高中化學第章化學鍵化學反應(yīng)與能量化學反應(yīng)為人類提供能量學案魯科必修

1、第2課時化學反應(yīng)為人類提供能量學習目標定位1.知道構(gòu)成原電池的條件及工作原理。2.了解化學能與電能的相互轉(zhuǎn)化以及化學反應(yīng)的其他應(yīng)用。3.了解常見的化學電源。一、化學反應(yīng)為人類提供能量1下圖為“即熱飯盒”的結(jié)構(gòu)示意圖。這種飯盒使用起來非常方便，撤去底部的隔板幾分鐘后，飯菜就變熱了，試從能量轉(zhuǎn)化的角度說明其中的原理。2鐵路工人經(jīng)常利用鋁熱劑來焊接鋼軌，你能解釋其中的原理嗎？3火力發(fā)電原理：首先通過化石燃料燃燒，使_能轉(zhuǎn)變?yōu)開能；加熱水使之汽化為蒸氣以推動蒸汽輪機，_轉(zhuǎn)化為機械能；然后帶動發(fā)電機發(fā)電，機械能轉(zhuǎn)化為_。4化工生產(chǎn)中通過電解_來制備燒堿、氫氣和氯氣，利用_能向_能的轉(zhuǎn)化；物質(zhì)燃燒發(fā)光是_

2、能轉(zhuǎn)化為_能；植物的光合作用是_能轉(zhuǎn)化為_能。1下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)換的認識中不正確的是()A電解水生成氫氣和氧氣時，電能轉(zhuǎn)化為化學能B綠色植物進行光合作用時，太陽能轉(zhuǎn)化為化學能C煤燃燒時，化學能主要轉(zhuǎn)化為熱能D白熾燈工作時，電能全部轉(zhuǎn)化為光能二、化學能轉(zhuǎn)化為電能1按要求完成下列實驗，并填表：實驗步驟現(xiàn)象結(jié)論2.原電池(1)原電池是利用_反應(yīng)，將_能轉(zhuǎn)化為_能的裝置。(2)原電池的構(gòu)成條件自發(fā)的_反應(yīng)均可設(shè)計成原電池；具有_的兩個電極(金屬與金屬或金屬與非金屬導體)；兩電極均插入_溶液中；兩極用導線連成閉合回路。(3)原電池的工作原理根據(jù)原電池反應(yīng)原理，分析下圖并填空：原電池總反應(yīng)式：_。能量轉(zhuǎn)化過

3、程：原電池在工作時，_極失去電子，電子通過導線流向_極，溶液中氧化性物質(zhì)_此電子，發(fā)生_反應(yīng)，在閉合回路中形成電流，_能轉(zhuǎn)化為_能。關(guān)鍵提醒(1)可以從多個角度判斷原電池的正極和負極。(2)電子只能在導體中定向移動，不能通過溶液。2將純鋅片和純銅片按圖示方式插入同濃度的稀硫酸中一段時間，以下敘述正確的是()兩燒杯中銅片表面均無氣泡產(chǎn)生甲中銅片是正極，乙中銅片是負極兩燒杯中溶液的c(H)均減小產(chǎn)生氣泡的速率甲比乙慢 甲中SO向Zn片移動，H向Cu片移動乙中電流從Cu片流向Zn片甲乙兩燒杯中Cu片的質(zhì)量均不變A BC D3如圖所示，在銅鋅原電池中，以硫酸銅為電解質(zhì)溶液，鋅為_極，電極上發(fā)生的是_(

4、填“氧化”或“還原”)反應(yīng)，電極反應(yīng)式為_。鋅片上觀察到的現(xiàn)象為_；銅為_極，電極上發(fā)生的是_(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)，電極反應(yīng)式是_；銅片上觀察到的現(xiàn)象是_，原電池總反應(yīng)的離子方程式為_。4四種金屬片兩兩相連浸入稀硫酸中都可組成原電池。相連時，外電路電流從流向；相連時，為正極；相連時，上有氣泡逸出；相連時，的質(zhì)量減少。據(jù)此判斷這四種金屬活潑性由大到小的順序是()A BC D原電池是把化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。其工作原理是1下列反應(yīng)能設(shè)計成原電池的是()ABa(OH)28H2O與NH4Cl反應(yīng)B石灰石分解反應(yīng)CNaOH溶液與鹽酸反應(yīng)D甲烷與O2的反應(yīng)2如圖所示，下列敘述正確的是()A銅是負極

5、，銅片上有氣泡產(chǎn)生B銅片質(zhì)量逐漸減少C電流從鋅片經(jīng)導線流向銅片D氫離子在銅片表面被還原3下列說法中正確的是()A原電池是把電能轉(zhuǎn)化為化學能的裝置B原電池中電子流出的一極是正極，發(fā)生氧化反應(yīng)C原電池中電流從負極流出，從正極流入D原電池中的陽離子向正極移動4如圖是Zn和Cu形成的原電池，某實驗興趣小組做完實驗后，在讀書卡片上記下結(jié)論。其中正確的一組是()Zn為正極，Cu為負極H向負極移動電子是由Zn經(jīng)外電路流向CuCu極上有H2產(chǎn)生若有1 mol電子流過導線，則產(chǎn)生的H2為0.5 mol正極的電極反應(yīng)式為Zn2e=Zn2A BC D5某小組為研究電化學原理，設(shè)計如圖裝置。下列敘述不正確的是()Aa

