高中化学人教版 (2019)必修 第二册第一节 化学反应与能量变化教学课件ppt

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册第一节 化学反应与能量变化教学课件ppt，共44页。PPT课件主要包含了课前·新知导学，机械能，电子的转移，电子流出，电子流入，氧化还原，铅酸蓄，锂离子，课堂·重难探究，原电池的工作原理等内容，欢迎下载使用。

2．原电池(1)概念：把________能转变为______能的装置。(2)工作原理(以铜－锌－稀硫酸原电池为例)。
(3)电子的流向：电子由______极经导线流向_____极。(4)反应本质：原电池反应的本质是自发进行的______________反应。
Zn－2e－===Zn2+　
2H＋＋2e－===H2↑　
Zn＋2H＋===Zn2+＋H2↑　
(1)火力发电有何缺点？【答案】污染环境、低效。(2)Cu—Zn—H2SO4溶液形成的原电池工作时，电子、离子及电流分别怎样移动？
　　　　　下列装置中，不能构成原电池的是(　　)【答案】B【解析】蔗糖溶液不是电解质溶液，不能构成原电池。
　　　　　化学电源1．锌锰干电池——一次电池(1)构造示意图。(2)特点：放电之后不能充电。
【答案】(1)锌筒　石墨棒　NH4Cl糊
2．充电电池——二次电池(1)特点：放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以________进行，使电池恢复到放电前的状态。(2)实例：__________电池、________电池、________电池等。(3)应用：手机、笔记本计算机、照相机和摄像机等所用电池大多为________电池。
 3．燃料电池(1)概念：将燃料(如氢气、甲烷、乙醇)和氧化剂(如氧气)的化学能直接转化为电能的电化学反应装置。(2)特点：①清洁、安全、高效；②反应物不是储存在电池内部，而是由外部提供；③供电量易于调节，能适应用电器负载的变化，且充电时间较短。
原电池的电极材料都必须是金属吗？【答案】原电池的电极材料可以是两种活泼性不同的金属，也可以是一种金属与一种可导电的惰性材料(如石墨)，在燃料电池中，电极本身均不发生反应，故两极均可用惰性材料。
　　　　　下列几种化学电池中，不属于可充电电池的是(　　)A．碱性锌锰电池B．手机用锂离子电池C．汽车用铅酸蓄电池D．玩具用镍氢电池【答案】A
重难点一　原电池的工作原理[重难理解]1．原电池构成条件
 3．多角度判断原电池的正、负极
 4．判断原电池正负极的注意事项一般是较活泼金属作负极，较不活泼金属作正极，但也要注意电解质溶液的性质及浓度。如：(1)镁铝用导线连接插入稀硫酸中，镁作负极，铝作正极；若电解质是氢氧化钠，则镁作正极，铝作负极。(2)铜铝用导线连接插入稀硫酸中，铝作负极，铜作正极；若插入浓硝酸中，铝作正极，铜作负极。
　　　　下列各装置能构成原电池的是(　　)
【答案】B【解析】A中两电极相同，错误；C中蔗糖溶液是非电解质溶液，错误；D中两烧杯中溶液是分开的，没有形成闭合回路，错误。
　　　　(2021·广东学业水平)化学电源应用广泛。某原电池装置如图所示，下列说法正确的是　　 　　 (　　)A．锌电极发生氧化反应B．锌片和铜片上都有O2产生C．电子由铜电极经导线流向锌电极D．原电池工作一段时间后溶液的c(H＋)不变【答案】A
　　　　对于原电池的电极，下列叙述正确的是(　　)A．原电池正负极材料必须是两种活泼性不同的金属B．正极上发生还原反应，一定产生气体C．电子流出的一极为负极D．阴离子在电解质溶液中向正极移动【答案】C
【解析】本题易片面理解原电池的构成及工作原理，导致错选A或D。原电池的正负极可以是金属和非金属(如石墨)，A错误；原电池的电解质溶液中，若含有氧化性强于H＋的重金属离子(如Cu2+)，则析出固体，不会产生气体，B错误；电解质溶液中，阴离子向负极移动，D错误。
重难点二　原电池原理的应用[重难理解]1．比较金属活动性原电池中，做负极的金属活动性一般比做正极的金属活动性强。2．改变化学反应速率如在Zn和稀硫酸反应时，滴加少量CuSO4溶液，则Zn置换出的铜和锌构成原电池的正负极，从而加快Zn与稀硫酸反应的速率。
3．设计原电池如把Fe＋2Fe3+===3Fe2+设计成原电池，可用Fe做负极，石墨做正极，FeCl3溶液做电解质溶液。
　　　　已知电极材料：铁、铜、银、石墨、锌、铝；电解质溶液：CuCl2溶液、Fe2(SO4)3溶液、稀硫酸。按要求回答下列问题：(1)电工操作规范规定：不能把铜导线和铝导线连接在一起使用。原因是______________________________________________。(2)若电极材料选铜和石墨，电解质溶液选Fe2(SO4)3溶液，外加导线，________(填“能”或“不能”)构成原电池。若能，写出电极反应，负极：__________________，正极_______________(若不能，后两空不填)。
