人教版高一化学必修第二册 第六章 第一节 化学反应与能量变化 化学反应与电能 课件

人教版（2019）高中化学必修第二册同步学典（4）

第六章第一节 化学反应与能量变化

1、“能源分类相关图”如图所示，四组选项中全部符合图中阴影部分的能源是（ ）

A.煤炭、石油、潮汐能 B.水能、生物能、天然气

C.太阳能、风能、沼气 D.地热能、海洋能、核能

2、如图所示，有关化学反应和能量变化的说法正确的是（ ）

A.图a表示的是吸热反应的能量变化

B.图b中生成物比反应物稳定

C.图b可以表示氯化铵固体与氢氧化钡晶体反应的能量变化

D.图a不需要加热就一定能发生，图b一定需要加热才能发生

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

4、某学生用如图所示装置进行化学反应X2Y2Z＋＝能量变化情况的研究。当往试管中滴加试剂Y时，看到U形管中液面甲处下降、乙处上升。下列关于该反应的叙述，正确的是（ ）

①该反应为放热反应

②该反应为吸热反应

③生成物的总能量比反应物的总能量高

④反应物的总能量比生成物的总能量高

⑤该反应过程可以看成是“贮存于X、Y内部的部分能量转化为热能而释放出来”

A.①④⑤ B.①④ C.①③ D.②③⑤

5、如图所示，将镁片、铝片平行插入一定浓度的NaOH溶液中，用导线连接成闭合回路，该装置在工作时，下列叙述中正确的是（ ）

A.镁比铝活泼，镁失去电子被氧化成2+Mg

B.铝是电池的负极，开始工作时溶液中会立即有白色沉淀生成

C.该装置的内、外电路中，均是电子的定向移动形成电流

D.该装置开始工作时，铝片表面的氧化膜可不必处理

6、下图为水果电池的示意图，下列说法正确的是（ ）

A.锌片作负极，质量逐渐减小

B.电子由铜片沿导线流向锌片

第一节 化学反应与能量变化

第2课时 化学反应与电能

课程标准 核心素养

1.以原电池为例认识化学能可以转化为电能。

2.从氧化还原反应的角度初步认识原电池的工作原理。3.能列举化学能转化为电能的实例，能辨识简单原电池的构成要素。 1.宏观辨识与微观探析：能从宏观(能量变化)和微观(电子转移)相结合的视角分析原电池的组成和工作原理。

2.科学探究与创新意识：能从有关原电池的问题和假设出发，依据探究目的，设计探究方案，运用化学实验进行实验探究。

化学能转化为电能

一、火力发电——化学能间接转化为电能

1．能量转化过程

化学能――→燃料燃烧热能――→蒸汽轮机机械能――→发电机电能

2．化学能转化为电能的关键：燃烧(氧化还原反应)。

二、原电池——化学能直接转化为电能

1．实验探究

实验

操作

实验

现象 铜片上：无明显现象；

锌片上：锌片逐渐溶解，有气泡生成__ 铜片上：有气泡产生；

锌片上：锌片逐渐溶解；

电流表：指针发生偏转__

实验

结论 锌与稀硫酸发生反应产生氢气，而铜不能 锌与稀硫酸反应产生氢气，导线中有电流通过

2.工作原理(以铜-锌-稀硫酸原电池为例)

(1)析图填空

总反应式：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。

(2)原电池：将化学能转化为电能的装置。

3．构成条件

(1)具有活动性不同的两个电极(金属与金属或金属与能导电的非金属)。

(2)溶液：两电极均插入电解质溶液中。

(3)导线：两电极用导线相连，形成闭合回路。

1．多角度判断原电池的正、负极

2．原电池原理的应用

(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。

第一节 化学反应与能量变化第1课时 化学反应与热能

知识梳理

一、化学反应过程中存在热量变化

1.实验探究(宏观辨识)

实验操作 实验现象

结论

①看到有气泡产生

②用手触摸反应后的试管，温热

③用温度计测得反应后温度升高 该反应产生气体，放出热量

(1)

