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1、化学反应与能量转化-课件PPT,化学反应与能量转化-课件PPT,第1课时化学反应中能量变化的本质及转化形式,第1课时化学反应中能量变化的本质及转化形式,一、实验探究化学变化中的能量变化1.【活动探究】,溶解,气泡,升高,Mg+2HCl=,MgCl2+H2,放热,一、实验探究化学变化中的能量变化实验操作实验现象有关化学方程,气泡,降低,吸热,实验操作实验现象有关化学方程式或结论 反应生成_,2.结论：每一个化学反应都伴随着能量的变化，有的反应_能量（放热反应），有的反应_能量（吸热反应）。,释放,吸收,2.结论：每一个化学反应都伴随着能量的变化，有的反应_,【情境思考】古诗石灰吟：千锤万凿出深山
2、，烈火焚烧若等闲。粉骨碎身浑不怕，要留清白在人间。,【情境思考】,是一首托物言志诗。作者以石灰作比喻，表达自己为国尽忠，不怕牺牲的意愿和坚守高洁的决心。通过古诗的描述，制取石灰的反应是放热反应还是吸热反应？石灰遇水的反应呢？,是一首托物言志诗。作者以石灰作比喻，表达自己为国尽忠，不怕牺,提示：碳酸钙变为氧化钙的反应为吸热反应，氧化钙变为氢氧化钙的反应为放热反应。,提示：碳酸钙变为氧化钙的反应为吸热反应，氧化钙变为氢氧化钙的,二、化学反应中能量变化的实质和原因分析1.化学反应的实质,2.化学反应中能量变化的原因（1）能量变化的原因：旧化学键破坏时要_能量（E1），新化学键形成时要_能量（E2）。
3、,吸收,释放,二、化学反应中能量变化的实质和原因分析2.化学反应中能量变化,（2）反应吸收能量和放出能量的原因：从化学键角度分析：若E1E2，则反应_能量；若E1E2，则反应_能量。从物质能量角度分析：若 ，则反应_能量；若 ，则反应_能量。,吸收,释放,放出,吸收,3.能量转化的形式化学能 _、_或_等。,热能,电能,光能,（2）反应吸收能量和放出能量的原因：吸收释放放出吸收3.能量,4.计算根据下列信息分析氢气燃烧生成水蒸气时能量的变化情况,4.计算,（1）断裂1 mol H2和 mol O2中的化学键吸收的总能量：_。（2）形成1 mol H2O时释放的总能量：_。（3）燃烧1 mol
4、H2生成水蒸气时_能量_kJ。,436 kJ+249 kJ=685 kJ,930 kJ,放出,245,（1）断裂1 mol H2和 mol O2中的化学键吸,【微思考】是不是放热反应不需要加热就能发生？吸热反应需要加热才能发生？提示：不是。反应是放热反应还是吸热反应与反应的条件无关，如煤的燃烧是放热反应，但一般需要加热才能发生；氯化铵和氢氧化钙的反应是吸热反应，但不加热就能发生。,【微思考】,【巧判断】（1）化学反应过程中不一定都有能量变化（ ）提示：。因为化学变化中需断裂的化学键与形成的化学键不同，所以一定伴随着能量的变化。（2）镁带燃烧时，化学能全部转化为热能（ ）提示：。镁带燃烧时发出耀
5、眼的白光，所以化学能一部分变为光能。（3）有能量放出的变化都是放热反应，吸收能量的变化都是吸热反应（ ）提示：。物理变化也可能伴随着能量的变化。,【巧判断】,知识点一化学反应中能量的变化原因及计算【重点释疑】1.化学反应的能量变化分析：（1）从化学键的角度：,知识点一化学反应中能量的变化原因及计算,E1E2：反应吸收能量（吸热反应）。E1E2：反应放出能量（放热反应）。可以总结为新大于旧，反应放热；旧大于新，反应吸热。（2）从物质内部能量变化的角度“两个过程”：可以看作是热能、电能或光能等物质外部的能量被“储存”起来的过程。可以看作是“储存”在物质内部的能量（化学能）转化成热能、光能或电能等释
