第二章第二节第一课时 化学能转化为电能课件 高一化学人教版必修2.pptx

第1课时 化学能转化为电能第二节 化学能与电能自主学习自主学习阅读课本P39,思考：1、什么是一次能源？2、什么是二次能源？3、电能的特点是什么？一次能源：一次能源：直接从自然界取得的直接从自然界取得的能源能源水能水能风能风能石油石油天然气天然气原煤原煤蒸汽蒸汽电能电能二次能源：二次能源：一次能源经过加工、转换得到的一次能源经过加工、转换得到的能源能源应用最广泛、使用最方便、污染最小火力发电火力发电原理及过程原理及过程化学能化学能热热能能机械能机械能电电能能（1 1）能量转换：）能量转换：（2 2）存在的问题）存在的问题经多次转换，能量损耗大，燃料的利用率低；产生大量有害气体（CO,SO2),环境污染严重。能否将化学能直接转化为电能呢？能否将化学能直接转化为电能呢？理论分析：1、氧化还原反应的本质是电子转移，电子的定向移动可以产生电流；2、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；3、需要在氧化剂和还原剂之间架设桥梁使电子定向移动从而产生电流。4、为了使用方便，把电能以化学能的形式存储起来。原电池就是这样一种装置（2）若将）若将Zn片片,Cu片用一导线连接再浸在片用一导线连接再浸在H2SO4溶液中，有什么现象？溶液中，有什么现象？（1）将一）将一Zn片片,Cu片平行插入片平行插入H2SO4溶液溶液中，有什么现象？中，有什么现象？锌片上有气泡产生，锌片上有气泡产生，铜片表面无明显现象铜片表面无明显现象实验探究实验探究锌片溶解，铜片上有气泡产生锌片溶解，铜片上有气泡产生现象结论或解释 锌片 电流表锌片溶解，变细指针偏转，指向正极G铜片上有大量气泡导线中有电流产生原电池：将化学能转化为电能的装置铜片负极负极正极正极Zn-2e-=Zn2+2H+2e-=H2Zn失去电子，发生失去电子，发生氧化反应氧化反应H+在铜极上得到电在铜极上得到电子，发生还原反应子，发生还原反应电子从锌极流电子从锌极流出出流入铜极流入铜极.经外电路经外电路e-e-Zn2+H+H+SO42-HH原电池的工作原理：氧化还原反应！原电池的工作原理：氧化还原反应！阳离子向正极移动阳离子向正极移动阴离子向负极移动阴离子向负极移动电流从正极流向负极电流从正极流向负极外电路：导线（电子不下水）；内电路：电解质溶液（离子不上岸）外电路：导线（电子不下水）；内电路：电解质溶液（离子不上岸）归纳小结归纳小结【原电池的工作原理原电池的工作原理】1、负极：失电子 发生氧化反应 正极：得电子 发生还原反应2、电子流向：负极到正极3、电流流向：正极到负极4、离子移动方向：阳离子：移向正极 阴离子：移向负极5、外电路（电子的定向移动）内电路（离子的定向移动）G思考：将稀硫酸换成硫酸铜溶液，分析其原理。负极：Zn-2e-=Zn2+（锌片溶解）正极：Cu2+2e-=Cu（红色固体析出）总反应：Zn+Cu2+=Cu+Zn2+负极负极正极正极硫酸铜溶液构成原电池的条件构成原电池的条件（可以）（可以）（可以）（可以）（不可以）（不可以）形成条件一：形成条件一：通常用活泼性不同的两种材料作电极通常用活泼性不同的两种材料作电极负极：较活泼的金属负极：较活泼的金属正极：较不活泼的金属或非金属（如石墨等）正极：较不活泼的金属或非金属（如石墨等）探究探究（可以）（可以）（不可以）（不可以）形成条件二：两极之间填充电解质溶液；形成条件二：两极之间填充电解质溶液；盐酸4 45 5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）6 6形成条件四：必须存在自发的氧化还原反应形成条件四：必须存在自发的氧化还原反应7（不可以）（不可以）【构成原电池的条件】1 1、有自发进行的、有自发进行的氧化还原氧化还原反应（放热）反应（放热）2 2、有活性不同的、有活性不同的两极两极3 3、有、有电解质溶液电解质溶液4 4、形成形成闭合闭合回路回路归纳总结归纳总结AAAAAZn CuFe C(石墨石墨)Zn CuZn ZnFe Cu稀稀H2SO4 稀稀H2SO4 稀稀H2SO4 稀稀H2SO4 A B C DZn CuA酒精酒精 硫酸溶液硫酸溶液 E F G HFe Cu 判断下列装置能发生原电池反应的是判断下列装置能发生原电池反应的是学科网CuSO4 溶液溶液 针对训练针对训练含碳杂质的锌稀硫酸重难突破重难突破负极：负极：正极：正极：总反应：总反应：Zn2e-Zn2+2H+2e-H2Zn2H+Zn2+H2正极：正极：负极：负极：总反应：总反应：Fe2e-Fe2+Ag+e-AgFe 2Ag+Fe2+2 2Ag【电极反应式的书写】铜银硫酸铁溶液负极：负极：正极：正极：总反应：总反应：Mg2e-Mg 2+Mg 2H+Mg 2+H2正极：正极：负极：负极：总反应：总反应：Cu2e-Cu 2+Fe3+e-Fe2+2Fe3+Cu 2Fe2+Cu 2+2H+2e-H2如何判断原电池的正负极？交流讨论交流讨论1、电极材料：较活泼的金属为负极；较不活泼的金属或某些非金属（石墨）为正极；2、电极现象：溶解的（变细）为负极，有气泡或固体析出的（变粗）为正极；3、电子流向：电子流出的为负极，流入的为正极；4、电流方向：流出的为正极，流入的为负极；5、离子方向：阳离子迁移的为正极，阴离子迁移的为负极。疑难辨析疑难辨析原电池的负极材料失电子，正极材料得电子吗？简单原电池的负极材料一般为活泼金属，故失电子；正极材料为较不活泼金属或石墨，不能得电子；正极：正极：2H+2e-H2正极：正极：Ag+e-Ag关键是寻找自发的氧化还原反应：分析负极金属与溶液中哪个离子发生反应。疑难辨析疑难辨析在原电池中活泼性更强的金属一定为负极吗？在原电池中活泼性更强的金属一定为负极吗？负极负极正极正极负极负极正极正极负极：负极：正极：正极：总反应：总反应：Al3e-4OH-AlO2-2H2O2Al 2OH-+2H2O=3H2+2AlO2-2H2O 2e-H2+2OH-负极：负极：正极：正极：总反应：总反应：Cu2e-Cu2+Cu+4H+2NO3-Cu2+2NO2+2H2O 2H+NO3-e-NO2+H2O课堂小结课堂小结【原电池原电池】一、定义一、定义 将化学能转化为电能的装置二、原理二、原理电子：负极到正极电流：正极到负极负极失电子氧化反应正极得电子还原反应阳离子：向正极移动阴离子：向负极移动三、条件三、条件外电路内电路