化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化-課件PPT

1、化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化-課件PPT化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化-課件PPT第1課時化學(xué)反應(yīng)中能量變化的本質(zhì)及轉(zhuǎn)化形式第1課時化學(xué)反應(yīng)中能量變化的本質(zhì)及轉(zhuǎn)化形式一、實驗探究化學(xué)變化中的能量變化1.【活動探究】實驗操作實驗現(xiàn)象有關(guān)化學(xué)方程式或結(jié)論 鎂粉逐漸_，生成_，反應(yīng)后溶液溫度_；反應(yīng)是_反應(yīng)溶解氣泡升高Mg+2HCl=MgCl2+H2放熱一、實驗探究化學(xué)變化中的能量變化實驗操作實驗現(xiàn)象有關(guān)化學(xué)方程實驗操作實驗現(xiàn)象有關(guān)化學(xué)方程式或結(jié)論 反應(yīng)生成_，反應(yīng)后溶液溫度_反應(yīng)是_反應(yīng)氣泡降低吸熱實驗操作實驗現(xiàn)象有關(guān)化學(xué)方程式或結(jié)論 反應(yīng)生成_2.結(jié)論：每一個化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化，有的反應(yīng)_能量（放熱反應(yīng)），有

2、的反應(yīng)_能量（吸熱反應(yīng)）。釋放吸收2.結(jié)論：每一個化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化，有的反應(yīng)_【情境思考】古詩石灰吟：千錘萬鑿出深山，烈火焚燒若等閑。粉骨碎身渾不怕，要留清白在人間?！厩榫乘伎肌渴且皇淄形镅灾驹?。作者以石灰作比喻，表達自己為國盡忠，不怕犧牲的意愿和堅守高潔的決心。通過古詩的描述，制取石灰的反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)？石灰遇水的反應(yīng)呢？是一首托物言志詩。作者以石灰作比喻，表達自己為國盡忠，不怕犧提示：碳酸鈣變?yōu)檠趸}的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，氧化鈣變?yōu)闅溲趸}的反應(yīng)為放熱反應(yīng)。提示：碳酸鈣變?yōu)檠趸}的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，氧化鈣變?yōu)闅溲趸}的二、化學(xué)反應(yīng)中能量變化的實質(zhì)和原因分析1.化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)2

3、.化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因（1）能量變化的原因：舊化學(xué)鍵破壞時要_能量（E1），新化學(xué)鍵形成時要_能量（E2）。吸收釋放二、化學(xué)反應(yīng)中能量變化的實質(zhì)和原因分析2.化學(xué)反應(yīng)中能量變化（2）反應(yīng)吸收能量和放出能量的原因：從化學(xué)鍵角度分析：若E1E2，則反應(yīng)_能量；若E1E2：反應(yīng)吸收能量（吸熱反應(yīng)）。E1E2：反應(yīng)吸收能量（吸熱反應(yīng)）。2.化學(xué)反應(yīng)中能量計算的步驟（1）根據(jù)化學(xué)方程式確定斷鍵、成鍵的物質(zhì)的量。（2）確定斷鍵吸收的總能量和成鍵釋放的總能量。（3）計算反應(yīng)的能量變化：若反應(yīng)釋放能量。E=成鍵時釋放能量之和-斷鍵時吸收能量之和若反應(yīng)吸收能量。E=斷鍵時吸收能量之和-成鍵時釋放能量之和2.

4、化學(xué)反應(yīng)中能量計算的步驟【易錯提醒】分析化學(xué)反應(yīng)中的能量變化時，應(yīng)注意以下兩點：（1）物質(zhì)所含能量越低越穩(wěn)定?；瘜W(xué)反應(yīng)中的能量變化與化學(xué)鍵的斷裂和形成有關(guān)，斷裂化學(xué)鍵吸收的能量等于形成該化學(xué)鍵時釋放的能量，能量值越大，化學(xué)鍵越牢固，物質(zhì)本身越穩(wěn)定，物質(zhì)的能量越低。（2）由于任何化學(xué)反應(yīng)中都存在化學(xué)鍵的斷裂與生成，因此，任何化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生物質(zhì)變化的同時必然發(fā)生能量的變化。也就是說任何化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物具有的總能量與生成物具有的總能量一定不相等?！疽族e提醒】分析化學(xué)反應(yīng)中的能量變化時，應(yīng)注意以下兩點：【思考討論】如圖，若試管中的無色液體是稀硫酸，向其中加入鎂條，可以觀察到U形管中有什么現(xiàn)象？產(chǎn)生此現(xiàn)