6、放出来的过程。,E1E2：反应吸收能量（吸热反应）。,2.化学反应中能量计算的步骤（1）根据化学方程式确定断键、成键的物质的量。（2）确定断键吸收的总能量和成键释放的总能量。（3）计算反应的能量变化：若反应释放能量。E=成键时释放能量之和-断键时吸收能量之和若反应吸收能量。E=断键时吸收能量之和-成键时释放能量之和,2.化学反应中能量计算的步骤,【易错提醒】分析化学反应中的能量变化时，应注意以下两点：（1）物质所含能量越低越稳定。化学反应中的能量变化与化学键的断裂和形成有关，断裂化学键吸收的能量等于形成该化学键时释放的能量，能量值越大，化学键越牢固，物质本身越稳定，物质的能量越低。（2）由于任
7、何化学反应中都存在化学键的断裂与生成，因此，任何化学反应在发生物质变化的同时必然发生能量的变化。也就是说任何化学反应中反应物具有的总能量与生成物具有的总能量一定不相等。,【易错提醒】分析化学反应中的能量变化时，应注意以下两点：,【思考讨论】如图，若试管中的无色液体是稀硫酸，向其中加入镁条，可以观察到U形管中有什么现象？产生此现象的原因是什么？,提示：看到U形管a端液面下降，b端液面上升。原因是镁条与稀硫酸反应放热，致使瓶内气压大于外界气压，从而将U形管中的红色墨水压往U形管的右侧。,【思考讨论】提示：看到U形管a端液面下降，b端液面上升。原,【案例示范】 【典例】下表中的数据表示破坏1 mol
8、化学键需消耗的能量，根据表中数据计算以下反应生成1 mol CO2时的热量变化（ ）CH4（g）+2O2（g） CO2（g）+2H2O（g）,A.放出热量800 kJB.放出热量1 520 kJC.吸收热量110 kJD.放出热量610 kJ,【案例示范】 化学键CHOOOOCOCOHO能量,【思维建模】利用化学键计算反应中能量变化的解答思路如下：,【思维建模】利用化学键计算反应中能量变化的解答思路如下：,【解析】选A。1个CH4中含4个CH键，1个O2中含1个OO键，1个CO2中含2个CO键，1个H2O中含2个HO键。生成1 mol CO2时，断裂4 mol CH键和2 mol OO键，吸收
9、的热量为Q吸=4EC-H+2 =4415 kJ+2498 kJ=2 656 kJ。形成4 mol HO键和2 mol CO键，释放的热量为Q放=4EO-H+2 =4465 kJ+2798 kJ=3 456 kJ，因为Q放Q吸，所以反应放热。放出的热量为Q=Q放-Q吸=3 456 kJ-2 656 kJ=800 kJ。,【解析】选A。1个CH4中含4个CH键，1个O2中含1个O,【母题追问】（1）因为甲烷生成二氧化碳的反应是放热反应，能不能说甲烷具有的能量大于二氧化碳？提示：不可以。放热反应是指反应物总能量大于生成物总能量。（2）当反应生成液态水时，反应放出的热量是变多还是变少？提示：变多。气态
10、水变为液态水时放热。,【母题追问】（1）因为甲烷生成二氧化碳的反应是放热反应，能不,【误区警示】（1）断裂化学键需要吸收的能量越多，物质内部的能量越低，物质越稳定，即能量越低越稳定。（2）通过化学键的断裂、形成来计算化学反应中能量变化时，要注意物质内部化学键的数量。,【误区警示】（1）断裂化学键需要吸收的能量越多，物质内部的能,【迁移应用】1.（2019威海高一检测）已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量121 kJ，且氧气中1 mol OO键完全断裂时需要吸收能量496 kJ，水蒸气中1 mol HO键形成时放出能量463 kJ，则氢气中1 mol HH键断裂时吸收的能量为（ ）A.92
