第2课时 化学反应为人类提供能量
[目标导航] 1.了解化学反应中能量的转化形式。2.了解原电池的构成条件、工作原理和应用。3.了解常见的化学电源。
一、化学能转化为热能 1．放热反应和吸热反应
(1)放热反应：化学反应过程产生的能量以热能的形式释放出来，像这样的反应属于放热反应。
(2)吸热反应：化学反应需要不断地吸收热能来维持反应的进行，像这样的反应属于吸热反应。
2．化学反应中的能量转化形式
【议一议】
1．如图为“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。
Fe
答案 在铁的催化作用下，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？
答案 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高温
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。
二、化学能转化为电能 1．探究原电池的工作原理 实验步骤 现象 锌片逐渐溶解，表面有气泡 结论 锌与稀硫酸反应产生H2 铜片表面无气泡 锌片逐渐溶解 铜与稀硫酸不反应 锌失去电子 1 / 16
铜片表面有气泡 电流表指针发生偏转 两锌片逐渐溶解且表面都有气泡 H在Cu表面得到电子生成H2 导线中有电子定向移动而产生电流 锌与稀硫酸反应 ＋电流表指针不偏转 锌片无现象 铜片无现象 2.原电池 (1)概念
原电池是将化学能转化为电能的装置。 (2)工作原理(以Zn—Cu原电池为例)
电流表指针不偏转 导线中无电流 Zn、Cu与乙醇不反应 导线中无电流
电极材料 电极名称 电极反应 反应类型 外电路电子流向 内电路离子移向 原电池总反应 (3)构成条件 ①本质→有自发进行的氧化还原反应；
②电极→有活泼性不同的两个电极(金属与金属或金属与能导电的非金属)； ③溶液→两电极插入电解质溶液或熔融电解质；
＋锌 负极 Zn－2e===Zn 氧化反应 －2＋＋铜 正极 2H＋2e===H2↑ 还原反应 －由锌片沿导线流向铜片 溶液中H向正极移动，在铜片上被还原为H2 Zn＋2H===Zn＋H2↑ ＋2＋2 / 16
④回路→形成闭合回路(两电极接触或用导线连接)。 (4)常见电池
①干电池：又称一次电池，如锌锰电池。
②蓄电池：又称二次电池，如铅蓄电池、镍氢电池、锂电池。 ③燃料电池：其能量转化率高，能长时间提供电能。如氢氧燃料电池。 【议一议】
1．作为原电池两极的材料有什么要求？原电池的两个电极的电极材料必须都是金属电极吗？
答案 首先必须能导电；其次，若两电极都是金属，则活泼性不同。原电池的两个电极不一定都是金属材料，如干电池的正极材料是石墨，是非金属。
2．在下图的装置中，属于原电池且有电流产生的是 ________。
答案 ④⑦⑧⑨
解析 ①酒精是非电解质；②⑤没有形成闭合回路；③两电极活泼性相同；⑥两电极与H2SO4溶液均不反应。①②③⑤⑥均不能形成原电池。
3．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？ 答案 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。
一、原电池工作原理 1．原电池的工作原理
2．原电池正、负极的判断方法
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