6、和b不連接時，鐵片上會有金屬銅析出Ba和b用導線連接時，銅片上發(fā)生的反應(yīng)為Cu22e=CuC無論a和b是否連接，鐵片均會溶解，溶液均從藍色逐漸變成淺綠色Da和b用導線連接時，鐵片做正極6由A、B、C、D四種金屬按下表中裝置進行實驗。裝置現(xiàn)象二價金屬A不斷溶解C的質(zhì)量增加A上有氣體產(chǎn)生根據(jù)實驗現(xiàn)象回答下列問題：(1)裝置甲中負極的電極反應(yīng)式是_。(2)裝置乙中正極的電極反應(yīng)式是_，溶液中Cu2向_(填“B”或“C”)極移動。(3)裝置丙中溶液的c(H)變化是_(填“變大”“變小”或“不變”)。(4)四種金屬活動性由強到弱的順序是_。答案精析新知導學一、1當撤去隔板后，鎂粉、鐵粉和水相互接觸，鎂與

7、水發(fā)生化學反應(yīng)的方程式為Mg2H2O=Mg(OH)2H2，食物被反應(yīng)放出的能量加熱后變成熱的食物。2氧化鐵粉末和鋁粉的混合物是常用的鋁熱劑。使用時先點燃鎂條，鎂條劇烈燃燒，放出大量的熱，使三氧化二鐵粉末和鋁粉在較高溫度下發(fā)生劇烈反應(yīng)，生成氧化鋁和鐵單質(zhì)，并放出大量的熱，反應(yīng)的化學方程式為Fe2O32AlAl2O32Fe。高溫下鐵呈液態(tài)，可焊接斷裂的鋼軌。3化學熱熱能電能4飽和食鹽水電化學化學光光化學活學活用1D白熾燈工作時，電能沒有全部轉(zhuǎn)化為光能，還轉(zhuǎn)化為熱能等。二、1(從左到右，從上到下)鋅片逐漸溶解，表面有氣泡；銅片表面無氣泡鋅與稀硫酸發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生H2，而銅則不能鋅片逐漸溶解，銅片表面

8、有氣泡，檢流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)導線中有電流，化學反應(yīng)中化學能轉(zhuǎn)化為電能兩鋅片逐漸溶解且表面都有氣泡，檢流計指針不偏轉(zhuǎn)鋅與稀硫酸反應(yīng)，導線中無電流無現(xiàn)象乙醇是非電解質(zhì)，導線中無電流2(1)氧化還原化學電(2)氧化還原活動性不同電解質(zhì)(3)負極氧化反應(yīng)Zn2e=Zn2正極還原反應(yīng)2H2e=H2Zn2H=Zn2H2負正得到還原化學電歸納總結(jié)還原性較弱的金屬或能導電的非金屬還原反應(yīng)電子流入電流流出還原性較強的金屬氧化反應(yīng)電子流出電流流入活學活用2B3負氧化Zn2e=Zn2鋅片溶解正還原Cu22e=Cu銅極變粗ZnCu2=Zn2Cu解析CuSO4為電解質(zhì)溶液時，銅鋅原電池的負極為鋅，電極反應(yīng)式為Zn2e=Z

9、n2，所以鋅片不斷溶解，正極為銅，電極反應(yīng)式為Cu22e=Cu，所以銅極不斷變粗，電池總反應(yīng)式為ZnCu2=Zn2Cu。4B相連時，外電路電流從流向，則金屬活潑性大于；相連時，為正極，則金屬活潑性大于；相連時，上有氣泡逸出，則金屬活潑性大于；相連時，的質(zhì)量減少，則金屬活潑性大于，故金屬活潑性由大到小的順序為。達標檢測1D自發(fā)的氧化還原反應(yīng)才能組成原電池，故D項正確。2D由圖可知，Zn為原電池負極，失去電子被氧化，電子經(jīng)導線流向正極銅電極；溶液中的氫離子在正極得到電子而被還原為H2；電子流向與電流方向相反。3D原電池是把化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置；原電池中電子流出的一極是負極，發(fā)生氧化反應(yīng)；電流從正

10、極流出，從負極流入；原電池中的陽離子向正極移動，發(fā)生還原反應(yīng)。4B在該原電池中，Zn比Cu活潑，故Zn為負極，Cu為正極，電子由Zn流出經(jīng)導線流向Cu；負極反應(yīng)為Zn2e=Zn2，正極反應(yīng)為2H2e=H2，故每轉(zhuǎn)移1 mol電子時，產(chǎn)生0.5 mol H2；在溶液中H向正極移動，SO向負極移動。故、錯誤，、正確，選B項。5Da、b不連接，未形成原電池，Cu2與Fe在接觸面上直接反應(yīng)，A項正確；a、b用導線連接，銅片為正極，Cu2在該電極上得電子，鐵片為負極，B項正確、D項錯誤；a、b連接與否，溶液中的Cu2均得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成Cu，F(xiàn)e均失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Fe2，故溶液均從藍色逐漸變成淺綠色，C項正確。6(1)A2e=A2