《高一化学第二章第二节_化学能与电能课件新人教版必修2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高一化学第二章第二节_化学能与电能课件新人教版必修2（43页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二节 化学能与电能,电能又称电力（二次能源） 二次能源：一次能源经过加工、转换得到的能源。 一次能源：从自然界中直接取得的能源。如:煤,石油,天然气等。,2001年我国发电总量构成图,火力发电占据绝大部分,什么是火力发电？（P39） 火电站的工作原理如何?,火力发电工作原理示意图,火电站从开始到结束能量是如何转化的？,化石燃料,化学能,燃烧,热能,蒸汽,机械能,电能,发电机,一.发电站将化学能转化为电能,火力发电有哪些优缺点?,讨论,火力发电优点:,1.我国煤炭资源丰富,廉价方便. 2.电能清洁安全,又快捷方便.,火力发电缺点:,1.排出大量的温室效应气体. 2.有废气可能导致酸雨 3.废料
2、 4.废水 5.能量转换效率低,化学能 电能,？,实验现象：,锌片上有气泡产生 而铜片上没有,锌表面有气泡产生，铜表面无明显现象,1.反应中，哪种物质失电子，哪种物质得电子,用导线将锌表面的电子引出来,Zn +2H+ = Zn 2+ +H2,.什么方法可使Zn与H+分开，不让H+直接在Zn表面得电子？,实验现象：,电流计指针发生偏转， Cu片上有气泡产生， 锌片逐渐溶解,演示探究,Cu起传导电子的作用。,Zn + 2H+ = Zn 2+ +H2,大量气泡从铜片逸出，锌片部分溶解,1.H+得到的电子是Cu失去的吗？ 2.在这个过程中Cu起什么作用？,3.你怎样才能知道导线中有电子通过？,可用电流
3、表测电流及方向。,演示探究,化学能直接转化为电能,1.电子从Zn到H+经历了哪些途径？ 2.你认为这个过程能量是如何转化的？,锌表面无气泡， 铜表面有气泡， 电流表发生偏转。,二.化学能直接转化为电能,1.原电池的概念、前提,将化学能转化为电能的装置,概念:,前提:,能自发发生氧化还原反应,Zn-2e-=Zn2+,2H+2e-=H2,Zn+2H+=Zn2+H2,负极,正极,还原反应,氧化反应,外电路：电子由负极流向正极，电流由正极流向负极内电路：阴离子移向负极，阳离 子移向正极，电流由负极流向正极,电子流向与电流流向：,负极,正极,原电池的工作原理,能量转变,化学反应,将化学能直接转化为电能,
4、较活泼的金属失去电子发生氧化反应，电子从较活泼金属（负极）通过外电路流向较不活泼的金属或石墨（正极） 。,试着说说原电池的构成有什么条件？,*,*, ,实验探究,偏转,两极材料不同,有两种活泼性不同的金 属（或一种是非金属导体）作电极,不偏转,实验探究,不偏转,溶液不同,电极材料均插入 电解质溶液中,偏转,实验探究,不偏转,电极材料不同,能自发地发生氧化还原反应,不偏转,容器不同,两极相连形成闭合回路,实验探究,Zn,Cu,ZnSO4,CuSO4,Zn - 2e-= Zn2+,Cu2+ + 2e- = Cu,Zn + Cu2+=Zn2+Cu,?,盐桥,1.活泼性不同的两种电极材料作电极,3.能
5、自发地发生氧化还原反应,原电池的构成条件,4.两极相连形成闭合回路,2.电极材料均插入电解质溶液中,如何书写电极反应方程式,负极（锌片）： Zn 2e - = Zn 2+,负极（锌片）： Zn 2e - = Zn 2+,正极（石墨）： 2H+2e - = H2 ,正极（铜片）： Cu2+ + 2e - = Cu,总反应: Zn + 2H+ = Zn 2+ + H2 ,总反应: Zn + Cu2+ = Zn 2+ + Cu,电极反应方程式的书写方法,负极：较活泼金属（a）电极反应：a-ne-=an+ (氧化反应) 正极：较不活泼金属或非金属或金属化合物（b）电极反应： Cm+ + me- = C
