蘇教高一化學(xué)必修二化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能PPT課件

1、化學(xué)能燃燒熱能蒸汽機(jī)械能發(fā)電機(jī)電能化石燃料火力發(fā)電中能量是如何轉(zhuǎn)化的呢？第1頁/共25頁探索實(shí)驗(yàn)：探索實(shí)驗(yàn)：Zn與與Cu插入稀硫酸的現(xiàn)象與解釋插入稀硫酸的現(xiàn)象與解釋 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象現(xiàn)象結(jié)論或解釋結(jié)論或解釋 鋅片表面有氣泡鋅片表面有氣泡銅片表面無氣泡銅片表面無氣泡銅與稀硫酸不反應(yīng)銅與稀硫酸不反應(yīng)鋅與稀硫酸反應(yīng)鋅與稀硫酸反應(yīng)? ?鋅片有少量氣泡鋅片有少量氣泡銅片有大量氣泡銅片有大量氣泡CuZn稀稀H2SO4CuZn稀稀H2SO4Cu稀稀H2SO4Zn稀稀H2SO4鋅片表面有氣泡鋅片表面有氣泡銅片表面無氣泡銅片表面無氣泡鋅與稀硫酸反應(yīng)鋅與稀硫酸反應(yīng)銅與稀硫酸不反應(yīng)銅與稀硫酸不反應(yīng)第2頁/共25頁銅片上

2、的氣體是哪里來的？銅片上的氣體是哪里來的？實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟現(xiàn)象現(xiàn)象結(jié)論或解釋結(jié)論或解釋 電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn); ;偏偏向銅片方向向銅片方向?qū)Ь€中有電導(dǎo)線中有電流通過流通過上述裝置中電流是怎樣產(chǎn)生的？上述裝置中電流是怎樣產(chǎn)生的？1 1、原電池：將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置、原電池：將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置第3頁/共25頁結(jié)合下圖和有關(guān)物理知識確定原電池的電極名稱。結(jié)合下圖和有關(guān)物理知識確定原電池的電極名稱。負(fù)極：電子流出的電極(較活潑的金屬)， 失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)正極：電子流入的電極(較不活潑的金屬、 石墨等)，得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)2 2、電極的判定、電極的判定 第4頁/共25頁5負(fù)極

3、正極Zn-2e-=Zn2+2H+ +2e-=H2還原劑還原劑(Zn)失去電失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)子，發(fā)生氧化反應(yīng)氧化劑氧化劑(H+)在銅極上在銅極上得到電子，發(fā)生還得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)原反應(yīng)還原劑失去的還原劑失去的電子從鋅極流電子從鋅極流出出流入銅極流入銅極.經(jīng)外電路經(jīng)外電路Zn2+H+SO42-電流方向電流方向3、原電池的工作原理：、原電池的工作原理：電子從負(fù)極流向正極。電流方向正極到負(fù)極。陽離子向正極移動，陰離子向負(fù)極移動。第5頁/共25頁6 4 4、原電池的電極反應(yīng)式氧化反應(yīng)ZnZn2e2e- - ZnZn2+2+2H2H+ + + 2e+ 2e- -H H2 2負(fù)極負(fù)極正極正極Zn+

4、2HZn+2H+ +ZnZn2+2+H+H2 2還原反應(yīng)第6頁/共25頁實(shí)驗(yàn)探究形成原電池的條件（可以）（可以）（可以）（可以）（可以）（可以）（不可以）（不可以）形成條件一：形成條件一：活潑性不同的兩個(gè)電極活潑性不同的兩個(gè)電極負(fù)極：較活潑的金屬負(fù)極：較活潑的金屬正極：較不活潑的金屬、石墨等正極：較不活潑的金屬、石墨等第7頁/共25頁（可以）（可以）（不可以）（不可以）形成條件二：電極需插進(jìn)電解質(zhì)溶液中形成條件二：電極需插進(jìn)電解質(zhì)溶液中實(shí)驗(yàn)探究形成原電池的條件實(shí)驗(yàn)探究形成原電池的條件第8頁/共25頁實(shí)驗(yàn)探究形成原電池的條件形成條件三：必須形成閉合回路形成條件三：必須形成閉合回路（不可以）（不可

5、以）第9頁/共25頁5 5、原電池的構(gòu)成條件：、原電池的構(gòu)成條件：（1 1）有自發(fā)發(fā)生的氧化還原反應(yīng)）有自發(fā)發(fā)生的氧化還原反應(yīng)（2 2）有活動性不同的兩種金屬）有活動性不同的兩種金屬【或金屬與或金屬與非金屬導(dǎo)體（如石墨）非金屬導(dǎo)體（如石墨）】作電極。作電極。（3 3）有電解質(zhì)溶液）有電解質(zhì)溶液（4 4）形成閉合電路）形成閉合電路【兩電極用導(dǎo)線相連接兩電極用導(dǎo)線相連接或直接相互接觸或直接相互接觸】第10頁/共25頁下列哪些裝置能產(chǎn)生電流，形成原電池？下列哪些裝置能產(chǎn)生電流，形成原電池？(1) 稀稀H2SO4ZnFeA (4)A CuSO4 溶液溶液ZnZn(5)A CuSO4 溶液溶液ZnCu(