11、0 kJB.557 kJC.436 kJD.188 kJ,【迁移应用】,【解析】选C。由1 g H2完全燃烧生成水蒸气时放出能量121 kJ可知：2 g H2（即含1 mol HH键）完全燃烧生成水蒸气时放出的能量为121 kJ2=242 kJ。由化学方程式：H2（g）+ O2（g） H2O（g），可设1 mol HH键断裂吸收的能量为Q，则：Q+ 496 kJ-2463 kJ=-242 kJ，Q=436 kJ。,【解析】选C。由1 g H2完全燃烧生成水蒸气时放出能,2.下列关于反应能量的说法中正确的是（ ）A.化学反应中的能量变化，都表现为热量的变化B.化学键的断裂和形成是化学反应中能量变
12、化的主要原因C.已知反应：Zn（s）+CuSO4（aq）=ZnSO4（aq）+Cu（s）为放热反应，则反应物总能量生成物总能量D.相同条件下，如果1 mol氢原子所具有的能量为E1，1 mol氢分子的能量为E2，则2E1=E2,2.下列关于反应能量的说法中正确的是（ ）,【解析】选B。化学反应中的能量变化，不是都表现为热量的变化，还可能有其他能量的变化，如光能等，A项错误；放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量，C项错误；分子变成原子需要破坏化学键，吸收能量，2E1E2，D项错误。,【解析】选B。化学反应中的能量变化，不是都表现为热量的变化，,【补偿训练】（2019南京高一检测）化学反应的
13、发生必然伴随有能量的转化，其最根本的原因是（ ）A.化学反应中一定有新物质生成B.化学反应中旧的化学键断裂需要吸收能量，新的化学键生成需要放出能量C.化学反应通常需要加热等条件才能发生D.能量变化是化学反应的基本特征之一,【补偿训练】,【解析】选B。化学反应是吸热还是放热，取决于反应过程中旧化学键断裂吸收的总能量与新化学键形成放出的总能量的相对多少，或生成物具有的总能量与反应物具有的总能量的相对大小。任何化学反应，反应物中化学键与生成物中化学键均不可能相同，或者说反应物与生成物不可能相同，故旧键断裂吸收的能量与新键形成放出的能量不可能相等，反应物具有的能量与生成物具有的能量不可能相等。,【解析
14、】选B。化学反应是吸热还是放热，取决于反应,【素养提升】合成氨指由氮和氢在高温高压和催化剂条件下直接合成的氨，为一种基本无机化工流程。合成氨工业在20世纪初期形成，开始用氨作火炸药工业的原料，为战争服务，第一次世界大战结束后，转向为农业、工业服务。随着科学技术的发展，对氨的需求量日益增长。德国化学家哈伯从1902年开始研究由氮气和氢气直接合成氨，于1908年申请专利，即“循环法”。,【素养提升】,氨的合成反应为N2+3H2 2NH3，1 mol N2完全反应时放出的能量为92.4 kJ。若断开1 mol HH键吸收的能量为436 kJ，形成1 mol HN键放出的能量为391 kJ，请判断断开
15、1 mol NN键需吸收的能量是多少？提示：945.6 kJ。设断开1 mol NN键需吸收的能量为x，根据反应放出的能量=形成新键放出的能量-断开旧键吸收的能量，代入数据：92.4 kJ=6391 kJ-3436 kJ-x，x=945.6 kJ。,氨的合成反应为N2+3H2,知识点二放热反应和吸热反应的比较【重点释疑】放热反应和吸热反应的比较,知识点二放热反应和吸热反应的比较类型放热反应吸热反应定义,类型比较放热反应吸热反应形成反应物具有的总能量大于生成物具有,类型比较放热反应吸热反应常见（1）大多数化合反应；（1）大多,【易错提醒】化学反应中能量变化的“不一定”（1）需加热才能发生的反应不