5、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。原因是鎂條與稀硫酸反應(yīng)放熱，致使瓶內(nèi)氣壓大于外界氣壓，從而將U形管中的紅色墨水壓往U形管的右側(cè)。【思考討論】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】下表中的數(shù)據(jù)表示破壞1 mol化學(xué)鍵需消耗的能量，根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算以下反應(yīng)生成1 mol CO2時的熱量變化（ ）CH4（g）+2O2（g） CO2（g）+2H2O（g）化學(xué)鍵CHOOOOCOCOHO能量（kJ）415138498343798465A.放出熱量800 kJB.放出熱量1 520 kJC.吸收熱量110 kJD.放出熱量610 kJ【案例示范】 化

6、學(xué)鍵CHOOOOCOCOHO能量【思維建?！坷没瘜W(xué)鍵計算反應(yīng)中能量變化的解答思路如下：【思維建?！坷没瘜W(xué)鍵計算反應(yīng)中能量變化的解答思路如下：【解析】選A。1個CH4中含4個CH鍵，1個O2中含1個OO鍵，1個CO2中含2個CO鍵，1個H2O中含2個HO鍵。生成1 mol CO2時，斷裂4 mol CH鍵和2 mol OO鍵，吸收的熱量為Q吸=4EC-H+2 =4415 kJ+2498 kJ=2 656 kJ。形成4 mol HO鍵和2 mol CO鍵，釋放的熱量為Q放=4EO-H+2 =4465 kJ+2798 kJ=3 456 kJ，因為Q放Q吸，所以反應(yīng)放熱。放出的熱量為Q=Q放-Q吸

7、=3 456 kJ-2 656 kJ=800 kJ?！窘馕觥窟xA。1個CH4中含4個CH鍵，1個O2中含1個O【母題追問】（1）因為甲烷生成二氧化碳的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，能不能說甲烷具有的能量大于二氧化碳？提示：不可以。放熱反應(yīng)是指反應(yīng)物總能量大于生成物總能量。（2）當(dāng)反應(yīng)生成液態(tài)水時，反應(yīng)放出的熱量是變多還是變少？提示：變多。氣態(tài)水變?yōu)橐簯B(tài)水時放熱。【母題追問】（1）因為甲烷生成二氧化碳的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，能不【誤區(qū)警示】（1）斷裂化學(xué)鍵需要吸收的能量越多，物質(zhì)內(nèi)部的能量越低，物質(zhì)越穩(wěn)定，即能量越低越穩(wěn)定。（2）通過化學(xué)鍵的斷裂、形成來計算化學(xué)反應(yīng)中能量變化時，要注意物質(zhì)內(nèi)部化學(xué)鍵的數(shù)量?！菊`區(qū)警

8、示】（1）斷裂化學(xué)鍵需要吸收的能量越多，物質(zhì)內(nèi)部的能【遷移應(yīng)用】1.（2019威海高一檢測）已知1 g氫氣完全燃燒生成水蒸氣時放出能量121 kJ，且氧氣中1 mol OO鍵完全斷裂時需要吸收能量496 kJ，水蒸氣中1 mol HO鍵形成時放出能量463 kJ，則氫氣中1 mol HH鍵斷裂時吸收的能量為（ ）A.920 kJB.557 kJC.436 kJD.188 kJ【遷移應(yīng)用】【解析】選C。由1 g H2完全燃燒生成水蒸氣時放出能量121 kJ可知：2 g H2（即含1 mol HH鍵）完全燃燒生成水蒸氣時放出的能量為121 kJ2=242 kJ。由化學(xué)方程式：H2（g）+ O2（g

9、） H2O（g），可設(shè)1 mol HH鍵斷裂吸收的能量為Q，則：Q+ 496 kJ-2463 kJ=-242 kJ，Q=436 kJ?！窘馕觥窟xC。由1 g H2完全燃燒生成水蒸氣時放出能2.下列關(guān)于反應(yīng)能量的說法中正確的是（ ）A.化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，都表現(xiàn)為熱量的變化B.化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因C.已知反應(yīng)：Zn（s）+CuSO4（aq）=ZnSO4（aq）+Cu（s）為放熱反應(yīng)，則反應(yīng)物總能量E2，D項錯誤?！窘馕觥窟xB?；瘜W(xué)反應(yīng)中的能量變化，不是都表現(xiàn)為熱量的變化，【補償訓(xùn)練】（2019南京高一檢測）化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生必然伴隨有能量的轉(zhuǎn)化，其最根本的原因是（ ）A

