D )
片为正极， Cu2＋在该电极上得电子，铁片为负极，
栏
B项正确，D项错误；a、b连接与否，溶液(róngyè)中
目 链
的Cu2＋均得电子发生还原反应生成Cu，Fe均失电子
接
发生氧化反应生成Fe2＋ ，故溶液(róngyè)均从蓝色逐
渐变成浅绿色，C项正确。
答案 D
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典例 精析
变式应用
链 接
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栏 目
析出
链 接
B．a和b用导线连接时，铜片上发生的 反应(fǎnyìng)为：Cu2＋＋2e－===Cu
C．无论a和b是否连接，铁片均会溶解， 溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色
D．a和b用导线连接时，铁片做正极
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典例 精析
解析 a、b不连接，未形成原电池， Cu2＋与Fe在 接触面上直接反应，A项正确；a、b用导线连接，铜
解析 A项，没有形成闭合回路；B项，无电解质溶液(酒
精为非电解质(fēi diàn jiě zhì))；C项，两个电极材料活泼 性相同。
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栏 目 链 接
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课堂 解惑
要点1 探究(tànjiū)原电池原理
1．实验(shíyàn)探究。
装置
栏
目
链
接
现象
铜片上有气泡产生，锌片不断溶解，灯泡发亮
回路，不能形成原电池；D项中酒精为非电解质，也不
栏 目
能形成原电池；Fe能与CuSO4溶液反应，选B项。
链 接
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典例 精析
题型2 原电池的工作(gōngzuò)原理与正负极判 断
例2 某小组为研究(yánjiū)电化学原理，设计
如图装置。下列叙述不正确的是( )
A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜
课堂 解惑
尝试 (chángshì) 应用请利用反应“ Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋” 设计一
个化学电池，并回答下列(xiàliè)问题：
(1)该电池的负极材料是___C__u___，正极材料是
栏
石_墨__(_sh__ím__ò，)(或电A解g质) 溶液是_A_g_N__O_3_溶_。液
D．b为正极，是碳棒，烧杯中的溶液(róngyè)为硫酸铜溶液 (róngyè)
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典例 精析
解析 由题给信息“电流表指针发生(fāshēng)偏转”，
可确定该装置构成了原电池。又因“a极有大量气泡生
成”，可知：a为正极(碳棒)，则b为负极(铁片)，即可确
栏 目
定烧杯中的溶液是稀硫酸。
正极(C)：2Fe3＋＋2e－―→2Fe2＋(还原反应(fǎnyìng))。
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课堂 解惑
特别提示 两个活泼性不同的金属或金属与非金属在
电解质溶液中，构成闭合回路时，都可以发生原电池
反应，这是判断一装置是否是原电池装置的依据。除
栏
燃料电池外，一般(yībān)负极都是电极材料发生反应
链 接
(2)据金属电极活动性的相对强弱判断。一般来说，相对活
泼的金属电极为负极，相对不活泼的电极为正极。特别注意该结
论的局限性，
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课堂 解惑
因为电极判定受电解质溶液的影响，如镁－铝－盐酸电池(diànchí) 中，镁为负极，而镁－铝－氢氧化钠溶液中铝为负极，因为镁与 NaOH溶液不反应，而铝则反应。
D．CH4＋2O2=点==燃==CO2＋2H2O
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课前 预习
解析 只有自发进行(jìnxíng)的氧化还原反应才有可能设计
成原电池。C项中的反应为复分解反应，不属于氧化还原反
应。
栏 目
链
接
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课前 预习
3．如图属于(shǔyú)原电池装置的D是( )
栏 目 链 接
化学(huàxué)·必修2（鲁科版）
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第2章 化学键 化学反应(huàxué fǎnyìng)与能量
第3节 化学反应(huàxué fǎnyìng)的 利用
第2课时 化学反应(huàxué fǎnyìng)
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栏 目 链 接
