高中化学鲁科版必修二课件：第2章 化学键 化学反应与能量2.3.2

以组成原电池,实验结果如图所示:
则四种金属的活泼性由强到弱的顺序为( )
A.Z>Y>X>WB.Z>X>Y>W
C.Z>Y>W>X D.Y>Z>X>W 解析：甲中Z为负极,活泼性:Z>Y;乙中X上有气泡生成,则X为正 极,活泼性:Y>X;丙中根据电子的流向可知,Z为负极,活泼性:Z>W; 丁中W上发生还原反应,则W为正极,活泼性:X>W。 答案：A
6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月下午8时8分21.11.1820:08November 18, 2021
• 7、不能把小孩子的精神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去，他的生活就会变得不 堪忍受。他不仅应该是一个学生，而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望的人。2021年11月18日星期四8时8分43秒20: 08:4318 November 2021
成功体验2 Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电 池以海水为电解质溶液,示意图如下。该电池工作时,下列说法正 确的是( )
A.Mg电极是该电池的正极 B.H2O2在石墨电极上发生氧化反应 C.石墨电极附近溶液的碱性增强 D.溶液中Cl-向正极移动
解析：在原电池中活泼金属作负极,即Mg为负极,A项错误;通入
设计原电池时注意构成原电池的四个条件:①有两种金属活动性 不同的金属作电极(或一种是能导电的非金属),②电极材料均插入 电解质溶液中,③两极用导线相连或接触形成闭合回路,④能自发 进行的氧化还原反应。
重难点一 重难点二
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【例题2】X、Y、Z、W四种金属片在稀盐酸中,用导线连接,可
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3.下图是Zn、Cu和稀硫酸形成的原电池,某实验兴趣小组同学做完 实验后,在读书卡片上记录如下: 卡片:No.28 实验后的记录: ①Zn为正极,Cu为负极 ②H+向负极移动 ③电子流动方向为Zn→Cu ④Cu极有H2产生 ⑤若有1 mol电子流过导线,则产生的H2为0.5 mol ⑥正极反应式:Zn-2e- Zn2+
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重难点一 原电池的工作原理及正、负极的判断
讨论探究 甲、乙两装置能不能组成原电池?若能,铜片分别是原电池的正 极还是负极?若不能,请说明为什么。 探究提示：能。甲中铜片作正极,乙中铜片作负极。
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1.原电池工作原理(以铜锌原电池为例)
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3.设计原电池
从理论上说,任何一个能够自发进行的氧化还原反应都可以设计
成原电池。例如,利用Cu+2FeCl3 2FeCl2+CuCl2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):Cu-2e- Cu2+(氧化反应), 正极(C):2Fe3++2e- 2Fe2+(还原反应)。
答案：C
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重难点二 原电池原理在化学、工农业生产中的应用
讨论探究 某科研小组设计上述装置研究铁的腐蚀,当关闭K时,铁片上产生 气泡,一段时间后,取出干燥,称量其质量没有明显变化。当断开K 时,铁片上也产生气泡,一段时间后,取出干燥,其质量减小。从中你 得到什么启示?
探究提示：为了防止金属的腐蚀,可设计一原电池将其作电池的 正极保护起来。
重难点一 重难点二
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原电池原理的相关应用
1.加快氧化还原反应的速率 例如实验室用Zn和稀硫酸(或稀盐酸)反应制H2,常用粗锌,它产生 H2的速率快。原因是粗锌中的杂质和锌、稀硫酸(或稀盐酸)形成 原电池,使产生H2的速率加快。 2.比较金属的活动性强弱 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 溶解,B上有气泡产生,据此判断出A是负极,B是正极;由原电池原理 可知,金属活动性:A>B,即原电池中,活动性强的金属为负极,活动性 弱的金属为正极。
2.下列叙述是某同学做完铜锌原电池的实验后得出的结论和认 识,你认为正确的是( )
A.构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属 B.由铜、锌做电极与硫酸铜溶液构成的原电池中铜是负极 C.电子经外导线由锌流向铜,通过硫酸溶液被H+得到而放出H2 D.铜锌原电池工作时,若13 g锌被溶解,电路中就有0.4 mol电子通 过
电子在导线上做定向移动,形成电流
(2)学能与其他形式能量间的转化 (1)物质燃烧发光是化学能转化为光能,植物的光合作用是光能转 化为化学能。 (2)人类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。 二、化学反应在其他领域中的应用 1.确定物质的组成、结构。 2.测定物质有关组分的含量。
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2.下列关于原电池的叙述中正确的是( ) A.原电池将化学能转化为电能 B.原电池负极发生的反应是还原反应 C.原电池在工作时其正极不断产生电子并经过外电路流向负极 D.原电池的电极只能由两种不同的金属构成 解析：原电池是将化学能转化为电能的装置,A项正确;原电池负极 发生氧化反应,B项错误;原电池工作时负极失去电子经外电路流向 正极,C项错误;原电池的电极可以由两种不同的金属或金属与非金 属构成,D项错误。 答案：A
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规律方法点拨根据原电池的组成判断金属活动性强弱是原电池 原理的重要应用,一定要注意:在原电池中活泼金属一般作负极,发 生氧化反应,被腐蚀;不活泼金属一般作正极,发生还原反应;电子移 动方向是由负极经导线流向正极,与电流的方向相反。
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1.由铜片、锌片和稀硫酸组成的原电池工作时,电解质溶液的
pH( )
A.不变
B.先变小后变大
C.逐渐变大 D.逐渐变小
解析：根据原电池工作时的总反应:
Zn+2H+
Zn2++H2↑
只要原电池不断工作,该反应就不断发生,溶液中c(H+)逐渐减小,
溶液的pH将不断增大。
答案：C