10、.化學(xué)反應(yīng)中一定有新物質(zhì)生成B.化學(xué)反應(yīng)中舊的化學(xué)鍵斷裂需要吸收能量，新的化學(xué)鍵生成需要放出能量C.化學(xué)反應(yīng)通常需要加熱等條件才能發(fā)生D.能量變化是化學(xué)反應(yīng)的基本特征之一【補償訓(xùn)練】【解析】選B?；瘜W(xué)反應(yīng)是吸熱還是放熱，取決于反應(yīng)過程中舊化學(xué)鍵斷裂吸收的總能量與新化學(xué)鍵形成放出的總能量的相對多少，或生成物具有的總能量與反應(yīng)物具有的總能量的相對大小。任何化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)物中化學(xué)鍵與生成物中化學(xué)鍵均不可能相同，或者說反應(yīng)物與生成物不可能相同，故舊鍵斷裂吸收的能量與新鍵形成放出的能量不可能相等，反應(yīng)物具有的能量與生成物具有的能量不可能相等。【解析】選B?；瘜W(xué)反應(yīng)是吸熱還是放熱，取決于反應(yīng)【素養(yǎng)提升】合

11、成氨指由氮和氫在高溫高壓和催化劑條件下直接合成的氨，為一種基本無機化工流程。合成氨工業(yè)在20世紀初期形成，開始用氨作火炸藥工業(yè)的原料，為戰(zhàn)爭服務(wù)，第一次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，轉(zhuǎn)向為農(nóng)業(yè)、工業(yè)服務(wù)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對氨的需求量日益增長。德國化學(xué)家哈伯從1902年開始研究由氮氣和氫氣直接合成氨，于1908年申請專利，即“循環(huán)法”?！舅仞B(yǎng)提升】氨的合成反應(yīng)為N2+3H2 2NH3，1 mol N2完全反應(yīng)時放出的能量為92.4 kJ。若斷開1 mol HH鍵吸收的能量為436 kJ，形成1 mol HN鍵放出的能量為391 kJ，請判斷斷開1 mol NN鍵需吸收的能量是多少？提示：945.6 kJ。

12、設(shè)斷開1 mol NN鍵需吸收的能量為x，根據(jù)反應(yīng)放出的能量=形成新鍵放出的能量-斷開舊鍵吸收的能量，代入數(shù)據(jù)：92.4 kJ=6391 kJ-3436 kJ-x，x=945.6 kJ。氨的合成反應(yīng)為N2+3H2 知識點二放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的比較【重點釋疑】放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的比較類型比較放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)定義釋放熱量的化學(xué)反應(yīng)吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)知識點二放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的比較類型放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)定義類型比較放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)形成原因反應(yīng)物具有的總能量大于生成物具有的總能量反應(yīng)物具有的總能量小于生成物具有的總能量圖示 類型比較放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)形成反應(yīng)物具有的總能量大于生成物具有類型比較放熱反應(yīng)吸熱

13、反應(yīng)常見類型（1）大多數(shù)化合反應(yīng)；（2）酸堿中和反應(yīng)；（3）燃燒反應(yīng)，如木炭、CH4、H2、CO等在空氣中的燃燒，H2在Cl2中的燃燒等；（4）金屬與酸的反應(yīng)；（5）鋁熱反應(yīng)；（6）活潑金屬氧化物與水反應(yīng)（1）大多數(shù)分解反應(yīng)，如CaCO3 CaO+CO2等；（2）Ba（OH）28H2O與NH4Cl固體反應(yīng)；（3）C與水蒸氣反應(yīng)、C與CO2反應(yīng)等類型比較放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)常見（1）大多數(shù)化合反應(yīng)；（1）大多【易錯提醒】化學(xué)反應(yīng)中能量變化的“不一定”（1）需加熱才能發(fā)生的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)，如碳和氧氣的反應(yīng)。（2）放熱反應(yīng)常溫下不一定容易發(fā)生，如鋁熱反應(yīng)。（3）吸熱反應(yīng)也不一定需要加熱，如Ba（O

