化学反应为人类提供能量(修订稿)
利用化学反应为人类提供能量 ppt课件
实验探究二: (电极材料)
实验装置
能否构成 原电池
构成原电 池条件
①
②
能
能
(2)活泼性不同的两个电极
③
不能
思考:负负极极材:料较和活正泼极的材金料属可(失以电是子哪、类导物电质)? 正极:较不活泼的金属、石墨等(导电)
实验探究三:
Fe
实验装置
(溶液)
能否构成 原电池
提示:金属镁在一定条件下 可与水反应,放出热量。
Mg+2H2O==Mg(OH)2+H2
化学能
热能
交流·研讨
2. 铁路工人经常用利用铝热剂来焊接铁轨,你能解释 其中的原因吗?
化学能
热能
3.化学反应是否能转成电能?如果能,如何转化?
实验步骤
锌片
现象
锌片上有气泡
稀硫酸 铜片
结论或解释 Zn+2H+ = Zn2++H2↑
锌片
铜片
稀硫酸
化学能转变为电能——原电池
1、原电池 : 把化学能转化为电能的装置。
2、原电池的工作原理
负极(-):电子流出的一极 Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应) 正极(+): 2H++2e- =H2↑ (还原反应)
锌e片-
铜片 e-
SO42Zn2+ H+
稀硫酸
铜锌原电池原理小结:
失e-,沿导线传递,有电流产生
CuCl2 溶液
4、原电池原理的应用 (1)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:利用Cu+2FeCl3===2FeCl2+CuCl2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)
2.3.3化学反应为人类提供能量
A
Cu
C
Cu+2FeCl3 =CuCl2 +2FeCl2
拆成离子方程式:
Cu +
2Fe3+
=
Cu2+
+
2Fe2+
FeCl3溶液
根据化合价升降判断正负极
负极: Cu 失电子
Cu - 2e- = Cu2+ 正极: Fe3+得电子 2Fe3+ + 2e- = 2Fe2+
例如;Cu、Fe作两极,稀硫酸作电解质溶液的原电池 负 中:①Cu 作____极, ②Fe 作____极 正 Fe-2e-=Fe2+ 电极反应式是:负极____________ Cu Fe 2H++2e-=H2↑ 正极_____________ Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 总反应式是_____________________ 如将稀硫酸改为浓硝酸则: 负 极, ②Fe作____ 正 极 ①Cu作____ 浓硝酸 稀硫酸 Cu-2e-=Cu2+ 电极反应式是:负极____________ 正极_____________________ 2NO3-+4H++2e-==2NO2↑ +2H2O 总反应式是__________________________ _____ Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2 +2H2 O
①电极反应:
负极 (Zn): Zn-2e-=Zn2+ 氧化反应 “负氧正还” 正极 (Cu): 2H+ + 2e- = H2↑ 还原反应
总反应:Zn+2H+= Zn2++ H2↑
高中化学《化学反应为人类提供能量(1)(1)》优质教学课件设计
铜片 / 锌片石墨 / 锌 锌片片 / 锌 片Na Cl 溶液
乙 蔗醇糖 溶 液
探究 3 :将铜片和锌片 与 电流计连接后分别插 入 到两个盛有硫酸铜的
形成原电池的条件
① 具备氧化还原反应
② 两个电极(两个活泼性不同的
金属
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
或者金属与石墨)
③ 电解质溶液
④ 导线(形成闭合回路)
【巩固提升】现有下列原电池的简
易 装置图能否形成电流?若能则完
成下 列问题
发Th的离子反应方程式
Zn M g
稀硫 酸
为
负极材 料负 极 发 Th 的 反 应 正极材料 正 极 发 Th 的 反 应
2NaCl+2H2O==2NaOH+H2 +Cl2
课堂总 一 、 化 学 能结与 热
能 二、化学能与
电能