16、一定是吸热反应，如碳和氧气的反应。（2）放热反应常温下不一定容易发生，如铝热反应。（3）吸热反应也不一定需要加热，如Ba（OH）28H2O晶体和NH4Cl晶体的反应。（4）放热（或吸热）过程不一定是放热（或吸热）反应，如冰融化是吸热过程而不是吸热反应。,【易错提醒】化学反应中能量变化的“不一定”,【思考讨论】如图是一个一次性加热杯的示意图。当水袋破裂时，水与固体碎块混合，杯内食物温度逐渐上升。制造此加热杯可选用的固体碎块是什么？,提示：遇到水放热的物质一般用生石灰。,【思考讨论】提示：遇到水放热的物质一般用生石灰。,【案例示范】 【典例】结合已知信息判断下列反应是吸热反应还是放热反应：（1）通
17、过反应物、产物能量的变化判断下列反应是吸热反应还是放热反应：,【案例示范】,（2）通过计算判断反应H2+Cl2 2HCl是放热反应还是吸热反应。,（2）通过计算判断反应H2+Cl2 2,（3）如图通过实验现象判断反应是吸热反应还是放热反应。现象： 反应后发现沾有水的玻璃片和烧杯冻在一起。,（4）根据常见的放热反应和吸热反应判断下列反应哪些属于放热反应：Al与Fe2O3的反应Mg与CH3COOH溶液的反应燃烧反应中和反应复分解反应,（3）如图通过实验现象判断反应是吸热反应还是放热反应。现象：,【解析】（1）反应A中反应物能量小于生成物能量，是吸热反应，反应B中反应物能量大于生成物能量是放热反应。
18、（2）断裂旧化学键吸收的总能量应该是断裂1 mol HH键与1 mol ClCl键所吸收的能量之和，即436 kJ+243 kJ=679 kJ。形成新化学键放出的总能量应该是形成2 mol HCl键所放出的能量，即2431 kJ=862 kJ。放出的能量大于吸收的能量，所以反应是放热反应。,【解析】（1）反应A中反应物能量小于生成物能量，是吸热反应，,（3）反应后水结冰，说明反应吸热，是吸热反应。（4）常见的放热反应有：燃烧反应、酸碱中和反应、铝热反应、活泼金属与酸或H2O的反应,答案：（1）A吸热反应、B放热反应（2）放热反应（3）吸热反应（4）,（3）反应后水结冰，说明反应吸热，是吸热反应
19、。答案：（1）A,【迁移应用】（2018天津合格考）下列反应过程中的能量变化符合如图所示的是（ ）A.CH4的燃烧B.CaCO3的分解C.Mg和稀硫酸的反应D.酸和碱的中和反应,【解析】选B。由图可知，反应物能量小于生成物能量，是吸热反应，碳酸钙分解是吸热反应。,【迁移应用】【解析】选B。由图可知，反应物能量小于生成物能,【补偿训练】1.下列反应符合图示的是（ ）,A.铝片与盐酸的反应B.Ba（OH）28H2O与NH4Cl晶体的反应C.酸碱中和反应D.甲烷在氧气中的燃烧反应,【补偿训练】A.铝片与盐酸的反应,【解析】选B。据图可知，该反应属于吸热反应。给出的四个反应中，活泼金属与酸反应、中和反
20、应及燃烧反应均是放热反应，Ba（OH）28H2O与NH4Cl晶体的反应是吸热反应。,【解析】选B。据图可知，该反应属于吸热反应。给出的四个反应中,2.下列说法正确的是（ ）A.化学反应都伴随着能量的变化，通常表现为热量的变化B.需要加热的反应一定是吸收热量的反应C.电解水生成氢气和氧气的反应是吸热反应，又是分解反应，所以分解反应一定是吸收热量的反应D.放出热量的反应常温下易发生,2.下列说法正确的是（ ）,【解析】选A。化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化，也可表现为光能或电能的变化，A项正确；反应是吸收还是放出热量，决定于反应物断键吸收的能量与形成生成物中的新键释放的能量的相对大小，与反
