必修二第二章第二節(jié)化學(xué)能與電能第一課時(shí)課件

1、,第二節(jié) 化學(xué)能與電能,第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量,電能（電力）：,一次能源和二次能源,能源的分類(lèi),二次能源,燃燒,蒸汽,發(fā)電機(jī),一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,（一）火力發(fā)電的原理及過(guò)程,燃燒,氧化還原反應(yīng),關(guān)鍵:,本質(zhì)：,注：,火力發(fā)電優(yōu)點(diǎn):,a.我國(guó)煤炭資源豐富,廉價(jià)方便. b.電能清潔安全,又快捷方便.,火力發(fā)電缺點(diǎn):,a.排出大量的溫室效應(yīng)氣體. b.有廢氣可能導(dǎo)致酸雨 c.廢料廢水 d.儲(chǔ)量有限 e.能量轉(zhuǎn)換效率低,思考：,能否將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能？,實(shí)驗(yàn) 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(wú)氣泡，,鋅片上有氣泡， 銅片上無(wú)氣泡，

2、,（二）、原電池 1、定義:把化學(xué)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(dǎo)體做電極,（可以）,（不可以）,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,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(dǎo)線(xiàn)相連或直接接觸,兩種活潑性不同的金屬,兩個(gè)電極,金屬和非金屬導(dǎo)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(jìn)行的氧化還原反應(yīng),3、 工作原理,電極,正 極,負(fù) 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(yīng),負(fù)極:,正極:,電解質(zhì)溶液中的陽(yáng)離子得電子，發(fā)生還原反應(yīng),電極本身失電子，發(fā)生氧化反應(yīng),電池反應(yīng)：,兩電極反應(yīng)式相加,電子流動(dòng)方向：,負(fù)極 導(dǎo)線(xiàn) 正極,溶液中離子 移動(dòng)方向：,陽(yáng)離子移向正極,陰離子移向負(fù)極,負(fù)極(Zn): Zn -2e- = Zn2+ (氧化反應(yīng))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(yīng)式,2H+ Zn= H2 + Zn2+ 或 Zn+ H2SO4=ZnSO4+H2 ,正極(Cu): 2H+2e- = H2 (還原反應(yīng))電解質(zhì)溶液中的陽(yáng)離子得電子.,注: 得失電子相等, 總反應(yīng)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(yīng)式: 負(fù)極(Zn): 正極(Cu):,Zn -2e- = Zn2+,(氧化反應(yīng))電極本身失去電子.,2H+2e- = H2,(還原反應(yīng))電解質(zhì)溶液中的陽(yáng)離子得子.,2H+ Zn= H2 + Zn2+ 或 Zn+ 2HCl =ZnCl 2+H2 ,注: 得失電子相等, 總反應(yīng)式:兩式相加,例3： 銅.鋅. CuSO4溶液組成的原電池電極反應(yīng)式: 負(fù)極(Zn): 正極(Cu):,Zn -2e- = Zn2+,(氧化反應(yīng))電極本身失去電子.,Cu2+2e- = Cu,(還原反應(yīng))電解質(zhì)溶液中的陽(yáng)離子得子.,Cu2+ Zn= Cu+ Zn2+ 或

5、Zn+ CuSO4=ZnSO4+Cu,注: 得失電子相等, 總反應(yīng)式:兩式相加,4、原電池化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)：,氧化還原反應(yīng),較活潑的金屬發(fā)生氧化反應(yīng)，電子從較活潑的金屬（負(fù)極）通過(guò)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(kāi)一個(gè)藥方嗎？,練習(xí),判斷下列哪些裝置構(gòu)成了原電池？若不是，請(qǐng)說(shuō)明理由；若是，請(qǐng)指出正負(fù)極名稱(chēng)，并寫(xiě)出電極反應(yīng)式.,(),(),(),2H+2e-H2,負(fù)極：,總反應(yīng)：,正極：,Zn2e-Zn2+,Zn+2H+Zn2+H2,(),(),負(fù)極：,正極：,總反應(yīng)：,正極：,負(fù)極：,總反應(yīng)：,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(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀(guān)察現(xiàn)象解釋原因。,練習(xí),3、判斷下列裝置是否能構(gòu)成原電池，并寫(xiě)出相應(yīng)的電極反應(yīng)及總反應(yīng)。,練習(xí),下列哪些能形成原電池，判斷正負(fù)極，寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式,(),(),(),(),(),(),第二節(jié) 化學(xué)能與電能,第二課時(shí),5、原電池的應(yīng)用：,（1）設(shè)計(jì)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(fù)極,正極,總結(jié)：,先確定負(fù)極材料，再確定電解質(zhì)溶液， 最后確定正極材料,請(qǐng)根據(jù)反應(yīng): （1）Zn+ H2SO4=ZnSO4+H2 （2）2H+ Zn= H2 + Zn2+ （3）2Fe3+ + Fe = 3 Fe 2+ （4）2Fe3+ + Cu= 3 Fe 2+ +Cu2+ 設(shè)計(jì)原電池，你有哪些可行方案?,練習(xí),（2）判斷金屬活潑性,金屬活潑性:,負(fù)極正極,在原電池：,金屬 性強(qiáng),負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),電子流出,溶解的一極,金屬 性弱,正極,發(fā)生還原反應(yīng),電子流入,有氣泡產(chǎn)生的一極,質(zhì)量增加的一極,把a(bǔ)、b、c、d四塊金

8、屬片浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線(xiàn)兩兩相連組成原電池。若a、b相連時(shí)，a為負(fù)極；c、d相連時(shí)，電流由d到c；a、c相連時(shí)，c極上產(chǎn)生大量氣泡，b、d相連時(shí)，b上有大量氣泡產(chǎn)生，則四種金屬的活動(dòng)性順序由強(qiáng)到弱的為： ( ) Aa b c d Ba c d b Cc a b . d Db d c a,B,練習(xí),（3）加快反應(yīng)速率,粗 Zn,純 Zn,+H2SO4,快,慢,在鋅與稀硫酸反應(yīng)時(shí)， 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(xué)腐蝕）,鋅片在鋅,銅（稀硫酸）原電池中作為負(fù)極，也被腐蝕。（電化學(xué)腐蝕）,哪個(gè)更快？,原電池的負(fù)極被腐蝕得更快。,分析鋅,鐵（稀硫酸）原電池中的電極反應(yīng)。,你感受到作為正極，鐵被保護(hù)了嗎？,原電池的金屬正極被保護(hù)。,(1)原電池腐蝕化學(xué)腐蝕 有防護(hù)措施的腐蝕,(2)同種金屬腐蝕 強(qiáng)電解質(zhì)溶液弱電解