1 、原电池的工作原理 负极发Th氧化反应,正极发Th还原反 应
Cu-Zn 原电池简易装 置图
Zn
Cu
稀 H2SO4
[ 活动探究 ] 以小组为单位完成实验并总结形成
原电池的条件 实验仪器和试剂:电流计 导线 烧
杯砂纸 锌片 铜片 石墨 硫酸铜溶液溶液 NaCl 溶液
乙 醇 蔗糖溶液 探究任务
材料或物质 现象 结论
探究 1 :将下列各 组 材料与电流计连 接后 插入硫酸铜溶 液中 探究 2 :将铜片和 锌 片与电流计连接 后分 别插入下列物 质中
,电子从负极移向正极,阳离子移向正极 ,阴离子移向负极 2、形成原电池的条件 两极 一液 一线
知道化学能可以与不同形式的能量进行转化, 探 索未知,建立利用化学能更好的服务于人类的 责任
一、化学能与热 能
必修二第2章第3节第二课时化学反应为人类提供能量.doc
【教师活动】介绍制造水果电池的材料, 引发思考五个电极的组合方式:【学生活动】完成实验,记录现象。
阅读材料并讨论。
【互动探究一】师生互动,归纳实验现象,分析解决问题。
【屏幕展示】1、电极Zn-Cu Zn-碳棒Zn-Zn Cu-Cu Cu-碳棒2、可构成电池的果蔬、饮料等:柠檬西红柿繇猴桃雪碧可乐无水乙醇【归纳总结】归纳实验现象:Zn-Cu Zn-碳棒电极组合与柠檬西红柿辨猴桃雪碧可乐均可以构成电池。
无水乙醇不可以,无水乙醇加水后也不可以构成电池。
【互动探究】1、无水乙醇不可以构成电池,加水后也不可以构成电池的原因是无自由移动的离子,不导电,相当于断路。
2、根据阅读材料得出可以构成电极的果蔬饮料中都含有酸Hl3、可以构成电池的电极组合中都有Zn,两者发生反应:Zn + 2H+ = Zn2+ +H2 tCu-Cu 因:不反应。
4、Zn-Zn不可以,需要了解Zn-Cu和碳棒的作用。
【归纳】【屏幕展示】问题:Zn + 2H+ = Zn2+4-H2t1、构成电池的反应是一个怎样的反应?2、电能从哪里来?3、电流是怎么产生的?Cu-碳棒不可构成电极的原Zn-碳棒可以的原因,其中铜第二章第3节第二课时化学反应为人类提供能量教学设计【板书】化学反应为人类提供能量【引入】【教师活动】水果的用途:食用、药用、调料,引出水果能够发电,制造水果电池。
同时•提出问题:电从哪里来?电是怎样产生的?环节一:【屏幕展示】1、制造“水果电池”(1)电极材料:2个Zn片2个Cu片1个碳棒(2)果蔬或饮料等:柠檬西红柿捞猴桃可乐雪碧无水乙醇(3)灵敏电流计完成实验并记录现象,阅读提供有关果蔬饮料等的资料并讨论发现的问题。
稀H2SO4反f 反1 热热 吸应\^/ M M 化 化反氧原 质逸非还 反逆可应 可、、解 解佥换分 分伐>复【教师活动】问:离子只是移动到电极吗?4、Cu 的作用是什么?以Zn-Cu 电极和实验室常见酸稀硫酸为例来研究。
鲁科版高中化学必修二课件化学反应为人类提供能量
15
对点练习2
下列装置中能组成原电池的是(D )
(A)
硫酸铜溶液
(B) 酒精
(C)
CuSO4 硫酸铜溶液
(D)
稀硫酸
保护环境,从我做起;保护环境,从身边的小事做起。
废旧电池与环境保护
环 保 教 育
电池中含有大量的重金属,如铅、镉、汞、锰等。据专家
测试,一节一号电池烂在地里,能使1平方米的土地失去价值,
1组 2组 7组 ② 稀硫酸
Cu
3组 4组 8组
② 稀硫酸 5组 6组 ② 稀硫酸
时 间 ( 三 分 钟) 实 验 完, 整 理 仪 器
对比实验一:
实验装置
Cu
稀硫酸
稀硫酸
①
电流表指针 是否偏转
②
能否构成 原电池 原电池形成 条件二
2组回答,1组点评
对比实验二
实验装置
Cu
稀硫酸
①
②
电流表指针是 否偏转 能否构成原电 池
电极反应: 负极: Zn -2e- = Zn2+
+ 2
原电池工作原理: 正极: 2H +2e = H ↑
还原反应
氧化反应
离子流向: H+ (阳离子) SO42- (阴离子)
Zn极(—)
Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑ 电池总反应 :
电池总反应 : Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑ 氧化还原反应
思考讨论(2分钟):
稀硫酸
1、铜片上的气体是什么?