21、应时是否加热或反应类型等无必然联系，B、C两项不正确；一个化学反应是否易发生与许多因素有关，放出热量的反应在常温下也不一定易发生，如燃烧反应等，D项不正确。,【解析】选A。化学反应中的能量变化通常表现为热量,【规律方法】放热反应和吸热反应的判断方法（1）根据反应物和生成物的总能量大小判断。（2）根据化学键断裂和形成时能量变化大小关系判断。（3）根据经验规律判断用常见吸热和放热的反应类型来判断。（4）根据生成物和反应物的相对稳定性判断由稳定的物质生成不稳定的物质的反应为吸热反应，反之为放热反应。,【规律方法】放热反应和吸热反应的判断方法,【课堂回眸】,【课堂回眸】,第2课时化学反应能量转化的 重
22、要应用化学电池,第2课时,一、原电池的构造及原理1.原电池原理（1）原电池：一种利用_将_的装置。,氧化还原反应,化学能直接转化,成电能,一、原电池的构造及原理氧化还原反应化学能直接转化成电能,（2）原电池原理氢氧燃料电池,（2）原电池原理,原电池原理（以氢氧燃料电池为例）,原电池原理（以氢氧燃料电池为例）实验装置,氧化,还原,闭合回路,电流,失电子,氧化,得电子,还原,负,正,原电池还原剂和氧化剂分别在两个不同的区域两极负极氢气_,2.原电池的构造,2.原电池的构造,【做一做】如图为由锌、石墨棒和硫酸铜溶液组成的原电池,（1）负极反应物是_，_电子发生_反应；（2）正极反应物是_，_电子发生
23、_反应；（3）工作时以上原电池中_能转化为_能。,Zn,氧化,Cu2+,还原,化学,电,失,得,【做一做】（1）负极反应物是_，_电子发生_,二、原电池的设计1.基本思路,二、原电池的设计,2.具体流程,2.具体流程,3.实例（1）原电池设计,锌片,锌片,氢离子,石墨或铜片,稀硫酸或稀盐酸,导线,逐渐,溶解,表,面有气,泡生成,3.实例依据Zn+2H+=Zn2+H2实验现象确定,（2）装置装置,电极反应负极反应：_，_反应；正极反应：2H+2e-=H2，还原反应。,Zn-2e-=Zn2+,氧化,（2）装置电极反应Zn-2e-=Zn2+氧化,【巧判断】（1）原电池中电子由负极通过导线到正极，然后
24、由正极经溶液再到负极，形成闭合回路。（ ）提示：。导电时溶液中没有电子的移动，只有阴阳离子的定向移动。（2）原电池中两电极如果都是金属，一般活泼的金属作负极。（ ）提示：。活泼的金属容易失电子，原电池中失电子的一极为负极。,【巧判断】,（3）铜、锌、稀硫酸组成的原电池中，如果把稀硫酸换成乙醇溶液，也能形成原电池。（ ）提示：。原电池中的溶液需要为电解质溶液，乙醇是非电解质。,（3）铜、锌、稀硫酸组成的原电池中，如果把稀硫酸换成乙醇溶液,三、原电池的分类,三、原电池的分类,【微思考】燃料电池中燃料是负极反应物还是正极反应物？提示：负极。在燃料电池中燃料燃烧失电子作负极反应物。氧气得电子作正极反应
25、物。,【微思考】,【情境思考】现在的电动车上绝大多数装的是铅酸蓄电池，因为铅酸蓄电池成本低，性价比高。1860年，法国的普朗泰发明出用铅作电极的电池。这种电池的独特之处是，当电池使用一段时间后电压下降时，可以给它通以反向电流，使电池电压回升。因为这种电池能充电，可以反复使用，所以称它为“铅酸蓄电池”。,【情境思考】,化学反应与能量转化-课件PPT,蓄电池是一种可充电的电池，广泛应用于电动车、汽车等行业。蓄电池放电时和充电时能量转化是否一样？提示：不一样。放电时是化学能转化为电能，充电时是电能转化为化学能。,蓄电池是一种可充电的电池，广泛应用于电动车、汽车等行业。蓄电,知识点一原电池的原理及电极
