人教版-高一化学-必修二《化学能与电能》第一课PPT课件.ppt

化学能与电能学习目标：学习目标： 1、了解化学能与电能之间的相互转化关系了解化学能与电能之间的相互转化关系2、初步认识原电池的概念、原理、组成条初步认识原电池的概念、原理、组成条件、电极名称、电极反应和总反应及原电件、电极名称、电极反应和总反应及原电池的应用。池的应用。3、通过反应物之间电子转移的探究，理解通过反应物之间电子转移的探究，理解原电池的形成是氧化还原的本质的拓展和原电池的形成是氧化还原的本质的拓展和应用。应用。重点：重点：原电池的概念、原理、组成及应用原电池的概念、原理、组成及应用难点：难点：原电池的原理、组成条件、电极反原电池的原理、组成条件、电极反应和总反应。应和总反应。水电站水电站直接从自然界直接从自然界取得取得的能源称为的能源称为一次能源一次能源火电站火电站一次能源经加工、转换得到的能源称为一次能源经加工、转换得到的能源称为二次能源二次能源1、火力发电原理及过程、火力发电原理及过程燃烧燃烧蒸汽蒸汽发电机发电机化学能化学能 热能热能 机械能机械能 电能电能一、化学能转化为电能2、火力发电的化学深层本质分析、火力发电的化学深层本质分析燃烧燃烧氧化还原反应氧化还原反应氧化剂与还原剂之间发生电子的转移氧化剂与还原剂之间发生电子的转移火力发电火力发电将化学能经一系列能量转化为电能将化学能经一系列能量转化为电能旧键断裂和新键形成、体系能量变化旧键断裂和新键形成、体系能量变化过程过程关键关键本质本质本质本质引起引起化学能电能化学能电能 ？（看书（看书P35页第二、三段，回答问题）页第二、三段，回答问题）1、当氧化剂和还原剂直接接触进行反应时，化学、当氧化剂和还原剂直接接触进行反应时，化学能要经过一系列能量转换才能转换为电能。能要经过一系列能量转换才能转换为电能。2、把氧化剂和还原剂分开，使氧化反应和还原反、把氧化剂和还原剂分开，使氧化反应和还原反应在两个不同区域进行。应在两个不同区域进行。3、需要在氧化剂和还原剂之间架设桥梁使电子从、需要在氧化剂和还原剂之间架设桥梁使电子从氧化剂区域流向还原剂区域。氧化剂区域流向还原剂区域。4、考虑氧化反应和还原反应发生的条件和环境，、考虑氧化反应和还原反应发生的条件和环境，化学物质的选择。化学物质的选择。5、从电学角度考虑仪器选择和组装问题。、从电学角度考虑仪器选择和组装问题。 Zn2+ + 负极负极 正极正极 - - Zn Cu电流表电流表SO42-H+H+e-IH2 实验现象实验现象 ：铜片上有气泡产生，锌片不断溶解，：铜片上有气泡产生，锌片不断溶解， 电流表的指针发生偏转。电流表的指针发生偏转。 实验结论实验结论 ：导线中有电流通过：导线中有电流通过 解释实验现象解释实验现象思考问题思考问题寻找答案寻找答案组内交流组内交流 列出想法列出想法演示探究实验现象实验现象化学能直接转化为电能化学能直接转化为电能1.1.电子从电子从ZnZn到到H H+ +经历了哪些途径？经历了哪些途径？2.2.你认为这个过程能量是如何转化的？你认为这个过程能量是如何转化的？锌表面无气泡，锌表面无气泡，铜表面有气泡，铜表面有气泡，电流表发生偏转。电流表发生偏转。电子由电子由Zn 导线导线 铜片铜片 H+ 定向移动定向移动产生电流，故电流表的指针发生偏转产生电流，故电流表的指针发生偏转ZnCu定义：能把化学能转变为电能的装定义：能把化学能转变为电能的装 置，叫做原电池。置，叫做原电池。原电池的电极原电池的电极电极电极 电极材料电极材料反应类型反应类型 电子流动方电子流动方向向负极负极 还原性较强还原性较强的金属的金属氧化反应氧化反应 电子流出电子流出（流向正极）（流向正极）的一极的一极正极正极 还原性较弱还原性较弱的金属的金属还原反应还原反应 电子流入电子流入（来自负极）（来自负极）的一极的一极构成原电池的条件构成原电池的条件有两种活动性不同的金属（或非金属单质）有两种活动性不同的金属（或非金属单质） 作电极作电极电极材料均插入电解质溶液中电极材料均插入电解质溶液中两极相连形成闭合电路两极相连形成闭合电路 原电池化学反应本质：原电池化学反应本质： 较活泼的金属发生氧化反应，电子从较活泼较活泼的金属发生氧化反应，电子从较活泼 的金属（负极）通过外电路流向较不活泼的金属（负极）通过外电路流向较不活泼 的金属（正极的金属（正极）CH2SO4（不可以）（不可以）（不可以）（不可以）（可以）（可以）（不可以）（不可以）例例2条件一：有活泼性不同的两种金属或非条件一：有活泼性不同的两种金属或非金属金属（可以）（可以）（不可以）（不可以）形成条件二：电极需插进电解质溶液中；形成条件二：电极需插进电解质溶液中；实验探究形成原电池的条件实验探究形成原电池的条件实验探究形成原电池的条件实验探究形成原电池的条件形成条件三：必须形成闭合回路形成条件三：必须形成闭合回路（不可以）（不可以）(1)(1)根据组成原电池的两极材料判断：根据组成原电池的两极材料判断：负极负极: :活泼性较强的金属活泼性较强的金属正极正极: :活泼性较弱的金属或能导电的非金属活泼性较弱的金属或能导电的非金属(2)(2)根据电流方向或电子流动方向判断：根据电流方向或电子流动方向判断：电流是由正极流向负极电流是由正极流向负极电子流动方向是由负极流向正极电子流动方向是由负极流向正极(3)(3)根据原电池两极发生的变化来判断：根据原电池两极发生的变化来判断：负极：负极：失电子发生氧化反应失电子发生氧化反应正极：正极：得电子发生还原反应得电子发生还原反应(4)(4)根据电极反应现象：根据电极反应现象：负极：负极：不断溶解，质量减少不断溶解，质量减少正极：正极：有气体产生或质量增加或不变有气体产生或质量增加或不变 设计设计P40P40 设计设计P40P40(1)(1)比较金属活泼性比较金属活泼性(2)(2)加快氧化还原反应速度加快氧化还原反应速度(3)(3)设计原电池设计原电池负极负极: :活泼性较强活泼性较强正极正极: :活泼性较弱活泼性较弱如实验室用如实验室用ZnZn与稀硫酸反应制与稀硫酸反应制H H2 2时时 a. a.用粗用粗ZnZn代替纯代替纯ZnZn b. b.向稀硫酸中滴加向稀硫酸中滴加CuSOCuSO4 4溶液溶液如利用反应如利用反应 Fe+CuSOFe+CuSO4 4=FeSO=FeSO4 4+Cu +Cu 设计原电池设计原电池FeCCuSO4锌片插入稀硫酸中，被锌片插入稀硫酸中，被腐蚀。（化学腐蚀）腐蚀。（化学腐蚀）锌片在锌锌片在锌,铜（稀硫酸）原铜（稀硫酸）原电池中作为负极，也被腐电池中作为负极，也被腐蚀。（电化学腐蚀）蚀。（电化学腐蚀）哪个更快？哪个更快？原电池的负极原电池的负极被腐蚀得更快。被腐蚀得更快。分析锌分析锌,铁（稀硫酸）原铁（稀硫酸）原电池中的电极反应。电池中的电极反应。你感受到作为正极，铁你感受到作为正极，铁被保护了吗？被保护了吗？原电池的金属原电池的金属正极被保护。正极被保护。1. 1.下列装置中能组成原电池形成电流的是下列装置中能组成原电池形成电流的是( )( )AZnCuH2SO4CuZnA酒精酒精ZnH2SO4ACuH2SO4ACuCuH2SO4练习：练习：2. 2.下列几个装置，能形成原电池的是下列几个装置，能形成原电池的是( ) ( ) 乙丙丁戊己乙丙丁戊己3. 3.某金属能跟稀盐酸作用发出氢气，该金属与锌某金属能跟稀盐酸作用发出氢气，该金属与锌 组成原电池时，锌为负极，此金属是组成原电池时，锌为负极，此金属是( )( ) A.Mg B.Fe C.Al D.CuA.Mg B.Fe C.Al D.Cu4. 4.由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的溶液的 PH( )PH( ) A.A.不变不变 B.B.先变大后变小先变大后变小 C.C.逐渐变大逐渐变大 D.D.逐渐变小逐渐变小C5. 5. 把把a a、b b、c c、d d四块金属片浸入稀硫酸中，用导四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若线两两相连组成原电池。若a a、b b相连时，相连时，a a为负为负极；极；c c、d d相连时，电流由相连时，电流由d d到到c c；a a、c c相连时，相连时，c c极上产生大量气泡，极上产生大量气泡，b b、d d相连时，相连时，b b上有大量气上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为为( )( ) A Aabcd Babcd Bacdb acdb C Ccabd Dcabd Dbdca bdca 分析分析：ab ab cd cd ac ac db db6. 6.一个电池反应的离子方程式是一个电池反应的离子方程式是 该反应的的原电池正确组合是（该反应的的原电池正确组合是（ ）ABCD正极正极ZnCuCuFe负极负极CuZnZnZn电解质溶液电解质溶液CuCl2H2SO4CuSO4HCl7. 7.科学工作者为心脏病人设计的心脏起搏器科学工作者为心脏病人设计的心脏起搏器的电池是以的电池是以PtPt和和ZnZn为电极材料，依靠人体内为电极材料，依靠人体内液体中含有一定浓度的溶解氧、液体中含有一定浓度的溶解氧、 和和进行进行工作，回答下列问题工作，回答下列问题 （1 1）负极材料是）负极材料是_ 电极反应式是电极反应式是_（2 2）正极材料是）正极材料是_ _ * *电极反应式是电极反应式是_