(2)闻到气味后迅速用玻璃片盖上烧杯 ①混合物呈糊状

②闻到刺激性气味

③用手触摸杯壁下部，冰凉，用手拿起烧杯，木片与烧杯粘在一起 该反应产生NH3和H2O，吸收热量

结论：化学反应中总会伴随着能量变化，通常主要表现为热能的变化，有的放出热量，有的吸收热量。

特别提醒：化学反应的能量变化，除转化为热能外，还转化为机械能、光、声、电等多种能量形式。

2.吸热反应和放热反应

(1)概念

①把释放热量的化学反应称为放热反应。

②把吸收热量的化学反应称为吸热反应。

(2)常见的放热反应和吸热反应

放热反应 吸热反应

①所有燃烧反应

②酸碱中和反应

③大多数化合反应

④活泼金属跟水或酸的反应

⑤物质的缓慢氧化 ①大多数分解反应

②C＋CO2(以C、H2为还原剂的氧化还原反应)

③Ba(OH)2·8H2O＋NH4Cl(固态铵盐与碱的反应)

④NaHCO3与盐酸的反应

(1)苛性钠溶于水放出热量，该变化为放热反应( )

(2)化学反应既有物质变化，又有能量变化( )

(3)镁条在空气中燃烧是放热反应，反应过程中所释放的能量全部转化为热能( )

(4)吸热反应需要加热才能进行( )

(5)火药爆炸时所释放的能量包括热、光、声、机械能等多种能量形式( )

答案 (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√

1.除了用手触摸和温度计测量外还可以借助其他方法感知温度的变化，如在探究过氧化钠与水反应为放热反应时，可采取如下两种方法：

(1)Ⅰ、Ⅱ装置能说明反应为放热反应的事实是：________________；________________。

教 案

教学基本信息

课题 化学反应与能量变化（2）

学科 化学 学段： 高中 年级 高一

教材 书名：普通高中教科书化学必修第二册 出版社：人民教育出版社 出版日期： 2019 年 7 月

教学目标及教学重点、难点

教学目标：

通过实验探究和搭建模型，了解可直接使化学能变为电能的装置——原电池，理解原电池的工作原理。并且结合社会背景，了解原电池的社会价值。

教学重点：原电池的工作原理，原电池的构成条件

教学难点：原电池的工作原理

教学过程(表格描述)

教学环节 主要教学活动 设置意图

环节一：

课程引入 展示电器、能源、电能等相关图片，结合文字叙说电能在当今社会下不可替代的意义。

讲解一次能源与二次能源的定义，让学生了解电能是一种二次能源，需要通过其他形式的能量转化而来，并不能直接获得。 激发学生的兴趣，快速进入课堂，并让学生了解本节课的主题就是电能，并且电能不能直接获得需要转化。为后面引出化学能与电能的关系作出铺垫。 环节二

化学能与电能 1. 给出资料，讲述火力发电是目前社会中，最主要的发电形式，并简单讲解火力发电的原理，和其中的能量转化关系。化学能通常直接转化为热能，燃料中的化学能在火力发电中，经多次转化为电能。

化学能→热能→机械能→电能

2．讲解能量转化过程中是有损失的，并且转化次数越多能量损失越严重。所以提出寻找将化学能直接转化为电能的方法。根据课本，这种方法已经找到，叫做化学电源。

了解火力发电的工作原理，知道化学能与电能的间接转化关系。并且在目前社会中，主要依靠火力发电来获得电能。

讲解能量在转化中的损失，转化次数越多，能量损失越严重。让学生了解火力发电在能量转化中的局限性。引出将化学能直接转化为电能的化学电源。

环节三

原电池 1. 世界上第一个电池，伏特电池。并举例说明，伏特电池出现后，其在化学科学上体现的巨大意义。

例如：电解水，电解法制取活泼金属。并提出本节课的主题，这样的装置是如何将化学能直接转化为电能的？