26、判断【重点释疑】1.原理（以铜锌原电池为例）,知识点一原电池的原理及电极判断,2.正负极的判断,2.正负极的判断,【易错提醒】判断正负极时应注意的几个问题（1）活泼性强的不一定是负极，如镁和铝放入氢氧化钠溶液中形成原电池，铝是负极；铜和铝放入浓硝酸中形成原电池，由于铝的钝化，铜是负极。（2）燃料电池中电极不参与反应，通入燃料的一极为负极，通入助燃剂（一般为氧气）的一极为正极。（3）如果给了电池反应，正负极还可以根据化合价的改变来判断，化合价升高的物质失电子，为负极；化合价降低的物质得电子，为正极。,【易错提醒】判断正负极时应注意的几个问题,【思考讨论】（1）原电池原理中的“闭合回路”，其含义是
27、什么？,提示：原电池在工作时，带电粒子是按照一定的规律，沿一定方向运动的，应当从两方面掌握：一是溶液中的阴离子向负极方向运动，而阳离子向正极方向运动；二是导线上电子从负极流向正极（电流从正极流向负极）。整个回路上带同种电荷的粒子沿一个方向不停地运动。,【思考讨论】提示：原电池在工作时，带电粒子是按照一定的规律,（2）电池的负极只能是金属材料吗？提示：不是。燃料电池的负极就不是金属如氢氧燃料电池负极材料为石墨。,（2）电池的负极只能是金属材料吗？,【案例示范】 【典例】（2019临沂高一检测）如图所示是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡上的记录如下，则卡片上的描述合理的是
28、（ ）,A.B.C.D.,【案例示范】 A.B.C.D.,【思维建模】解答原电池原理型试题的思维流程如下：,【思维建模】解答原电池原理型试题的思维流程如下：,【解析】选B。铜锌形成原电池的时候，锌是负极，铜为正极；由于锌失去电子变成锌离子进入溶液中，电子通过外电路流向正极，溶液中的氢离子在正极上得到电子，变成氢气，发生还原反应；阳离子向正极移动，阴离子硫酸根离子向负极移动；若有0.5 mol电子流经导线，由于正极的电极反应式为2H+2e-=H2，所以会产生0.25 mol的氢气；电子的流向是由负极流向正极，所以应该是由ZnCu；正极反应式是2H+2e-=H2，发生还原反应。,【解析】选B。铜锌
29、形成原电池的时候，锌是负极，铜为正极；由于,【母题追问】（1）若将上题图示中的电解质溶液变成硫酸铜溶液，能否形成原电池？若能，请写出电极反应式；若不能，请说明理由。,提示：可以形成，只不过是溶液里的氢离子参加反应变成铜离子参加反应。其电极反应如下：负极（Zn）：Zn-2e-=Zn2+；正极（Cu）：Cu2+2e-=Cu。,【母题追问】（1）若将上题图示中的电解质溶液变成硫酸铜溶液，,（2）若此原电池有0.5 mol电子流经导线，此时锌电极的质量将如何变化？提示：由原电池原理可知，锌电极的质量将减少，由Zn-2e-=Zn2+可知，有0.5 mol电子流经导线时减少的质量为16.25 g。,（2）
30、若此原电池有0.5 mol电子流经导线，此时锌电极的质,【迁移应用】1.（2019聊城高一检测） 一种新型的电池，总反应：3Zn+2 +8H2O=2Fe（OH）3+3Zn（OH）2+4OH-，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是（ ）,A.Zn极是负极，发生氧化反应B.随着反应的进行，溶液的pH增大C.电子由Zn极流出到石墨电极，再经过溶液回到Zn极，形成回路D.石墨电极上发生的反应为 +3e-+4H2O=Fe（OH）3+5OH-,【迁移应用】A.Zn极是负极，发生氧化反应,【解析】选C。根据电池总反应，Zn的化合价升高，根据原电池的工作原理，即锌作负极，发生氧化反应，故A说法正确；根据电池