第三页，共30页。
课标
点
(biāod
iǎn)
目 链
被氧化，正极上一般(yībān)是电解质溶液中的某种粒
接
子被还原。
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课堂 解惑
综合 (z原ōn电gh池é)两极的判断方法 拓展
1．根本依据：电子流出一极为负极，电子流入一极为正极。
2．常用方法：(1)据电极上发生反应的类型判断，发生氧化 栏
目
反应的电极为负极，发生还原(huán yuán)反应的电极为正极。
从正极流出，从负极流入；原电池中的阳离子向正极移
栏
动，发生还原反应。
目
链
接
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课前 预习
2．下面四个化学反应，你认为理论上不可用于设计
原电池的是( C )
A．2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑
栏
目
B．2H2＋O2=点==燃==2H2O
链 接
C．Mg3N2＋6H2O=点==燃==3Mg(OH)2＋2NH3↑
栏 目 链 接
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典例 精析
题型1 原子(yuánzǐ)的构成微粒
例1 下列各组的电极材料和电解液，不能组成原电 池的是( )
A．铜片(tónɡ piàn)、石墨棒，稀硫酸
栏
B．铜片(tónɡ piàn)、石墨棒，硝酸银溶液
目 链
C．锌片、铜片(tónɡ piàn)，稀盐酸
接
D．铜片(tónɡ piàn)、银片，FeCl3溶液
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典例 精析
解析 自发的氧化还原反应是形成原电池的关键，铜片、
石墨棒，稀硫酸三者没有氧化还原反应发生(fāshēng)。选
项B、C、D对应的氧化还原反应分别是：Cu＋
栏
2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag，Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑，
目
链
Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2。
A．原电池是把电能(diànnéng)转化为化学能的装置
栏
目
B．原电池中电子流出的一极是正极，发生氧化反应
链
接
C．原电池中电流从负极流出，从正极流入
D．原电池中的阳离子向正极移动
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课前 预习
解析 原电池是把化学能转化为电能的装置；原电池
中电子流出的一极是负极，发生氧化反应；电流(diànliú)
目 链
接
(2)在外电路中，电流方向是从___正_____极到
___负_____极。
(3)正极的产物为_____A_g______，正极上出现的现象
是_____电__极__变__粗_____；负极的产物为____C_u_2_＋_，负极上出 现的现象是_______C_u_棒__溶__解___。
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击
1．了解化学反应(huàxué fǎnyìng)中能量转化的方
式。
栏
2．了解原电池的构成及工作原理。
目 链
接
3．了解原电池原理的应用。
4．通过化学反应(huàxué fǎnyìng)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。
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栏 目 链 接
第五页，共30页。
接
答案 A
第二十四页，共30页。
典例 精析
变式应用 (yìngyòng)
1．某活动小组(xiǎozǔ)设计原电池装置， 你认为设计合理B 的是( )
栏 目 链 接
第二十五页，共30页。
典例 精析
解析 由原电池的构成条件可知，A项中的两个电极相
同(xiānɡ tónɡ)，不能形成原电池；C项中没有形成闭合
锌，原因是粗锌中的杂质和锌、稀硫酸的溶液形成原电池，
栏
目
使产生(chǎnshēng)H2的速率加快。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
链 接
②比较金属的活动性强弱。
原电池中，一般活泼性强的金属为负极，活泼性弱的金 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(chǎnshēng)，由 原电池原理可知，金属活动性A>B。
(yìn2g．yò如ng图) 所示，两电极一为碳棒，一为铁片，若电流表
的指针发生偏转，且a极上有大量气泡生成，则以下(yǐxià)叙
述正确的是( ) C
栏
目
链
接
A．a为负极，是铁片，烧杯中的溶液(róngyè)为稀硫酸
B．b为负极，是铁片，烧杯中的溶液(róngyè)为硫酸铜溶液 (róngyè)
C．a为正极，是碳棒，烧杯中的溶液(róngyè)为稀硫酸