14、H）28H2O晶體和NH4Cl晶體的反應(yīng)。（4）放熱（或吸熱）過程不一定是放熱（或吸熱）反應(yīng)，如冰融化是吸熱過程而不是吸熱反應(yīng)?！疽族e提醒】化學(xué)反應(yīng)中能量變化的“不一定”【思考討論】如圖是一個一次性加熱杯的示意圖。當(dāng)水袋破裂時，水與固體碎塊混合，杯內(nèi)食物溫度逐漸上升。制造此加熱杯可選用的固體碎塊是什么？提示：遇到水放熱的物質(zhì)一般用生石灰?！舅伎加懻摗刻崾荆河龅剿艧岬奈镔|(zhì)一般用生石灰?！景咐痉丁?【典例】結(jié)合已知信息判斷下列反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)：（1）通過反應(yīng)物、產(chǎn)物能量的變化判斷下列反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)：【案例示范】 （2）通過計算判斷反應(yīng)H2+Cl2 2HCl是放熱反應(yīng)還是吸

15、熱反應(yīng)。（2）通過計算判斷反應(yīng)H2+Cl2 2（3）如圖通過實驗現(xiàn)象判斷反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)。現(xiàn)象： 反應(yīng)后發(fā)現(xiàn)沾有水的玻璃片和燒杯凍在一起。（4）根據(jù)常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)判斷下列反應(yīng)哪些屬于放熱反應(yīng)：Al與Fe2O3的反應(yīng)Mg與CH3COOH溶液的反應(yīng)燃燒反應(yīng)中和反應(yīng)復(fù)分解反應(yīng)（3）如圖通過實驗現(xiàn)象判斷反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)?，F(xiàn)象：【解析】（1）反應(yīng)A中反應(yīng)物能量小于生成物能量，是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)B中反應(yīng)物能量大于生成物能量是放熱反應(yīng)。（2）斷裂舊化學(xué)鍵吸收的總能量應(yīng)該是斷裂1 mol HH鍵與1 mol ClCl鍵所吸收的能量之和，即436 kJ+243 kJ=679 kJ。形

16、成新化學(xué)鍵放出的總能量應(yīng)該是形成2 mol HCl鍵所放出的能量，即2431 kJ=862 kJ。放出的能量大于吸收的能量，所以反應(yīng)是放熱反應(yīng)。【解析】（1）反應(yīng)A中反應(yīng)物能量小于生成物能量，是吸熱反應(yīng)，（3）反應(yīng)后水結(jié)冰，說明反應(yīng)吸熱，是吸熱反應(yīng)。（4）常見的放熱反應(yīng)有：燃燒反應(yīng)、酸堿中和反應(yīng)、鋁熱反應(yīng)、活潑金屬與酸或H2O的反應(yīng)答案：（1）A吸熱反應(yīng)、B放熱反應(yīng)（2）放熱反應(yīng)（3）吸熱反應(yīng)（4）（3）反應(yīng)后水結(jié)冰，說明反應(yīng)吸熱，是吸熱反應(yīng)。答案：（1）A【遷移應(yīng)用】（2018天津合格考）下列反應(yīng)過程中的能量變化符合如圖所示的是（ ）A.CH4的燃燒B.CaCO3的分解C.Mg和稀硫酸的反應(yīng)

17、D.酸和堿的中和反應(yīng)【解析】選B。由圖可知，反應(yīng)物能量小于生成物能量，是吸熱反應(yīng)，碳酸鈣分解是吸熱反應(yīng)?！具w移應(yīng)用】【解析】選B。由圖可知，反應(yīng)物能量小于生成物能【補償訓(xùn)練】1.下列反應(yīng)符合圖示的是（ ）A.鋁片與鹽酸的反應(yīng)B.Ba（OH）28H2O與NH4Cl晶體的反應(yīng)C.酸堿中和反應(yīng)D.甲烷在氧氣中的燃燒反應(yīng)【補償訓(xùn)練】A.鋁片與鹽酸的反應(yīng)【解析】選B。據(jù)圖可知，該反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)。給出的四個反應(yīng)中，活潑金屬與酸反應(yīng)、中和反應(yīng)及燃燒反應(yīng)均是放熱反應(yīng)，Ba（OH）28H2O與NH4Cl晶體的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。【解析】選B。據(jù)圖可知，該反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)。給出的四個反應(yīng)中2.下列說法正確的是（ ）