6、6) 稀稀H2SO4FeCA (2)酒精酒精ZnCuA (3)ZnCu稀稀H2SO4 稀稀H2SO4 A 第11頁/共25頁6 6、原電池原理的應(yīng)用原電池原理的應(yīng)用（1）加快氧化還原反應(yīng)速率如實(shí)驗(yàn)室用Zn和稀H2SO4(或稀鹽酸)反應(yīng)制H2，常用粗鋅，它產(chǎn)生H2的速率快。原因是粗鋅中的雜質(zhì)和鋅、稀H2SO4形成原電池，加快了鋅的腐蝕，使產(chǎn)生H2的速率加快。第12頁/共25頁2 2比較金屬的活動性強(qiáng)弱原電池中，一般活動性強(qiáng)的金屬為負(fù)極，活動性弱的金屬為正極。例如有兩種金屬A A和B B，用導(dǎo)線連接后插入到稀硫酸中，觀察到A A極溶解，B B極上有氣泡產(chǎn)生，由原電池原理可知，金屬活動性ABAB。3

7、 3設(shè)計(jì)原電池從理論上說，所有的氧化還原反應(yīng)都可設(shè)計(jì)成原電池。設(shè)計(jì)原電池時(shí)，根據(jù)已知要求，結(jié)合氧化還原反應(yīng)的有關(guān)知識確定原電池的正、負(fù)極及材料，再結(jié)合原電池總反應(yīng)確定電解質(zhì)溶液及電極反應(yīng)式。第13頁/共25頁例現(xiàn)有反應(yīng)：A ANaOHNaOHHCl=NaClHCl=NaClH H2 2O OB BZnZnH H2 2SOSO4 4=ZnSO=ZnSO4 4H H2 2(1)(1)根據(jù)兩反應(yīng)本質(zhì)，判斷能否設(shè)計(jì)成原電池：_。(2)(2)如果不能，說明其原因_。(3)(3)如果可以，則寫出正、負(fù)極材料及其電極反應(yīng)式、電解質(zhì)溶液名稱：負(fù)極_，_；正極_，_。 電解質(zhì)溶液：_。 第14頁/共25頁1.

8、1.下列裝置中能組成原電池形成電流的是下列裝置中能組成原電池形成電流的是( )( )AZnCuH2SO4CuZnA酒精ZnH2SO4ACuH2SO4ACuCuH2SO4第15頁/共25頁2.2.某金屬能跟稀鹽酸作用發(fā)出氫氣，該金屬某金屬能跟稀鹽酸作用發(fā)出氫氣，該金屬與鋅組成原電池時(shí)，鋅為負(fù)極，此金屬是與鋅組成原電池時(shí)，鋅為負(fù)極，此金屬是( )( )A.Mg B.Fe C.Al D.CuA.Mg B.Fe C.Al D.Cu3.3.由銅鋅和稀硫酸組成的原電池工作時(shí)，電解由銅鋅和稀硫酸組成的原電池工作時(shí)，電解質(zhì)溶液的質(zhì)溶液的 PH( )PH( )A.A.不變不變 B B先變大后變小先變大后變小 C

9、 C逐漸變大逐漸變大 D.D.逐漸變小逐漸變小C第16頁/共25頁4.4.把把a(bǔ) a、b b、c c、d d四塊金屬片浸入稀硫酸中，用四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池。若導(dǎo)線兩兩相連組成原電池。若a a、b b相連時(shí)，相連時(shí)，a a為為負(fù)極；負(fù)極；c c、d d相連時(shí)，電流由相連時(shí)，電流由d d到到c c；a a、c c相連時(shí)，相連時(shí)，c c極上產(chǎn)生大量氣泡，極上產(chǎn)生大量氣泡，b b、d d相連時(shí)，相連時(shí)，b b上有大量上有大量氣泡產(chǎn)生，則四種金屬的活動性順序由強(qiáng)到弱氣泡產(chǎn)生，則四種金屬的活動性順序由強(qiáng)到弱的為的為( )( ) A Aa b c d Ba b c d Ba c

10、d b a c d b C Cc a b . d Dc a b . d Db d c a b d c a 第17頁/共25頁ABCD正極正極ZnCuCuFe負(fù)極負(fù)極CuZnZnZn電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液CuCl2H2SO4CuSO4HCl第18頁/共25頁 閱讀教材41頁 資料卡資料卡 分析鋼鐵電化學(xué)腐蝕的原因。第19頁/共25頁鋼鐵的吸氧腐蝕原理：在潮濕空氣中鋼鐵表面形成無數(shù)微小的原電池。負(fù)極：Fe2e=Fe2+正極：2H2O+O2+4e=4OHFeFe2+2+ +2OH +2OH =Fe =Fe（OHOH）2 24Fe4Fe（OHOH）2 2 +2H+2H2 20+O0+O2 2 = 4Fe

11、= 4Fe（OHOH）3 32Fe2Fe（OHOH）3 3=Fe=Fe2 2O O3 3+3H+3H2 2O O第20頁/共25頁高考試題匯編1(2012大綱11)四種金屬片兩兩相連浸入稀硫酸中都可組成原電池，相連時(shí)，外電路電流從流向；相連時(shí)，為正極；相連時(shí)，上有氣泡逸出；相連時(shí)，的質(zhì)量減少。據(jù)此判斷這四種金屬活動性由大到小的順序是A B C DB第21頁/共25頁2(2011廣東12)某小組為研究電化學(xué)原理，設(shè)計(jì)如圖2裝置。下列敘述不正確的是Aa和b不連接時(shí)，鐵片上會有金屬銅析出Ba和b用導(dǎo)線連接時(shí)，銅片上發(fā)生的反應(yīng)為：Cu22e CuC無論a和b是否連接，鐵片均會溶解，溶液從藍(lán)色逐漸變成淺綠色Da和b分別連接直流電源正、負(fù)極，電壓足夠大時(shí)，Cu2向銅電極移動D第22頁/共25頁3(09廣東理科基礎(chǔ)34)下列有關(guān)電池的說法不正確的是A手機(jī)上用的鋰離子電池屬于二次電池B銅鋅原電池工作時(shí)，電子沿外電路從銅電極流向鋅電極C甲醇燃料電池