人教版高中化學(xué)必修2-2.2《化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能》參考課件

1、第二章第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量化學(xué)反應(yīng)與能量第二節(jié)第二節(jié) 化學(xué)能與電能化學(xué)能與電能第第1 1課時(shí)課時(shí)新課標(biāo)人教版高中化學(xué)課件系列新課標(biāo)人教版高中化學(xué)課件系列化學(xué)化學(xué) 必修必修2 2水電站水電站直接從自然界直接從自然界取得取得的能源稱為的能源稱為一次能源一次能源一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能火電站火電站一次能源經(jīng)加工、轉(zhuǎn)換得到的能源稱為一次能源經(jīng)加工、轉(zhuǎn)換得到的能源稱為二次能源二次能源一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 電能是現(xiàn)代社會(huì)電能是現(xiàn)代社會(huì)中應(yīng)用最廣泛、使用最方中應(yīng)用最廣泛、使用最方便、污染最小的一種二次便、污染最小的一種二次能源，又稱為電力。能源，又稱為電力。一、化學(xué)能轉(zhuǎn)

2、化為電能一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能思考與交流：在你的生活和學(xué)習(xí)中，或你了解的范思考與交流：在你的生活和學(xué)習(xí)中，或你了解的范圍里，還有哪些需要使用電池的產(chǎn)品或器具？各使圍里，還有哪些需要使用電池的產(chǎn)品或器具？各使用什么樣的電池？用什么樣的電池？16.6%2.1%5.1%76.2%我國化石燃料和水電能源消耗構(gòu)成圖我國化石燃料和水電能源消耗構(gòu)成圖一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能2001年我國發(fā)電總量構(gòu)成年我國發(fā)電總量構(gòu)成一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能1、火力發(fā)電原理及過程、火力發(fā)電原理及過程燃燒燃燒蒸汽蒸汽發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)化學(xué)能化學(xué)能 熱能熱能 機(jī)械能

3、機(jī)械能 電能電能一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能化石燃料燃燒化石燃料燃燒 推動(dòng)蒸汽機(jī)推動(dòng)蒸汽機(jī) 加熱水蒸氣加熱水蒸氣 帶動(dòng)發(fā)電機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī) 一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能2、火力發(fā)電的化學(xué)深層本質(zhì)分析、火力發(fā)電的化學(xué)深層本質(zhì)分析燃燒燃燒氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)氧化劑與還原劑之間發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移氧化劑與還原劑之間發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移火力發(fā)電火力發(fā)電將化學(xué)能經(jīng)一系列能量轉(zhuǎn)化為電能將化學(xué)能經(jīng)一系列能量轉(zhuǎn)化為電能舊鍵斷裂和新鍵形成、體系能量變化舊鍵斷裂和新鍵形成、體系能量變化過程過程關(guān)鍵關(guān)鍵本質(zhì)本質(zhì)本質(zhì)本質(zhì)引起引起一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能化石燃料燃燒化石燃料燃燒 推動(dòng)蒸汽機(jī)推

4、動(dòng)蒸汽機(jī) 加熱水蒸氣加熱水蒸氣 帶動(dòng)發(fā)電機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī) 能否找到一種裝置將化學(xué)能能否找到一種裝置將化學(xué)能直接直接轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為電能呢？化為電能呢？一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能探究實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)一 把一塊鋅片和把一塊鋅片和銅片銅片分別分別插入盛有稀硫插入盛有稀硫酸的燒杯中酸的燒杯中, ,觀察實(shí)驗(yàn)觀察實(shí)驗(yàn), ,記錄現(xiàn)象記錄現(xiàn)象( (注意稀硫酸的注意稀硫酸的量不要太多量不要太多) ) 實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)二 把一塊鋅片和銅把一塊鋅片和銅片片同時(shí)同時(shí)插入盛有稀硫酸的插入盛有稀硫酸的燒杯中燒杯中, ,觀察實(shí)驗(yàn)觀察實(shí)驗(yàn), ,記錄現(xiàn)記錄現(xiàn)象象( (注意兩塊金屬片不要相注意兩塊金屬片不要相接觸接觸) )一、

5、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)結(jié) 論論實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1 1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ZnZn2+2+2H2H+ +=Zn=Zn2+2+H+H2 2CuCu不與稀不與稀H H2 2SOSO4 4反應(yīng)反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)結(jié) 論論實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2 2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ZnZn2+2+2H2H+ +=Zn=Zn2+2+H+H2 2CuCu不與稀不與稀H H2 2SOSO4 4反應(yīng)反應(yīng)一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)三 用導(dǎo)線把實(shí)驗(yàn)二中的鋅片和銅片連接起來用導(dǎo)線把實(shí)驗(yàn)二中的鋅片和銅片連接起來, ,觀察實(shí)驗(yàn)

6、現(xiàn)象并記錄觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并記錄( (注意兩塊金屬片不要相接觸注意兩塊金屬片不要相接觸) )一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)結(jié) 論論實(shí)驗(yàn)3 銅片表面有氣泡銅片表面有氣泡鋅片上也有少量氣泡鋅片上也有少量氣泡? ?一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能實(shí)驗(yàn)四實(shí)驗(yàn)四 如圖所示在導(dǎo)線中間連接一個(gè)靈敏電如圖所示在導(dǎo)線中間連接一個(gè)靈敏電流計(jì)流計(jì), ,觀察電流計(jì)的指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)觀察電流計(jì)的指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn), ,如果是如果是偏向哪邊偏向哪邊? ?請(qǐng)記錄現(xiàn)象請(qǐng)記錄現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論實(shí)驗(yàn)4電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)有電流形成有電流形成一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)結(jié)