18、A.化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化，通常表現(xiàn)為熱量的變化B.需要加熱的反應(yīng)一定是吸收熱量的反應(yīng)C.電解水生成氫氣和氧氣的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，又是分解反應(yīng)，所以分解反應(yīng)一定是吸收熱量的反應(yīng)D.放出熱量的反應(yīng)常溫下易發(fā)生2.下列說法正確的是（ ）【解析】選A?；瘜W(xué)反應(yīng)中的能量變化通常表現(xiàn)為熱量的變化，也可表現(xiàn)為光能或電能的變化，A項正確；反應(yīng)是吸收還是放出熱量，決定于反應(yīng)物斷鍵吸收的能量與形成生成物中的新鍵釋放的能量的相對大小，與反應(yīng)時是否加熱或反應(yīng)類型等無必然聯(lián)系，B、C兩項不正確；一個化學(xué)反應(yīng)是否易發(fā)生與許多因素有關(guān)，放出熱量的反應(yīng)在常溫下也不一定易發(fā)生，如燃燒反應(yīng)等，D項不正確。【解析】選A?；瘜W(xué)反

19、應(yīng)中的能量變化通常表現(xiàn)為熱量【規(guī)律方法】放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的判斷方法（1）根據(jù)反應(yīng)物和生成物的總能量大小判斷。（2）根據(jù)化學(xué)鍵斷裂和形成時能量變化大小關(guān)系判斷。（3）根據(jù)經(jīng)驗規(guī)律判斷用常見吸熱和放熱的反應(yīng)類型來判斷。（4）根據(jù)生成物和反應(yīng)物的相對穩(wěn)定性判斷由穩(wěn)定的物質(zhì)生成不穩(wěn)定的物質(zhì)的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，反之為放熱反應(yīng)?！疽?guī)律方法】放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的判斷方法【課堂回眸】【課堂回眸】第2課時化學(xué)反應(yīng)能量轉(zhuǎn)化的 重要應(yīng)用化學(xué)電池 第2課時一、原電池的構(gòu)造及原理1.原電池原理（1）原電池：一種利用_將_的裝置。氧化還原反應(yīng)化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能一、原電池的構(gòu)造及原理氧化還原反應(yīng)化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能（2）

20、原電池原理氫氧燃料電池（2）原電池原理原電池原理（以氫氧燃料電池為例）實驗裝置 原電池原理（以氫氧燃料電池為例）實驗裝置原電池原理還原劑和氧化劑分別在兩個不同的區(qū)域發(fā)生_反應(yīng)和_反應(yīng)，并通過能導(dǎo)電的物質(zhì)形成_產(chǎn)生_兩極反應(yīng)負極氫氣_，發(fā)生_反應(yīng)正極氧氣_，發(fā)生_反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移電子由_極通過導(dǎo)線流向_極，形成電流氧化還原閉合回路電流失電子氧化得電子還原負正原電池還原劑和氧化劑分別在兩個不同的區(qū)域兩極負極氫氣_2.原電池的構(gòu)造2.原電池的構(gòu)造【做一做】如圖為由鋅、石墨棒和硫酸銅溶液組成的原電池（1）負極反應(yīng)物是_，_電子發(fā)生_反應(yīng)；（2）正極反應(yīng)物是_，_電子發(fā)生_反應(yīng)；（3）工作時以上原電池中_能

21、轉(zhuǎn)化為_能。Zn氧化Cu2+還原化學(xué)電失得【做一做】（1）負極反應(yīng)物是_，_電子發(fā)生_二、原電池的設(shè)計1.基本思路二、原電池的設(shè)計2.具體流程2.具體流程3.實例（1）原電池設(shè)計依據(jù)Zn+2H+=Zn2+H2實驗現(xiàn)象確定負極選擇負極反應(yīng)物：_鋅片_；正極材料_。選擇負極材料：_確定正極選擇正極反應(yīng)物：_選擇正極材料：_構(gòu)成閉合回路選擇離子導(dǎo)體：_選擇電子導(dǎo)體：_鋅片鋅片氫離子石墨或銅片稀硫酸或稀鹽酸導(dǎo)線逐漸溶解表面有氣泡生成3.實例依據(jù)Zn+2H+=Zn2+H2實驗現(xiàn)象確定（2）裝置裝置 電極反應(yīng)負極反應(yīng)：_，_反應(yīng)；正極反應(yīng)：2H+2e-=H2，還原反應(yīng)。Zn-2e-=Zn2+氧化（2）裝置