2、氢元素在变H2之前,以什么形式存在?
3、从电子得失的角度分析,H+ 是如何变成H2的? 4、对比实验3、实验4的装置和现象,判断电子是如何移动的?
化学反应为人类提供能量 教学课件
笔记本电脑 钮扣 摄像机
普通
专用电池 电池 专用电池 干电池
手机 电池
【问题】这些电池怎样将物质变化中的化学能 转化为电能呢?
【活动·探究】
⑴ 将Zn片插入H2SO4溶液中有什么 现象?为什么? 锌片上有气泡
Zn+2H+ = Zn2++H2↑ ⑵ 将Cu片插入H2SO4溶液中有什么 现象?为什么? 铜片上无气泡
你能为格林太太开一个药方吗?
【小结】一、原电池原理: 1. 原电池:将化学能转化为电能的装置。
失e-,沿导线传递,有电流产生
氧化反应 负极 原电池 正极 还原反应
阴离子 电解质溶液 阳离子
二. 原电池的构成条件:
1)、首先是自发的氧化还原反应; 2)、两种金属活泼性不同的电极; 3)、电解质溶液 4)、闭合回路
这种将化学能转化为电能的装置称为原电池。
【迁移·应用】 下列哪些装置能构成原电池?自己动手做一做。
Zn
C
A
B
Zn
CuCBiblioteka DEF原电池构成条件: 1、首先是自发的氧化还原反应; 2、两种活泼性不同的电极; 3、电解质溶液 4、闭合回路
【当堂课练】
X、Y、Z都是金属,把X浸入Z的硝酸 盐溶液中,X的表面有Z析出,X与Y组成 原电池时,Y为电池的负极。X、Y、Z三 种金属的活动性顺序为: A.X>Y>Z B.X>Z>Y C.Y>X>Z D.Y>Z>X
铜与硫酸不反应
⑶将Zn片和Cu片平行插入H2SO4 溶液中,有什么现象?
锌片上有气泡 铜片上无气泡 ⑷若将浸在H2SO4溶液中Zn片,Cu 片用一导线连接,有什么现象? 为什么?
铜片上有气泡
高中化学_化学反应为人类提供能量教学课件设计
二、工作原理:
失e- ,有电流产生
氧利化反用应一分钟,尝试自己概括总还结原反应
本节的负收极获,铜并锌原在电小池 组正内极交流。
Zn-2e-=Zn2+
阴
阳
离
离
子 电解质溶液 子
2H++2e-=H2
三、原电池的形成条件
四、化学能与其他能量的转化
当堂达标
作业布置
课后P54 第2题 课下小实验:西红柿能发电吗?
化学能转变为电能
原电池 利用氧化还原反应,把
化学能转化为电能的装置。
电流是怎样产生 的?
原电池工作原理
Zn-2e- =Zn2+
Zn 负极
氧化反应
2H++2e- =H2↑
正极 Cu
还原反应
-Zn2+Zn2+Zn2+
Zn2+
H+ SO42-
-------- H2
H2SO4溶液
实验探究二
怎样才能构成一个原电池呢?
