必修二第二章第二節(jié)化學能與電能第一課時課件

1、,第二節(jié) 化學能與電能,第二章 化學反應與能量,電能（電力）：,一次能源和二次能源,能源的分類,二次能源,燃燒,蒸汽,發(fā)電機,一、化學能轉(zhuǎn)化為電能,（一）火力發(fā)電的原理及過程,燃燒,氧化還原反應,關(guān)鍵:,本質(zhì)：,注：,火力發(fā)電優(yōu)點:,a.我國煤炭資源豐富,廉價方便. b.電能清潔安全,又快捷方便.,火力發(fā)電缺點:,a.排出大量的溫室效應氣體. b.有廢氣可能導致酸雨 c.廢料廢水 d.儲量有限 e.能量轉(zhuǎn)換效率低,思考：,能否將化學能直接轉(zhuǎn)化為電能？,實驗 原電池原理探究,銅片上有氣泡產(chǎn)生， 鋅片不斷溶解，電 流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。,鋅片上有氣泡， 銅片上無氣泡，,鋅片上有氣泡， 銅片上無氣泡，

2、,（二）、原電池 1、定義:把化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置.,C,H2SO4,（不可以）,（可以）,條件一：有活潑性不同的兩種金屬或非金屬導體做電極,（可以）,（不可以）,形成條件二：電極需插進電解質(zhì)溶液中；,實驗探究形成原電池的條件,實驗探究形成原電池的條件,形成條件三：必須形成閉合回路,（不可以）,（可以）,2、原電池的構(gòu)成條件,閉合回路:電極用導線相連或直接接觸,兩種活潑性不同的金屬,兩個電極,金屬和非金屬導體(石墨),金屬和不溶性金屬氧化物,電解質(zhì)溶液,有自發(fā)進行的氧化還原反應,3、 工作原理,電極,正 極,負 極,定義:,電子流出(失電子)的一極,電極材料：,較活潑金屬,定義:,電極材料：

3、,電子流入(得電子)的一極,較不活潑金屬或碳棒,電極 反應,負極:,正極:,電解質(zhì)溶液中的陽離子得電子，發(fā)生還原反應,電極本身失電子，發(fā)生氧化反應,電池反應：,兩電極反應式相加,電子流動方向：,負極 導線 正極,溶液中離子 移動方向：,陽離子移向正極,陰離子移向負極,負極(Zn): Zn -2e- = Zn2+ (氧化反應)電極本身失去電子.,例1： 銅.鋅.稀H2SO4組成的原電池的電極反應式,2H+ Zn= H2 + Zn2+ 或 Zn+ H2SO4=ZnSO4+H2 ,正極(Cu): 2H+2e- = H2 (還原反應)電解質(zhì)溶液中的陽離子得電子.,注: 得失電子相等, 總反應式:兩式相

4、加,例2： 銅.鋅.稀HCl水溶液組成的原電池電極反應式: 負極(Zn): 正極(Cu):,Zn -2e- = Zn2+,(氧化反應)電極本身失去電子.,2H+2e- = H2,(還原反應)電解質(zhì)溶液中的陽離子得子.,2H+ Zn= H2 + Zn2+ 或 Zn+ 2HCl =ZnCl 2+H2 ,注: 得失電子相等, 總反應式:兩式相加,例3： 銅.鋅. CuSO4溶液組成的原電池電極反應式: 負極(Zn): 正極(Cu):,Zn -2e- = Zn2+,(氧化反應)電極本身失去電子.,Cu2+2e- = Cu,(還原反應)電解質(zhì)溶液中的陽離子得子.,Cu2+ Zn= Cu+ Zn2+ 或

5、Zn+ CuSO4=ZnSO4+Cu,注: 得失電子相等, 總反應式:兩式相加,4、原電池化學反應本質(zhì)：,氧化還原反應,較活潑的金屬發(fā)生氧化反應，電子從較活潑的金屬（負極）通過外電路流向較不活潑的金屬（正極）,病 例 分 析,病 例 分 析,病 例 分 析,你能為她開一個藥方嗎？,練習,判斷下列哪些裝置構(gòu)成了原電池？若不是，請說明理由；若是，請指出正負極名稱，并寫出電極反應式.,(),(),(),2H+2e-H2,負極：,總反應：,正極：,Zn2e-Zn2+,Zn+2H+Zn2+H2,(),(),負極：,正極：,總反應：,正極：,負極：,總反應：,Zn - 2e-Zn2+,2H+2e-H2,Z

6、n+2H+Zn2+H2,Fe2e-Fe2+,Cu2+2e-Cu,Fe+Cu2+Fe2+Cu,Fe+CuSO4Cu+FeSO4,Zn,Fe,C,Cu,C,Zn,Fe,Zn,稀H2 SO4,稀H2 SO4,稀H2 SO4,乙醇,2、按下列要求進行實驗，觀察現(xiàn)象解釋原因。,練習,3、判斷下列裝置是否能構(gòu)成原電池，并寫出相應的電極反應及總反應。,練習,下列哪些能形成原電池，判斷正負極，寫出電極反應式和總反應式,(),(),(),(),(),(),第二節(jié) 化學能與電能,第二課時,5、原電池的應用：,（1）設計原電池,Fe + Cu2+= Fe2+Cu,Fe -2e- = Fe2+,Cu2+2e- = C

7、u,Fe,Cu C Ag,Cu Cl2 Cu(NO3)2 Cu SO4,負極,正極,總結(jié)：,先確定負極材料，再確定電解質(zhì)溶液， 最后確定正極材料,請根據(jù)反應: （1）Zn+ H2SO4=ZnSO4+H2 （2）2H+ Zn= H2 + Zn2+ （3）2Fe3+ + Fe = 3 Fe 2+ （4）2Fe3+ + Cu= 3 Fe 2+ +Cu2+ 設計原電池，你有哪些可行方案?,練習,（2）判斷金屬活潑性,金屬活潑性:,負極正極,在原電池：,金屬 性強,負極,發(fā)生氧化反應,電子流出,溶解的一極,金屬 性弱,正極,發(fā)生還原反應,電子流入,有氣泡產(chǎn)生的一極,質(zhì)量增加的一極,把a、b、c、d四塊金

8、屬片浸入稀硫酸中，用導線兩兩相連組成原電池。若a、b相連時，a為負極；c、d相連時，電流由d到c；a、c相連時，c極上產(chǎn)生大量氣泡，b、d相連時，b上有大量氣泡產(chǎn)生，則四種金屬的活動性順序由強到弱的為： ( ) Aa b c d Ba c d b Cc a b . d Db d c a,B,練習,（3）加快反應速率,粗 Zn,純 Zn,+H2SO4,快,慢,在鋅與稀硫酸反應時， 滴2滴硫酸銅溶液， 生成氫氣的速率變快， 為什么？,（4）防止金屬被腐蝕,例：鍍鋅鐵比鍍錫鐵耐用,Fe Zn,Fe Sn,(+) (-),(-) (+),鋅片插入稀硫酸中，被腐蝕。（化學腐蝕）,鋅片在鋅,銅（稀硫酸）原電池中作為負極，也被腐蝕。（電化學腐蝕）,哪個更快？,原電池的負極被腐蝕得更快。,分析鋅,鐵（稀硫酸）原電池中的電極反應。,你感受到作為正極，鐵被保護了嗎？,原電池的金屬正極被保護。,(1)原電池腐蝕化學腐蝕 有防護措施的腐蝕,(2)同種金屬腐蝕 強電解質(zhì)溶液弱電解