22、電極反應(yīng)Zn-2e-=Zn2+氧化【巧判斷】（1）原電池中電子由負極通過導(dǎo)線到正極，然后由正極經(jīng)溶液再到負極，形成閉合回路。（ ）提示：。導(dǎo)電時溶液中沒有電子的移動，只有陰陽離子的定向移動。（2）原電池中兩電極如果都是金屬，一般活潑的金屬作負極。（ ）提示：?；顫姷慕饘偃菀资щ娮?，原電池中失電子的一極為負極?！厩膳袛唷浚?）銅、鋅、稀硫酸組成的原電池中，如果把稀硫酸換成乙醇溶液，也能形成原電池。（ ）提示：。原電池中的溶液需要為電解質(zhì)溶液，乙醇是非電解質(zhì)。（3）銅、鋅、稀硫酸組成的原電池中，如果把稀硫酸換成乙醇溶液三、原電池的分類三、原電池的分類【微思考】燃料電池中燃料是負極反應(yīng)物還是正極反應(yīng)

23、物？提示：負極。在燃料電池中燃料燃燒失電子作負極反應(yīng)物。氧氣得電子作正極反應(yīng)物。【微思考】【情境思考】現(xiàn)在的電動車上絕大多數(shù)裝的是鉛酸蓄電池，因為鉛酸蓄電池成本低，性價比高。1860年，法國的普朗泰發(fā)明出用鉛作電極的電池。這種電池的獨特之處是，當(dāng)電池使用一段時間后電壓下降時，可以給它通以反向電流，使電池電壓回升。因為這種電池能充電，可以反復(fù)使用，所以稱它為“鉛酸蓄電池”?！厩榫乘伎肌炕瘜W(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化-課件PPT蓄電池是一種可充電的電池，廣泛應(yīng)用于電動車、汽車等行業(yè)。蓄電池放電時和充電時能量轉(zhuǎn)化是否一樣？提示：不一樣。放電時是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，充電時是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。蓄電池是一種可充電的電池

24、，廣泛應(yīng)用于電動車、汽車等行業(yè)。蓄電知識點一原電池的原理及電極判斷【重點釋疑】1.原理（以銅鋅原電池為例）知識點一原電池的原理及電極判斷2.正負極的判斷2.正負極的判斷【易錯提醒】判斷正負極時應(yīng)注意的幾個問題（1）活潑性強的不一定是負極，如鎂和鋁放入氫氧化鈉溶液中形成原電池，鋁是負極；銅和鋁放入濃硝酸中形成原電池，由于鋁的鈍化，銅是負極。（2）燃料電池中電極不參與反應(yīng)，通入燃料的一極為負極，通入助燃劑（一般為氧氣）的一極為正極。（3）如果給了電池反應(yīng)，正負極還可以根據(jù)化合價的改變來判斷，化合價升高的物質(zhì)失電子，為負極；化合價降低的物質(zhì)得電子，為正極?！疽族e提醒】判斷正負極時應(yīng)注意的幾個問題【思

25、考討論】（1）原電池原理中的“閉合回路”，其含義是什么？提示：原電池在工作時，帶電粒子是按照一定的規(guī)律，沿一定方向運動的，應(yīng)當(dāng)從兩方面掌握：一是溶液中的陰離子向負極方向運動，而陽離子向正極方向運動；二是導(dǎo)線上電子從負極流向正極（電流從正極流向負極）。整個回路上帶同種電荷的粒子沿一個方向不停地運動。【思考討論】提示：原電池在工作時，帶電粒子是按照一定的規(guī)律（2）電池的負極只能是金屬材料嗎？提示：不是。燃料電池的負極就不是金屬如氫氧燃料電池負極材料為石墨。（2）電池的負極只能是金屬材料嗎？【案例示范】 【典例】（2019臨沂高一檢測）如圖所示是Zn和Cu形成的原電池，某實驗興趣小組做完實驗后，在讀

