高中化学 第二章 化学键化学反应与能量 第三节 化学反应的利用 第2课时 化学反应为人类提供能量教案 鲁科版必修2-鲁科版高一必修2化学教案VIP专享VIP免费

第2课时化学反应为人类提供能量[学习目标]1.知道化学反应中能量转化的方式。2.熟悉原电池的工作原理，会判断原电池的正、负极，能正确书写简单的电极反应式。一、化学反应中的能量转化[自主学习]1．化学能转变为热能(1)化学反应的实质是□旧化学键断裂、新化学键形成，当形成新化学键所释放的能量大于断裂旧化学键所吸收的能量时，化学反应会□释放能量。(2)放热反应：一些化学反应过程中产生的能量以□热能的形式释放出来，该反应是放热反应。(3)吸热反应：一些化学反应需要不断地吸收□热能来维持反应的进行，该反应是吸热反应。2．化学能与电能的转化(1)人们利用电池通过□氧化还原反应将化学能转变为电能。(2)电能也可转化为化学能，如：电解饱和食盐水，来制备□烧碱、□氢气和□氯气。3．化学能与光能的转化(1)物质燃烧时发光就是化学能转变为□光能。(2)绿色植物光合作用是把光能转变为□化学能。4．化学反应在其他领域中的应用(1)确定物质□组成、结构。(2)测定物质有关组分的含量。1．下图为“即热饭盒”的结构示意图。这种饭盒使用起来非常方便，撤去底部的隔板几分钟后，饭菜就变热了，试从能量转化的角度说明其中的原理。提示：在一定条件下，镁跟水发生化学反应Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑，放出热量，即化学能转化为热能。2．铁路工人经常利用铝热剂来焊接钢轨，你能解释其中的原理吗？提示：Fe2O3粉末和铝粉的混合物是常用的铝热剂。Fe2O3粉末和铝粉在较高温度下发生反应Fe2O3＋2Al=====Al2O3＋2Fe，放出大量的热，高温下铁呈液态，可焊接断裂的钢轨。[点拨提升]1．火力发电原理：首先通过化石燃料燃烧，使化学能转变为热能；加热水使之汽化为蒸气以推动蒸汽轮机，热能转化为机械能；然后带动发电机发电，机械能转化为电能。2．化学反应中能量转化的主要形式[练习与活动]1．核聚变是人类未来获取能源的理想方式之一。人类从受控热核聚变反应中可得到无穷尽的清洁能源，相当于为自己制造了一个个小太阳。下列关于能量转换的认识中不正确的是()A．电解水生成氢气和氧气时，电能转化为化学能B．绿色植物进行光合作用时，太阳能转化为化学能C．煤燃烧时，化学能主要转化为热能D．白炽灯工作时，电能全部转化为光能答案D解析白炽灯工作时，电能没有全部转化为光能，还转化为热能等。规律方法能量从一种形式转化为另一种形式，能量总值不变。化学能、电能、热能、光能、机械能等都是能量的具体表现形式。化学能可以转化为热能，同理，热能也可以转化为化学能。二、化学能转化为电能[自主学习]1．原电池是利用氧化还原反应将□化学能转化为□电能的装置。2．实验探究——原电池工作原理3．常见电池(1)□干电池：又称□一次电池，如锌锰干电池。(2)□蓄电池：又称□二次电池，如铅蓄电池。(3)□燃料电池：能量转化率高，能长时间提供电能。1．所有氧化还原反应都能设计成原电池吗？提示：不能。只有自发的氧化还原反应才能设计成原电池。2．原电池工作时，负极失去的电子总数与正极得到的电子总数有何关系？为什么？提示：相等。原电池中，负极失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应，根据氧化还原反应中得失电子守恒规律知，正极上得电子总数与负极上失电子总数相等。[点拨提升]1．构成原电池的条件(1)活动性不同的两个导电电极；(2)电解质溶液；(3)能自发进行的氧化还原反应；(4)形成闭合回路。2．原电池的工作原理3．原电池正、负极的判断方法[练习与活动]2．关于原电池的下列说法正确的是()A．在正极上发生氧化反应B．化学性质较活泼的金属为负极C．在外电路电子流出的是正极D．原电池是由电能转化为化学能的装置答案B解析原电池中相对较活泼的金属作负极，负极本身参与反应，失去电子被氧化，是电子流出的一极。相对不活泼的金属或能导电的非金属作正极，正极上电解质溶液中的阳离子得到电子被还原，是电子流入的一极。因此，原电池是利用氧化还原反应将化学能转化为电能的装置。3．分析如图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是()A．①②中Mg作为负极，③④中Fe作为负极B．②中Mg作为正极，电极反应式为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑C．③中Fe作为负极，电极反应式...