7、論論實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1 1實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2 2實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)3 3 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)4 4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同上同上銅片表面有氣泡銅片表面有氣泡鋅片上也有少量氣泡鋅片上也有少量氣泡電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)Zn+2HZn+2H+ +=Zn=Zn2+2+H+H2 2CuCu不與稀不與稀H H2 2SOSO4 4反應(yīng)反應(yīng)同上同上有電流形成有電流形成? ?一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能思考與交流：既然銅片上產(chǎn)生了氣體既然銅片上產(chǎn)生了氣體(H(H2 2) )，哪么，哪么H H+ +得到的電子得到的電子是銅失去的還是鋅失去的？如何檢驗(yàn)？請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)出是銅失去的還是鋅失去的？如何檢驗(yàn)？請(qǐng)?jiān)O(shè)

8、計(jì)出你的實(shí)驗(yàn)方案。你的實(shí)驗(yàn)方案。方案方案1 1：稱量實(shí)驗(yàn)前后銅片或鋅片的質(zhì)量。：稱量實(shí)驗(yàn)前后銅片或鋅片的質(zhì)量。方案方案2 2：觀察溶液的顏色，看有無：觀察溶液的顏色，看有無CuCu2+2+生成生成一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 ：銅片上有氣泡產(chǎn)生，鋅片不斷溶：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)。解，電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)論 ：導(dǎo)線中有電流通過：導(dǎo)線中有電流通過實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)24一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象思考問題思考問題尋找答案尋找答案組內(nèi)交流組內(nèi)交流 列出想法列出想法演示探究實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象化學(xué)能直

9、接轉(zhuǎn)化為電能化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能1.1.電子從電子從ZnZn到到H H+ +經(jīng)歷了哪些途徑？經(jīng)歷了哪些途徑？2.2.你認(rèn)為這個(gè)過程能量是如何轉(zhuǎn)化的？你認(rèn)為這個(gè)過程能量是如何轉(zhuǎn)化的？鋅表面無氣泡，鋅表面無氣泡，銅表面有氣泡，銅表面有氣泡，電流表發(fā)生偏轉(zhuǎn)。電流表發(fā)生偏轉(zhuǎn)。電子由電子由Zn 導(dǎo)線導(dǎo)線 銅片銅片 H+ 定向移動(dòng)定向移動(dòng)產(chǎn)生電流，故電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生電流，故電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)ZnCu一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能1 1、定義：能把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，叫做、定義：能把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，叫做 原電池。原電池。2 2、原電池的

10、電極、原電池的電極電極電極電極材料電極材料反應(yīng)類型反應(yīng)類型電子流動(dòng)方向電子流動(dòng)方向負(fù)極負(fù)極還原性較強(qiáng)的還原性較強(qiáng)的金屬金屬氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)電子流出（流向電子流出（流向正極）的一極正極）的一極正極正極還原性較弱的還原性較弱的金屬金屬還原反應(yīng)還原反應(yīng)電子流入（來自電子流入（來自負(fù)極）的一極負(fù)極）的一極學(xué)與問：學(xué)與問：根據(jù)所了解的電學(xué)知識(shí)，你知道電子時(shí)怎根據(jù)所了解的電學(xué)知識(shí)，你知道電子時(shí)怎樣流動(dòng)的嗎？如何判定裝置的正負(fù)極？樣流動(dòng)的嗎？如何判定裝置的正負(fù)極？一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能實(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形成條件一：形成條件一：活潑性不同的兩個(gè)電極材料活潑性不同

11、的兩個(gè)電極材料負(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、石墨等一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能（可以）（可以）（不可以）（不可以）形成條件二：電極材料需插進(jìn)電解質(zhì)溶液中；形成條件二：電極材料需插進(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一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能實(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）（不可以）一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能3.3.構(gòu)成原電池的條件構(gòu)成原電池的條件 有兩種活動(dòng)性不同的金屬（或一種是有兩種活動(dòng)性

12、不同的金屬（或一種是非金屬導(dǎo)體如碳棒）做電極。非金屬導(dǎo)體如碳棒）做電極。 兩電極材料需插入電解質(zhì)溶液兩電極材料需插入電解質(zhì)溶液請(qǐng)判斷下列各裝置是否是原電池？為什么？請(qǐng)判斷下列各裝置是否是原電池？為什么？ 形成閉合回路形成閉合回路 一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能ZnAZnSO42H+H+AZnSO42H+H+CAZnCu煤油煤油SO42H+H+SO42ZnH+H+CuA(x)(x)()(x)AZnSO42H+H+木條木條(x)一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)得電子，發(fā)生還原反應(yīng)得電子，發(fā)生還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)原電池的反應(yīng)實(shí)質(zhì)：原電池的反應(yīng)實(shí)質(zhì)：4、原電池工作原理：、原電池工作原理：、電極反應(yīng)：、電極反應(yīng)：鋅片鋅片( (負(fù)極負(fù)極) )： Zn - 2e- = Zn2+ 銅片銅片( (正極正極) )：