(3)设计一种以铁和稀硫酸反应为原理的原电池，要求在右框中画出装置图(需标明电极材料及电池的正、负极)。　
【答案】(1)二者连接在一起时，接头处在潮湿的空气中构成原电池而加快铝导线的腐蚀，在接头处易断开(2)能　Cu－2e－===Cu2+　2Fe3+＋2e－===2Fe2+(3)
【解析】(2)因为Fe2(SO4)3能与Cu发生反应：Fe2(SO4)3＋Cu=== 2FeSO4＋CuSO4，因此根据给出的条件可以设计成原电池，其负极为Cu，电极反应为Cu－2e－===Cu2+；正极为石墨，电极反应为2Fe3+＋2e－ ===2Fe2+。(3)因为总反应为Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，所以负极为Fe，正极可为Cu、Ag或石墨，电解质溶液为稀硫酸，即可画出装置图。
【规律方法】原电池的设计方法(1)找：找一个能够自发进行的氧化还原反应，只有自发进行的氧化还原反应才能被设计成原电池。(2)拆：将氧化还原反应拆分为氧化反应和还原反应两个半反应，分别作为负极和正极的电极反应，还原剂－ne－===氧化产物(负极电极反应)；氧化剂＋ne－===还原产物(正极电极反应)。(3)定：根据氧化还原反应中的还原剂和氧化剂确定原电池的负极和电解质溶液，正极一般选择比负极活泼性差的金属或能导电的非金属。(4)画：连接电路，形成闭合回路，画出原电池示意图。
　　　　把A、B、C、D四块金属片浸入稀硫酸中，分别用导线两两相连可以组成原电池。A、B相连时，A为负极；C、D相连时，电流由D→C；A、C相连时，C极上产生大量气泡；B、D相连时，D极发生氧化反应。这四种金属的活动性顺序是(　　)A．A＞B＞C＞DB．A＞C＞D＞BC．C＞A＞B＞DD．B＞D＞C＞A【答案】B
【解析】A、B相连时，A为负极，则活动性顺序A＞B；C、D相连时，电流由D→C(原电池中，电流由正极沿导线流向负极)，活动性顺序C＞D；A、C相连时，C极上产生大量气泡，则C为原电池的正极，活动性顺序A＞C；B、D相连时，D极发生氧化反应，D应为原电池的负极，活动性顺序D＞B；则有活动性顺序A＞C＞D＞B。
1．下面是有关各种形式能量的相互转化途径的叙述，其中错误的是(　　)A．家庭液化气灶将化学能转变为热能B．灯泡将电能全部转变为光能C．光合作用将光能转变为化学能D．太阳能电池将太阳能转变为电能【答案】B【解析】灯泡除了将电能转变为光能之外，还转变为热能等其他形式的能量。
2．(2021·广东学业水平)一种以稀硫酸为电解质溶液的钒(V)蓄电池装置如下图所示，a、 b为惰性电极。该电池放电时(　　)A．电能转化为化学能B．a为电池的正极C．H＋由a极移向b极D．b的电极反应式： V3+＋e－===V2+【答案】B
3．下列关于化学电源的说法正确的是(　　)A．干电池放电之后还能再充电B．充电电池在放电和充电时都将化学能转化为电能C．充电电池可以无限制地反复放电、充电D．氢氧燃料电池是一种环境友好电池【答案】D
【答案】D【解析】由电极反应式可知，X极上发生得到电子的还原反应，是原电池的正极；Y极上发生失去电子的氧化反应，是原电池的负极。
5．有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下：
由此可判断这四种金属的活动性顺序是(　　)A．a＞b＞c＞dB．b＞c＞d＞aC．d＞a＞b＞cD．a＞b＞d＞c【答案】C【解析】装置一是原电池，a极质量减小，说明a极金属失电子形成离子，故a极金属比b极金属活泼；装置二没有构成原电池，可知b比c活泼；装置三构成原电池，易知d比c活泼；装置四中，电流从a极流向d极，知d比a活泼。因此四种金属的活动性顺序为d＞a＞b＞c。
6．已知反应：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。如图所示，X为单质硅，Y为金属铁，a为NaOH溶液，组装成一个原电池。下列说法正确的是(　　)
7．某同学为了探究原电池产生电流的过程，设计了如图实验。请回答下列问题：(1)打开K，观察到的现象为_____________________。
(2)关闭K，观察到的现象为___________________。此电池的负极的电极反应式为___________________________________________。(3)关闭K，溶液中阳离子向________(填“Zn”或“C”)极移动，外电路中，电子流动方向是____________。