原电池的正负极及电极反应式
-G+
Zn
Cu
稀H2SO4
+G G -
Fe
ZCnu
Fe
稀H2SO稀4 H2SO4
- G+
Zn
C
稀H2SO4
铅
电池的种类有哪些?
蓄
电
干电池(一次电池):锌锰干池 电池
铅蓄电池
电池 蓄电池(二次电池)
镍氢电池
锂电池
燃料电池
锂电池
镍氢电池
概括总结
一、原电池定义:将化学能直接转化为电能的装置。
高中化学必修二 第二章 第三节 第二课时
化学反应为人类提供能量
温勇康
1.放热反应和吸热反应
化学反应过程产生的能量以 热能 的形式 出来,像这样的反应属于放热反应。如即热饭 盒能 加热 食物、铝热剂能焊接钢轨,都是因为 这些化学反应过程产生的能量以 热能 的形式 释放出来。化学反应需要不断地吸收 热能来维 持反应的进行,像这样的反应属于吸热反应 。 ①“即热饭盒”涉及的反应原理:
Mg+2H2O===Mg(OH)2+H2↑
△
②铝热反应的化学方程式:
高温 2Al+Fe2O3=====Al2O3+2Fe
2.能量的转化都是相互的
化学反应都伴随着 能量 的变化。实际上, 能量的转化都是 相互 的,一方面化学能可以 转化为电能,另一方面电能也能转化为化学能, 如氯碱工业中发生的反应 (写 出化学方程式)就是利用电能转化为化学能, 另外,化学能与 光能、电能等 之间也可以发 生相互转化。
原电池的组成
正极材料:较活泼金属
原电池
负极材料:较不活泼导体 负阳失电子,正阴得电子。 电解质溶液
如何判断原电池的正、负极
(1)依据原电池两极材料: 较活泼的金属作 负极 (K、Ca、Na太活泼, 不能作电极);较不活泼的金属或可导电的非 金属(石墨等)作 正极 ,石墨一般都只 做 正极 。 (2)根据电流方向或电子流向: 电流(外电路)由原电池的 正极 流向 负极 ; 电子则由原电池的 负极 流向 正极 。
1
活泼性不同的导体 电解质溶液 活泼性不同的导体
2
3 4
氧化还原反应(前提)
作业: ①学案中的“课后巩固提高” ②活页P100-101。
2NaCl+2H2O===2NaOH+H2↑+Cl2↑
Байду номын сангаас通电
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
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
2021/4/17
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
1
第2章 化学键 化学反应与能量
第 3 节 化学反应的利用 第 2 课时 化学反应为人类
提供能量
[学习目标] 1.了解化学反应中能量转化的方式。2. 掌握原电池的构成与工作原理。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 能量转化对人类生产和生活的影响。
答案:A
4.下列有关电池的说法中不正确的是( ) A.手机上用的锂离子电池属于二次电池 B.铜锌原电池工作时,电子沿外电路从铜电极流向 锌电极 C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能 D.锌锰干电池中,锌电极是负极
解析:手机用的锂离子电池是可充电电池,A 对。铜 锌原电池中,Cu 为正极,Zn 为负极,外电路中电子由负 极流向正极,B 错。燃料电池将化学能转化为电能,C 对。 锌锰干电池,Zn 为负极,D 对。
答案:C
1.由例 1 知: (1)电子的移动方向是怎样的? (2)如果该原电池反应是 Fe+2HCl===FeCl2+H2↑, 请写出 A、B 两极的电极反应式。 答案:(1)电子由负极(A 极)经导线流向正极(B 极)。
(2)A 极反应是 Fe-2e-===Fe2+,B 极反应是 2H++ 2e-===H2↑。
1.一种形式的能量可以转化成另一种形式的能 量,能量转化过程中要遵循能量守恒定律。
2.化学能是能量的一种形式,你知道化学能的转 化形式有哪些?