6、(还原反应)要求书写时，正负极得失电子数相等。,正极电极反应式+负极电极反应式=总反应方程式 已知其中两个可以求第三个,H2SO4 (aq),CuSO4 (aq),负极( ): . 正极( ): . 总反应式: .,负极( ): . 正极( ): . 总反应式: .,思考：请在图上标出电子的流动方向和电流方向,并判断正负极，写出电极反应式和总反应式.,Ag,Fe,Zn Zn2e - = Zn2+ Cu Cu2+ +2e - = CuZn+Cu2+ = Zn2 + Cu,Fe Fe2e - = Fe 2+ Ag 2H+2e - = H2Fe+2H+ = Fe 2+ +H2,小结,化 学 能 与
7、电 能,间接：,直接：,装置,原电池,概 念,构成条件,工作原理,1.下列装置中能组成原电池形成电流的是( ),习题一：,C,原电池的判断,2.某金属能跟稀盐酸作用放出氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，此金属是( ) A.Mg B.Fe C.Al D.Cu,原电池的工作原理,3.由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的 PH( ) A.不 B先变大后变小 C逐渐变大 D.逐渐变小,C,习题二,习题三,5.一个电池反应的离子方程式是 Zn+Cu2+=Zn2+ +Cu,该反应的的原电池正确组合是( ),C,原电池构成条件,习题四,4.把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相
8、连组成原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡，b、d相连时，b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为( )Aa b c d Ba c d b Cc a b d Db d c a,B,利用原电池电极判断金属性强弱,原电池电极名称的确定方法,1、根据电极材料的性质确定。,通常是活泼金属是负极，不活泼金属、碳棒、化合物是正极。,2、根据电极反应的本身确定。,失电子的反应氧化反应负极 得电子的反应还原反应正极,练习：银锌电池是广泛用作各种电子仪器的电源，它的反应可表示为：Ag2O+Zn+H2O 2Ag+2Zn(OH)2请判断此电池中
9、，负极上发生反应的物质是（ ） A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag2O D.Zn,D,3、根据电子或电流流动方向（外电路）：,e,e,4、根据离子的定向移动（内电路）,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,5、根据离子方程式判断,（负极）,（在正极）,6、负极往往会溶解，正极往往会产生气泡或者增重,思 考 题,请根据反应 2Fe3+ + Fe = 3 Fe 2+ 设计原电池，你有哪些可行方案?,Fe-Cu FeCl3,Fe-C Fe(NO3)3,Fe-Ag Fe(SO4)3,负极：Zn 2e- = Zn2+,正极：2NH4+ 2e- = 2NH3+H2,干电池结构及电极反应原理,负极：Pb
10、+ SO42- - 2e-PbSO4 正极：PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e-PbSO4+2H2O,2、充电电池：,（1）铅蓄电池,是用铅锑合金铸成格板，在格板上分别填充PbO2和Pb作为正极和负极，二者交替 。用硫酸做电解质溶液。,（2）镍镉可充电电池：镍镉电池的负极为金属镉(Cd)，正极为NiO(OH)，电解液为KOH溶液。,氧化氢氧化镍,用锂作为电池的负极，跟用相同质量的其他金属作负极相比较，使用寿命大大延长。优点：质量轻、电压高、工效高和贮存寿命长。用途：用于电脑、照相机、手表、心脏起搏器上，及火箭、导弹等的动力电源。,（3）锂电池,锂亚硫电池：它使用金属(Li)和石墨作电极，金属锂(Li)作负极，四氯化铝锂(LiAlCl4)溶解在亚硫酰氯(SOCl2) 组成的电解质溶液中，亚硫酰氯(SOCl2) 也作正极反应物。,总反应：8Li3SOCl2 6LiClLi2SO32S,锂离子充电电池,总反应：2H2 + O22H2O,（1）氢氧燃料电池,