• 1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞：用脚跳舞，用思想跳舞，用言语跳舞，不用说，还需用笔跳舞。 • 2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 • 3、教育始于母亲膝下，孩童耳听一言一语，均影响其性格的形成。 • 4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 • 5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
B
铜
铁
稀盐酸
C
银
锌
AgNO3 溶液
D
锌
铁
Fe(NO3)3 溶液
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解析：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、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 项中正极为M棒且反应为Ag++e- Ag,符合题意;D选项中负极为 M棒,电极反应为Zn-2e- Zn2+,M棒变细。
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解析：两种活动性不同的金属与电解质溶液能够构成原电池,但 不能因此说构成原电池电极的材料一定都是金属,例如锌和石墨电 极也能跟电解质溶液构成原电池;在原电池中,较活泼金属中的电 子流向较不活泼的金属,因此活泼金属是负极;电子不能通过电解 质溶液,应该是H+在铜极上得到由锌沿导线转移过来的电子;铜锌 原电池工作时,负极锌失电子,电极反应为Zn-2e- Zn2+,1 mol Zn 失去2 mol电子,0.2 mol Zn(质量为13 g)被溶解,电路中有0.4 mol电 子通过,故D项正确。
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3.化学能转化为电能 (1)原电池原理演示实验。
装 置
现 象
铜片上有气泡产生,锌片不断溶解,灯泡发亮
结 论
导线中有电流通过,化学反应中化学能转化为电能
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当铜片与锌片一同浸入稀硫酸时:
解 释
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,这样
第2课时 化学反应为人类提供能量
学习目标
1.掌握原电池的 构成和工作原 理 2.了解常见的化 学电源 3.了解化学能与 电能的相互转 化以及化学反 应的其他应用
思维脉络
利用化学反应为 人类提供能量
化学能转化为热能 化学能转化为电能:原电池 化学能与其他形式能量间的相互转化
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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:反应过程中吸收能量的反应。 (2)放热反应:反应过程中有能量释放的反应。 2.化学反应中能量转化的主要形式
H2O2的一极为正极,故在反应过程中得电子发生还原反应,B项错误;
石墨电极处的电极反应式为H2O2+2e-
2OH-,溶液碱性增强,C
项正确;原电池中,电解质溶液中的阴离子向负极移动,D项错误。
答案：C
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1.茫茫黑夜中,航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长 效、稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、Pt-Fe合金网为电极 材料的海水电池。在这种电池中( ) ①Pt-Fe合金网是负极 ②铝合金是负极 ③海水是电解质溶液 ④铝合金电极发生还原反应 A.②③ B.②④ C.①③ D.①④ 解析：电池中活泼的一极为负极,即铝合金为负极,发生氧化反应, ②对,①④错。电极在海水中,故海水为电解质溶液,③对。 答案：A
(2)电解质溶液中离子的移动方向是阳离子移向正极,而阴离子移 向负极。
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【例题1】如图所示装置能够组成原电池的是( )
解析：A项中电极相同,不能形成原电池。C项中蔗糖是非电解 质,不能形成原电池。D项中两烧杯中的稀硫酸不连通,不能形成闭 合回路,不能形成原电池。
• 8、教育技巧的全部诀窍就在于抓住儿童的这种上进心，这种道德上的自勉。要是儿童自己不求上进，不知自勉，任何教育者就 都不能在他的身上培养出好的品质。可是只有在集体和教师首先看到儿童优点的那些地方，儿童才会产生上进心。下午8时8分4 3秒下午8时8分20:08:4321.11.18
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关于卡片上的描述合理的是( )
A.①②③
B.③④⑤ C.①⑤⑥ D.②③④
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解析：在该原电池中,Zn比Cu活泼,故Zn作负极,Cu作正极,电子由 Zn流出经导线流向Cu,负极反应为Zn-2e- Zn2+,正极反应为 2H++2e- H2↑,故每转移1 mol电子时,产生H2 0.5 mol,在溶液中H+ 向正极移动, SO42- 向负极移动,故①②⑥错误,③④⑤正确,选B项。 答案：B
答案：B
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规律方法点拨原电池的判断方法——“四看”
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成功体验1 如下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,可以
成立的组合是( )
选项 M
N
P
A
锌
铜
稀硫酸
答案：D
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3.下列有关说法中正确的是( ) A.能量的转化是相互的 B.物质在氧气中燃烧时,化学能只转化为光能 C.植物的光合作用是将化学能转化为生物能 D.旧化学键断裂所放出的能量大于形成新化学键吸收的能量时, 反应放热 解析：物质燃烧时,化学能不仅转化为光能,也转化为热能,故B项 错误;光合作用是将光能转化为化学能,故C项错误;旧化学键断裂 需要吸收能量,形成新化学键释放能量,故D项错误;能量的转化是 相互的,如电能可转化为化学能,化学能也可转化为电能,热能可转 化为化学能,化学能也可转化为热能等,故A项正确。 答案：A
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2.原电池正、负极的“四种”判断方法
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分析原电池原理及判断正负极时的注意事项
(1)判断原电池的电极,有时不能只看电极材料的活动性强弱,还 要看电解质溶液的性质。如Al、Mg、NaOH溶液构成的原电池,Al 为负极,Mg为正极,因为Mg与NaOH溶液不反应。而Al、Mg、 H2SO4溶液构成的原电池,Mg为负极,Al为正极。