提示:化学能可以转化成热能、光能、电能等。
3.氧化还原反应中氧化剂得到电子、化合价降低、 发生还原反应;还原剂失去电子、化合价升高、发生氧化 反应。
高中化学鲁科版必修2课件:第2章 第3节 第2课时 化学反应为人类提供能量(29张PPT)
1.原电池原理的应用 (1)加快氧化还原反应的速率: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,加快了锌的腐蚀,使 产生H2的速率加快。 (2)比较金属的活动性强弱: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,根据 电极现象判断出A是负极,B是正极;通常情况下,由原电池原 理可知,金属活动性A>B,则原电池中,活动性强的金属为负 极,活动性弱的金属为正极。
化学反应中的能量转化
1.化学能转变为热能 (1)化学反应的实质是 旧化学键断裂、新化学键形成 ,当形 成新化学键所释放的能量大于断裂旧化学键所吸收的能量时, 化学反应会 释放 能量。 (2)放热反应:一些化学反应过程中产生的能量以 热能 的形 式释放出来,该反应是放热反应。 (3)吸热反应:一些化学反应需要不断地吸收 热能 来维持反 应的负极的判断
[特别提醒] 在判断原电池正、负极时,不要只根据金属活泼性强 弱,还要考虑电解质溶液,如Mg—Al和NaOH溶液构成原电 池,Al作负极而镁作正极,Al—Cu和浓HNO3构成原电池, Cu作负极而Al作正极。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)原电池是电能转化为化学能的装置 (2)任何化学反应都能设计成原电池 (3)原电池工作时,电子通过电解质溶液流向正极 (4)原电池工作时,负极发生氧化反应 (5)蓄电池是常见的一次电池 (×) (×) (× ) (√ ) (×)
2.有A、B、C、D四块金属片,进行如下实验:①A、B用导线相 连后,同时浸入稀H2SO4中,A极为负极;②C、D用导线相连 后,同时浸入稀H2SO4中,电流由D→导线→C;③A、C相连 后,同时浸入稀H2SO4中,C极产生大量气泡;④B、D相连 后,同时浸入稀H2SO4中,D极发生氧化反应。据此,判断四种 金属的活动性顺序是 A.A>B>C>D C.C>A>B>D B.A>C>D>B D.B>D>C>A ( )
化学反应为人类提供能源PPT精品文档24页
①两个活泼性不同的电极 ②电解质溶液 ③构成闭合回路 ④自发进行的氧化还原反应
1.下列说法中正确的是
( D)
A. 原电池是把电能转化为化学能的装置
第二章
第三节 化学反应的利用 2
李兴同
2019.3.17
一、化学反应为人类提供能量
1.化学反应的实质是什么?为什么会伴有能量 的变化?
旧键的断裂,新键的形成。
2. 能量有多种形式。物质发生化学变化中的化 学能可以转化成哪些形式的能量?列举生活中
Hale Waihona Puke ? 的实例一、化学反应为人类提供能量
化学能
热能
一、化学反应为人类提供能量
教学难点 从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质。
一.化学能转化为电能
实验探究
⑴ 将Zn片插入H2SO4溶液 中有什么现象?为什么? ⑵ 将Cu片插入H2SO4溶液 中有什么现象?为什么?
⑶若将Zn片,Cu片平行插入 H2SO4溶液中,有什么现象? 为什么?
⑷若将Zn片,Cu片用一导线连 接再浸在H2SO4溶液中,有什 么现象?为什么?