26、書卡上的記錄如下，則卡片上的描述合理的是（ ）A.B.C.D.【案例示范】 A.B.C.D.【思維建?！拷獯鹪姵卦硇驮囶}的思維流程如下：【思維建模】解答原電池原理型試題的思維流程如下：【解析】選B。銅鋅形成原電池的時候，鋅是負極，銅為正極；由于鋅失去電子變成鋅離子進入溶液中，電子通過外電路流向正極，溶液中的氫離子在正極上得到電子，變成氫氣，發(fā)生還原反應(yīng)；陽離子向正極移動，陰離子硫酸根離子向負極移動；若有0.5 mol電子流經(jīng)導(dǎo)線，由于正極的電極反應(yīng)式為2H+2e-=H2，所以會產(chǎn)生0.25 mol的氫氣；電子的流向是由負極流向正極，所以應(yīng)該是由ZnCu；正極反應(yīng)式是2H+2e-=H2，發(fā)生

27、還原反應(yīng)?！窘馕觥窟xB。銅鋅形成原電池的時候，鋅是負極，銅為正極；由于【母題追問】（1）若將上題圖示中的電解質(zhì)溶液變成硫酸銅溶液，能否形成原電池？若能，請寫出電極反應(yīng)式；若不能，請說明理由。提示：可以形成，只不過是溶液里的氫離子參加反應(yīng)變成銅離子參加反應(yīng)。其電極反應(yīng)如下：負極（Zn）：Zn-2e-=Zn2+；正極（Cu）：Cu2+2e-=Cu。【母題追問】（1）若將上題圖示中的電解質(zhì)溶液變成硫酸銅溶液，（2）若此原電池有0.5 mol電子流經(jīng)導(dǎo)線，此時鋅電極的質(zhì)量將如何變化？提示：由原電池原理可知，鋅電極的質(zhì)量將減少，由Zn-2e-=Zn2+可知，有0.5 mol電子流經(jīng)導(dǎo)線時減少的質(zhì)量為16

28、.25 g。（2）若此原電池有0.5 mol電子流經(jīng)導(dǎo)線，此時鋅電極的質(zhì)【遷移應(yīng)用】1.（2019聊城高一檢測） 一種新型的電池，總反應(yīng)：3Zn+2 +8H2O=2Fe（OH）3+3Zn（OH）2+4OH-，其工作原理如圖所示。下列說法不正確的是（ ）A.Zn極是負極，發(fā)生氧化反應(yīng)B.隨著反應(yīng)的進行，溶液的pH增大C.電子由Zn極流出到石墨電極，再經(jīng)過溶液回到Zn極，形成回路D.石墨電極上發(fā)生的反應(yīng)為 +3e-+4H2O=Fe（OH）3+5OH-【遷移應(yīng)用】A.Zn極是負極，發(fā)生氧化反應(yīng)【解析】選C。根據(jù)電池總反應(yīng)，Zn的化合價升高，根據(jù)原電池的工作原理，即鋅作負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，故A說法正確

29、；根據(jù)電池總反應(yīng)方程式，生成OH-，溶液的pH增大，故B說法正確；根據(jù)原電池的工作原理，電子從Zn電極流出經(jīng)外電路流向石墨，電解質(zhì)溶液應(yīng)是陰陽離子定向移動，沒有電子通過，故C說法錯誤；負極電極反應(yīng)式為Zn+2OH-2e-=Zn（OH）2，正極反應(yīng)式為 +4H2O+3e-=Fe（OH）3 +5OH-，故D說法正確?！窘馕觥窟xC。根據(jù)電池總反應(yīng)，Zn的化合價升高，根據(jù)原電池的2.番茄是人們愛吃的水果，也是餐桌上的美食，你能想到利用番茄來制作番茄電池嗎？如圖為某興趣小組制作的番茄電池，但電路接通后，檢流計的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。下列說法正確的是（ ）A.電子由銅通過導(dǎo)線流向鋅B.該裝置是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

30、的裝置C.鋅電極發(fā)生氧化反應(yīng)D.電流由鋅通過導(dǎo)線流向銅【解析】選C。A項，銅作正極，鋅作負極，因此電子由鋅通過導(dǎo)線流向銅，故錯誤；B項，該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故錯誤；C項，鋅作負極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，故正確；D項，電子與電流的方向相反，因此電流由銅極通過導(dǎo)線流向鋅極，故錯誤。2.番茄是人們愛吃的水果，也是餐桌上的美食，你能想到利用番茄【補償訓(xùn)練】（2019廊坊高一檢測）下列說法中正確的是（ ）A.原電池是把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)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【解析】選D。原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置

