高中化学鲁科版 (2019)必修 第二册第2章 化学键 化学反应规律第2节 化学反应与能量转化课文内容课件ppt

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学生平板电脑以强大的人机互动模式、多媒体化的学习方式，兼具便携性与实用性于一身，无可争议地终结了传统教育电子产品时代，教育电子产品进入以平板电脑为硬件载体的第五代发展时期。 这些电子产品都配有电池，可以不需要外接电源。一块电池用完时可以换另外一块电池，电量用完的电池可以再次充电，反复利用。 你知道这种电池的工作原理吗？
1.了解常见的化学能与电能的转化方式。2.理解原电池原理及其形成条件。3.了解几种常见原电池的结构。4.会书写简单的电极反应式。
1.能从宏观和微观相结合的视角分析原电池的组成和工作原理。（宏观辨识与微观探析）2.能从原电池的问题和假设出发，依据探究目的，设计探究方案，运用化学实验进行实验探究。（科学探究与创新意识）
化学反应中物质的变化总是伴随着能量的变化。
1.“即热饭盒”的原理是什么？
能量转化：化学能→热能
提示：释放大量热能，生成液态铁，焊接钢轨。
2.“铝热反应”为何能焊接钢轨？
那么现实生活中还有哪些过程应用到了化学能？
火力发电厂能量转化：化学能→热能→机械能→电能
燃烧反应是否是氧化还原反应？氧化还原反应的本质又是什么？
【提示】燃烧反应是氧化还原反应，氧化还原反应的本质是氧化剂与还原剂之间发生电子的转移，引起化学键的重新结合，伴随体系能量的变化。
能否将化学能直接转化为电能？
从微观角度来看反应过程中产生电流的原因。原电池工作原理
锌与稀硫酸反应Zn+2H+== Zn2++H2↑
发生氧化反应的电极较为活泼的电极电子流出的电极
发生还原反应的电极较为不活泼的电极电子流入的电极
利用氧化还原反应将化学能转化成电能的装置。
Zn- 2e- ====Zn2+
2H++2e-====H2↑
Zn-2e- = Zn2+
失e-,沿导线传递，产生电流
2H++2e- = H2↑
外电路 电子：负极→正极电流：正极→负极
必发生失电子的氧化反应
必发生得电子的还原反应
【交流与思考】根据原电池的构造特点，总结出原电池外电路中电子流动方向、电流流动方向、内电路离子流动方向。
内电路 阴离子→负极阳离子→正极
Zn－2e-====Zn2+
Zn+2H+====Zn2++H2↑
Zn+H2SO4====ZnSO4+H2↑
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、石墨等
形成条件二：电极需插进电解质溶液中
形成条件三：必须形成闭合回路
【归纳总结】原电池的构成条件1.两个电极（活泼性不同） 正极：不活泼金属或非金属材料 负极：比较活泼的金属材料 2.电解质溶液 3.必须形成闭合回路4.自发的氧化还原反应
【及时巩固】在如下图所示的8个装置中，属于原电池的有______。
原电池正负极的判断方法
增重或有气泡放出的一极
把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡，b、d相连时，b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为：( ) A．a > b > c > d B．a > c > d > b C．c > a > b .> d D．b > d > c > a
负极发生氧化反应，正极发生还原反应。
电极产物在电解质溶液的环境中应能稳定存在，电极反应式要遵守电荷守恒和质量守恒、电子守恒等并加以配平。
两电极反应式相加，与总反应式对照验证。
化学电池的反应本质是氧化还原反应
1.干电池（一次电池）：日常用的锌锰电池。
2.蓄电池（二次电池）：手机用镍氢电池、锂离子电池。
3.燃料电池：多用于航天、军事领域。
负极：Zn - 2e- ====Zn2+
正极：2NH4+ + 2e- ====2NH3↑+H2↑
Zn + 2NH4+ ====Zn2++2NH3↑+H2↑
特点：a：一次性电池，不可逆。 b：用KOH代替NH4Cl能提高性能，延长寿命。
电极：Pb为负极；PbO2为正极。电解液:30%的H2SO4溶液。
2.充电电池（二次电池）
还有镍氢电池，锂离子电池
由于铅蓄电池在使用时产生热量，水会因挥发而损失，因此有经验的司机会定期请专业人员向铅蓄电池内加入蒸馏水，以补充在使用过程中损失的水分，延长其使用寿命。
电池里含有汞、铅、镉等多种重金属元素，随意丢弃废旧电池，对环境会造成严重的污染。资料显示，在地表面，一节废电池被腐蚀后，能使1平方米的土壤永久失去利用价值；一粒纽扣电池可使600吨水受到污染，相当于一个人一生的饮水量。
燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内，而是在工作时，不断从外界输入，同时将电极反应产物不断排出电池。
电极反应：负极：H2 + 2OH- - 2e- = 2H2O正极：O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-总反应：2H2 + O2 = 2H2O
【趣味实验】不需要电池的音乐卡实验目的：使已取出电池的音乐卡发出响声实验器材：连有导线的铁片、铜片，西红柿，已取出电池的音乐卡
或用其他水果蔬菜，小灯泡，耳机等。
1. 下列说法中正确的是（ ）A.原电池是把电能转化为化学能的装置B.原电池中电子流出的一极是正极，发生氧化反应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
2.如下图所示，a在金属活动性顺序中排在氢之前，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B．碳棒上有气体逸出C．导线上有电流，电子移动方向从a→bD．反应后a极质量减小
3.某电池反应的离子方程式是 Zn+2H+====Zn2+ +H2↑,符合该反应的原电池组合是（ ）
【提示】由该电池反应的离子方程式可知Zn为负极，H+在正极被还原为H2，故选B。
4.如图所示,电流计指针发生偏转,同时A极质量小,B极上有气泡产生,C为电解质溶液,下列说法错误的是(　　)A.B极为原电池的正极B.A、B、C可能分别为Zn、Cu、稀盐酸C.C中阳离子向A极移动 D.A极发生氧化反应
【解析】原电池中,负极金属失去电子,溶解,质量减小,故A极是负极,B极是正极,根据构成情况判断A、B、C可能分别为Zn、Cu、稀盐酸,A、B两项正确;原电池中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,C项错误;负极发生氧化反应,正极发生还原反应,D项正确。