正极Cu 2H+ + 2e- →H2 还原反应
阴 离 子
SO42-
阳
H+ 离
子
电解质溶液
外电路:负极 e- 正极,形成电流。
内电路:阴阳离子的定向移动,形成闭合回路。
负极——失去电子,发生氧化反应(较活泼金属) 正极——得到电子,发生还原反应(较不活泼金属或非金属)
化学反应为人类提供能量(说课)
法
三.教法学法
学生主要采用自主导学模式进行学习(自学—同学交
学
流—教师小结)。对于实验,主张独立完成、认真规
法
范,在实验中积极思考,充分展开自主学习、合作学
习和探究式学习。
四﹑教学过程
总体教学过程设计
小组展示
发Байду номын сангаас
学
导入新课 实验探究 展示探究结果 多媒体展示
放
学
生
自
归
纳 小
课
堂 检
课
后 作
案
学 课前
四﹑教学过程
原电池(目标二) 评价设计
1.关于如图所示装置的叙述正确的是: A.铜是负极,有气体形成 B.铜质量逐渐减少
C.电流从锌经导线流向铜 D.氢离子在铜表面被还原
2.关于如图所示装置的叙述正确的是: A.铁圈和银圈左右摇摆不定 C铁圈向下倾斜 B保持平衡 D银圈向下倾斜
四﹑教学过程
(目标三) 过程与评价设计
结
测
业
课中
课后
四﹑教学过程
化学反应提供热能(目标一) 过程与评价设计
1、教师提前发放学案,指导学生完成学案中的第一部分 (化学反应提供热能),并预习第二部分(原电池)。课 前收取三分之一进行批改,以便及时了解学生的预习情况 和存在问题。
2、课堂展示学生第一部分的学习成果,教师进行纠正、 点拨并在此时提出吸热反应和放热反应的概念。
及其应用。
2.认识提高燃料的燃烧效率、开发高
能清洁燃料和研制新型电池的重要性。
2﹑学情分析
知识储备:学生已经学习了 化学键与化学反应中的能量变化,并 且对化学能与热能、电能之间的转化实例以及常见的电池有一定 的认识。
第2章 第3节 2 化学反应为人类提供能量
②用纯锌和稀盐酸或稀硫酸反应制 H2 ,可加入少量的
1.由铝、铁、铜、银和硝酸银溶液,可以组成原电池的总 数为( D )。 A.3 种 C.5 种 B.4 种 D.6 种
2.(2011 广东潮州检测)有 A、B、C、D 四块金属片,进行
如下实验:①A、B 用导线相连后,同时浸入稀硫酸中,A 极为 负极;②C、D 用导线相连后,同时浸入稀硫酸中,电流由 D→ 导线→C;③B、C 相连后,同时浸入稀硫酸中,C 极产生大量 据此,判断四种金属的活动性顺序是( A )。 A.A>B>C>D C.C>A>B>D B.A>C>D>B D.B>D>C>A
化和提升学生对化学研究的应用价值的认识的双重任务。
本节的知识框架为:
教学指要 本节教材从制备新物质和提供能量这两个方面对化学反应 的价值进行概括、整合,从而体现了化学对提高人类生活质量 和促进社会发展的重要作用。 “利用化学反应制备新物质”这一主题以“氯气的制取” 为中心引导学生回忆实验室制备氢气、二氧化碳、氨气时所用 的制取装置和收集方法;归纳出如何根据原料状态、反应条件 选择气体发生装置;如何根据气体的性质确定收集方法及是否 需要尾气吸收装置等。 “化学反应为人类提供能源”可引导学生探讨“如何实现 化学能与其他能量形式的转化”,充分利用“交流· 研讨”的内 容,使学生认识化学能与热能、电能等之间的转化,培养学生
氢原子再结合成氢气分子从铜片上逸出。同时,溶液中的阴离
高一化学化学反应为人类提供能量(精品课件在线)
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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
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。
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15
甲中构成了铜锌原电池,锌做负极, 失电子,铜做正极,H+在铜极上得电子,生成 H2,总 反应式为 Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑;乙中由 于铜锌没有接触,不能构成原电池,只发生置换反 应:Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑,在锌片上产生 H2,所以 B、C 两项正确。