31、；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)?！狙a償訓(xùn)練】【素養(yǎng)提升】 1.如圖是鉛蓄電池的結(jié)構(gòu)示意圖，電池反應(yīng)的總方程式：Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O，則原電池放電時負極反應(yīng)物和正極反應(yīng)物分別是什么？提示：根據(jù)化合價變化判斷，Pb的化合價升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，作負極材料和反應(yīng)物； PbO2中鉛元素化合價降低，作正極材料和反應(yīng)物?！舅仞B(yǎng)提升】 提示：根據(jù)化合價變化判斷，Pb的化合價升高，發(fā)2.如圖是酸性和堿性鋅錳干電池示意圖。酸性和堿性電池的負極材料、負極反應(yīng)是否一樣？提示：負極材料都是鋅，

32、發(fā)生的反應(yīng)不一樣。酸性條件下為Zn-2e-=Zn2+，堿性條件下為Zn-2e-+2OH-=Zn（OH）2。2.如圖是酸性和堿性鋅錳干電池示意圖。酸性和堿性電池的負極材3.以下是酸性、堿性氫氧燃料電池的示意圖。電池工作時，負極反應(yīng)物氫氣和正極反應(yīng)物氧氣在兩種電池中分別生成什么物質(zhì)？提示：氫氣在酸性氫氧燃料電池中變?yōu)闅潆x子，在堿性氫氧燃料電池中變?yōu)樗?；氧氣在酸性氫氧燃料電池中變?yōu)樗?，在堿性氫氧燃料電池中變?yōu)闅溲醺x子。3.以下是酸性、堿性氫氧燃料電池的示意圖。電池工作時，負極反知識點二原電池原理的應(yīng)用【重點釋疑】知識點二原電池原理的應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化-課件PPT【思考討論】（1）所有化學(xué)反應(yīng)，

33、都能設(shè)計成原電池嗎？提示：不是。原電池的工作原理是使氧化還原反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子作定向移動，故只有自發(fā)的氧化還原反應(yīng)才能設(shè)計成原電池。（2）原電池中一定是較活潑金屬作負極，較不活潑金屬作正極嗎？提示：不一定，如鎂條、鋁條連接，插入氫氧化鈉溶液中，形成的原電池鋁作負極，鎂作正極?！舅伎加懻摗俊景咐痉丁?【典例1】利用生活或?qū)嶒炇抑谐Ｓ梦锲?，根?jù)氧化還原反應(yīng)知識和電學(xué)知識，自己動手設(shè)計一個原電池。實驗原理：Fe+2H+=Fe2+H2。（1）如何選擇電池的正負極材料？（宏觀辨識與微觀探析）（2）如何選擇離子導(dǎo)體？除了以上物質(zhì)還缺少什么實驗用品（已有耳機）？（證據(jù)推理與模型認知）（3）實驗裝置如圖：（科

34、學(xué)探究與創(chuàng)新意識）【案例示范】 按如圖所示連接好實驗儀器，注意觀察（耳朵聽）耳機是否有聲音發(fā)出，如果沒有，可將原電池的兩個電極中的一極接觸耳機插頭上的一極（注意：接觸的同時耳機的另一個極是連接在原電池的另一個電極上的），這時可以聽見耳機發(fā)出“嚓嚓嚓”聲音。其原因是在原電池中，由化學(xué)能轉(zhuǎn)化為什么能？如果將裝置中的耳機改為電流計，則鐵釘應(yīng)該接電流計的什么極？電極反應(yīng)是什么？另一極應(yīng)該接電流計的什么極，發(fā)生氧化反應(yīng)還是還原反應(yīng)？ 按如圖所示連接好實驗儀器，注意觀察（耳朵聽）耳機是否有聲音【解析】（1）原電池的構(gòu)成條件是電極、導(dǎo)線、電解質(zhì)溶液。負極應(yīng)用鐵釘或鐵條，正極可選銅棒、銅釘或石墨（如鉛筆芯）等；（2）離子導(dǎo)體可以選擇稀硫酸溶液，應(yīng)盛放在燒杯中，電子導(dǎo)體應(yīng)用導(dǎo)線。（3）原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，電流計的負極應(yīng)與電源負極相連，負極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)?！窘馕觥浚?）原電池的構(gòu)成條件是電極、導(dǎo)線、電解質(zhì)溶液。負極答案：（1）負極：鐵釘或鐵條正極：銅釘（其他的惰性電極如