31、总反应方程式，生成OH-，溶液的pH增大，故B说法正确；根据原电池的工作原理，电子从Zn电极流出经外电路流向石墨，电解质溶液应是阴阳离子定向移动，没有电子通过，故C说法错误；负极电极反应式为Zn+2OH-2e-=Zn（OH）2，正极反应式为 +4H2O+3e-=Fe（OH）3 +5OH-，故D说法正确。,【解析】选C。根据电池总反应，Zn的化合价升高，根据原电池的,2.番茄是人们爱吃的水果，也是餐桌上的美食，你能想到利用番茄来制作番茄电池吗？如图为某兴趣小组制作的番茄电池，但电路接通后，检流计的指针发生了偏转。下列说法正确的是（ ）,A.电子由铜通过导线流向锌B.该装置是将电能转化为化学能的装
32、置C.锌电极发生氧化反应D.电流由锌通过导线流向铜,【解析】选C。A项，铜作正极，锌作负极，因此电子由锌通过导线流向铜，故错误；B项，该装置将化学能转化为电能，故错误；C项，锌作负极失去电子，发生氧化反应，故正确；D项，电子与电流的方向相反，因此电流由铜极通过导线流向锌极，故错误。,2.番茄是人们爱吃的水果，也是餐桌上的美食，你能想到利用番茄,【补偿训练】（2019廊坊高一检测）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【解析】选D。原电池是把化学能转化为电能的装
33、置；原电池中电子流出的一极是负极，发生氧化反应；电流从正极流出，从负极流入；原电池中的阳离子向正极移动，发生还原反应。,【补偿训练】,【素养提升】 1.如图是铅蓄电池的结构示意图，电池反应的总方程式：Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O，则原电池放电时负极反应物和正极反应物分别是什么？,提示：根据化合价变化判断，Pb的化合价升高，发生氧化反应，作负极材料和反应物； PbO2中铅元素化合价降低，作正极材料和反应物。,【素养提升】 提示：根据化合价变化判断，Pb的化合价升高，发,2.如图是酸性和碱性锌锰干电池示意图。,酸性和碱性电池的负极材料、负极反应是否一样？提示：负
34、极材料都是锌，发生的反应不一样。酸性条件下为Zn-2e-=Zn2+，碱性条件下为Zn-2e-+2OH-=Zn（OH）2。,2.如图是酸性和碱性锌锰干电池示意图。酸性和碱性电池的负极材,3.以下是酸性、碱性氢氧燃料电池的示意图。,电池工作时，负极反应物氢气和正极反应物氧气在两种电池中分别生成什么物质？,提示：氢气在酸性氢氧燃料电池中变为氢离子，在碱性氢氧燃料电池中变为水；氧气在酸性氢氧燃料电池中变为水，在碱性氢氧燃料电池中变为氢氧根离子。,3.以下是酸性、碱性氢氧燃料电池的示意图。电池工作时，负极反,知识点二原电池原理的应用【重点释疑】,知识点二原电池原理的应用,化学反应与能量转化-课件PPT,
35、【思考讨论】（1）所有化学反应，都能设计成原电池吗？提示：不是。原电池的工作原理是使氧化还原反应中转移的电子作定向移动，故只有自发的氧化还原反应才能设计成原电池。（2）原电池中一定是较活泼金属作负极，较不活泼金属作正极吗？提示：不一定，如镁条、铝条连接，插入氢氧化钠溶液中，形成的原电池铝作负极，镁作正极。,【思考讨论】,【案例示范】 【典例1】利用生活或实验室中常用物品，根据氧化还原反应知识和电学知识，自己动手设计一个原电池。实验原理：Fe+2H+=Fe2+H2。（1）如何选择电池的正负极材料？（宏观辨识与微观探析）（2）如何选择离子导体？除了以上物质还缺少什么实验用品（已有耳机）？（证据推理
36、与模型认知）（3）实验装置如图：（科学探究与创新意识）,【案例示范】,按如图所示连接好实验仪器，注意观察（耳朵听）耳机是否有声音发出，如果没有，可将原电池的两个电极中的一极接触耳机插头上的一极（注意：接触的同时耳机的另一个极是连接在原电池的另一个电极上的），这时可以听见耳机发出“嚓嚓嚓”声音。其原因是在原电池中，由化学能转化为什么能？如果将装置中的耳机改为电流计，则铁钉应该接电流计的什么极？电极反应是什么？另一极应该接电流计的什么极，发生氧化反应还是还原反应？,按如图所示连接好实验仪器，注意观察（耳朵听）耳机是否有声音,【解析】（1）原电池的构成条件是电极、导线、电解质溶液。负极应用铁钉或铁条