[开放探究] 构成原电池的条件有哪些? 提示:①要有活泼性不同的两个电极(金属与金 属、金属与非金属);②要有电解质溶液;③构成 闭合回路;④能自发进行的氧化还原反应 。
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8
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.测定物质有关组成的_含__量___。
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(2)原电池
①概念:_将__化__学__能__转__化__为__电__能__的装置。 ②构成:_相__对__活__泼__的__金__属__做负极,_相__对__不__活__泼__的_ _金__属__或__能__导__电__的__非__金__属__做正极;插入_电__解__质__溶
液中,用导线连接构成闭合回路。 ③工作原理:发生氧化还原反应。负极发生_氧__化__ 反应,电子由_负__极__通过导线流向_正__极__;正极发生 _还__原__反应,使_化__学__能_转化为_电__能___。
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18
二、原电池中正负极的判断
1.根据电极材料
〖2021年整理〗《化学反应为人类提供能量》参考优秀教案
第三节化学反应的利用一、教材分析(一)知识脉络本节教材首先以氯气的实验室制法为例,让学生体会怎样利用化学反应制备新物质的一般思路,并总结曾经学过的常见物质的制备方法。
第二部分承接本章第一节中化学反应中能量释放问题,以“化学能如何转变成电能”为例解释了“为什么说化学反应为人类提供了能源”,并说明了化学在能源开发和利用方面的作用。
作为化学必修模块中元素化合物知识和基本概念、基本理论的最后一节,本节承担着对前面知识的回顾、总结,以及深化和提升学生对化学研究的应用价值的认识的双重任务。
(二)知识框架(三)新教材的主要特点:除了要求学生掌握“氯气的实验室制法”和“原电池的工作原理”等具体的知识点外,致力于培养学生从大视野、高观点、多角度了解化学在人类社会发展中的作用,以及化学研究的前沿。
二.教学目标(一)知识与技能目标1、使学生对“利用化学反应造福人类”认识进一步具体化。
2、引导学生掌握实验室制备氯气的原理和尾气处理方法,了解制备装置及收集方法,以及原电池的工作原理。
3、通过“活动·探究—氯气的制取和原电池的工作原理”,培养学生的观察能力,实验能力和分析推理能力。
4、利用“化学前沿”、“资料在线”等拓展性栏目,为学生提供丰富的材料,开拓他们的视野,使他们从更多角度体会化学科学与人类文明和社会发展的密切关系。
(二)过程与方法目标1、通过“交流·研讨”,提高学生的分析、比较、综合的能力。
2、通过“活动·探究”,培养学生的观察能力和分析解决问题的能力。
(三)情感态度与价值观目标1、通过教材中活动栏目的设计,培养学生的探索精神和实事求是的科学态度。
2、提升学生对化学反应价值的认识,赞赏化学科学对个人生活和社会发展的贡献。
三、教学重点、难点(一)知识上重点、难点如何利用化学反应制造新物质和怎样将化学能转化为电能。
(二)方法上重点、难点探究物质制备的一般思路的形成,能量转化研究的利用。
四、教学准备(一)学生准备1、预习“第三节化学反应的利用“中的“交流·研讨”;2、回顾实验室制取气体时发生装置和收集方法的确定;3、收集身边的废旧电池,思考生活、生产中能量的来源及利用。
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电子流向:负极
导线
正极
下列哪些装置能构成原电池?自己动手做一做。
Zn Cu
A
E
F
G √
未构成闭合回路
负极(锌片): Zn -2e - = Zn 2+
正极(石墨): 2H++2e - = H2 ↑
负极(锌片): Zn -2e - = Zn 2+ 正极(铜片): Cu2+ + 2e - = Cu
+
转变成氢气?电子从何而来?
4. H 为何不直接在锌片上得电子而 在铜片上得电子?
+
(2)、原电池的原理:
较活泼的金属发生氧化反应,电子从较活 泼的金属(负极)通过外电路流向较不活泼 的金属(正极)。
Zn=Zn2++ 2e- 氧化反应 Zn片→Cu片 负极
2H++ 2e-=H2 还原反应
正极
Zn+2H+=Zn2++H2↑
现象
结论或解释
电流计指针偏转
导线中有 电流通过
测干电池时,电流计指 针偏向 正 极方向
测铜锌原电池时,电流 计指针偏向 铜 片方向
锌片为负极 铜片为正极
原电池
1.定义:这种将化学能转化为电能 的装置称为原电池。
2.原电池工作原理
较活泼的金属失去电子发生氧化反应,电子从 较活泼金属(负极)通过外电路流向较不活泼 的金属(正极) 。
⑷若将Zn片,Cu片用一导线连 接再浸在H2SO4溶液中,有什 么现象?为什么?
⑸铜片与稀硫酸不反应,但与锌片 相连后,铜片上为什么有气泡产 生?气体是什么?怎样产生的? 导线间接一电流计有何现象产生? 为什么?
⑹用一干电池连接电流计验 证电子流向,确定Zn片, Cu 片的正负极是怎样的?
实验步骤
请将氧化还原反应:Fe + Cu = Cu + Fe 设计成一个原电池。
2+
2+
负极: Fe
正极: 比Fe不活泼的金属或石墨 电解质溶液: CuSO4 、CuCl2等
练一练
X、Y、Z都是金属,把X浸入Z的硝酸 盐溶液中,X的表面有Z析出,X与Y 组成原电池时,Y为电池的负极。X、 Y、Z三种金属的活动性顺序为
第二组实验
实验探究形成原电池的条件
(不可以)
形成条件三:必须形成闭合回路
第三组实验
组成原电池的条件
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电极材料均插入电解质溶液中
③两极相连形成闭合电路
④自发的氧化还原反应
思考:
1.铜片上的气体是什么? 2.氢元素原来以什么形式存在? 3. 从电子得失的角度分析,H 如何
e-
电流
SO42SO4
2-
Zn2+ H+ H+ Zn2+ H+ H+
SO42SO42-
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
(不可以)
负极:较活泼的金属 正极:较不活泼的金属、石墨等
第一组实验
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
D Zn为正极,Cu为负极,CuSO4作电解质溶液
请你当一回医生:
“格林太太的牙齿中有两颗假牙,一颗 是黄金的——这是她财富的标志;另一 颗是不锈钢的——这是一次车祸留下的 痕迹。但那次车祸以后,格林太太就老 是头疼。四处求医就是治不好。后来, 一位化学家为格林太太揭开了病因。请 问化学家发现了什么?”
A.X>Y>Z C.Y>X>Z C.Y>X>Z B.X>Z>Y D.Y>Z>X
课堂练习:
某原电池工作时总反应为Zn+Cu2+=Zn2++Cu,该原电池
的组成可能是( BC )
A Zn为正极,Cu为负极,CuCl2作电解质溶液
B Cu 为正极, Zn为负极,CuCl2作电解质溶液
C Fe为正极,Zn为负极,CuCl2作电解质溶液
二、原电池的应用
1.比较金属的活泼性。 2.加快化学反应速率。
如:在锌与稀硫酸反应制氢气时,向 稀硫酸中加入少量硫酸铜溶液。
实验室制氢气时,用纯锌快还是用粗 锌快?
3.提供能源。
锂电池
无污染
循环寿命高
铅蓄电池
燃料电池
谢 谢!
鲁科版普通高中课程标准实验教科书
化学2(必修)
第二章
第三节 化学反应的利用
第二课时 化学反应为人类提供能量
2
3
2.化学能转变为电能
演示讨论探究
⑴ 将Zn片插入H2SO4溶液 中有什么现象?为什么? ⑵ 将Cu片插入H2SO4溶液 中有什么现象?为什么?
⑶将一Zn片,Cu片平行插入 H2SO4溶液中,有什么现象? 为什么?