37、，正极可选铜棒、铜钉或石墨（如铅笔芯）等；（2）离子导体可以选择稀硫酸溶液，应盛放在烧杯中，电子导体应用导线。（3）原电池是将化学能转化为电能的装置，电流计的负极应与电源负极相连，负极发生氧化反应，正极发生还原反应。,【解析】（1）原电池的构成条件是电极、导线、电解质溶液。负极,答案：（1）负极：铁钉或铁条正极：铜钉（其他的惰性电极如铅笔芯、铂等都正确）（2）稀硫酸 烧杯、导线（3）电能负极 Fe-2e-=Fe2+正极还原反应,答案：（1）负极：铁钉或铁条正极：铜钉（其他的惰性电极如铅,【规律方法】原电池的设计一般思路：设计原电池时，首先要根据所提供的氧化还原反应的特点进行设计。原电池的设计要
38、紧扣原电池的构成条件。具体方法是（1）以自发进行的氧化还原反应为基础。（2）分析氧化还原反应，从中找出氧化剂和还原剂，并把氧化还原反应分解为氧化反应和还原反应两个半反应，从而确定电极反应。（3）以电极反应为基础，根据原电池的工作原理确定电极材料和电解质溶液。通常还原剂即为负极材料，氧化剂为电解质溶液中的某种阳离子，正极材料必须比负极材料的活泼性弱或选石墨作电极。,【规律方法】原电池的设计一般思路：,【典例2】（2019巢湖高一检测）四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。相连时，外电路电流从流向；相连时，为正极；相连时，上有气泡逸出；相连时，的质量减少。据此判断这四种金属活泼性由大到小的
39、顺序是（ ）A.B.C.D.,【典例2】（2019巢湖高一检测）四种金属片两两相,【思维建模】利用原电池判断金属性强弱的一般思路为,【解析】选B。由题意知：四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。相连时，外电路电流从流向，则金属活泼性大于；相连时，为正极，则金属活泼性大于；相连时，上有气泡逸出，则金属活泼性大于；相连时，的质量减少，则金属活泼性大于，故正确顺序为。,【思维建模】利用原电池判断金属性强弱的一般思路为【解析】选B,【迁移应用】1.（2019滨州高一检测）下面是四个化学反应，你认为理论上不可用于设计原电池的化学反应是（ ）A.2Al+2NaOH+6H2O=2NaAl（OH）4+
40、3H2B.2H2+O2 2H2OC.Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4D.Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2,【解析】选D。D项中的反应不属于氧化还原反应，不能设计成原电池。,【迁移应用】【解析】选D。D项中的反应不属于氧化还原反应,2.（2019杭州高一检测）一个原电池总反应为Zn+Cu2+=Zn2+Cu，该电池材料及电解质溶液可能是（ ）,【解析】选C。原电池总反应为Zn+Cu2+=Zn2+Cu，可得出其负极反应：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应），正极反应：Cu2+2e-=Cu（还原反应），因此负极材料只能是Zn。正极为Cu2+得电子还原成铜，电解质应为可溶性铜盐，正极材料为活泼性比Zn弱的Cu、Fe（或C、Pt）等。,2.（2019杭州高一检测）一个原电池总反应为Zn+Cu2,【课堂回眸】,【课堂回眸】,谢 谢,谢 谢,感谢聆听,感谢聆听,
