高中化学必修第二章第二节化学能和电能PPT课件.ppt
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1、关于高中化学必修第二章第二节化学能与电能第一张,PPT共五十八页,创作于2022年6月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第二张,PPT共五十八页,创作于2022年6月 电能是现代社会中应用最广电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源,又称为电力。种二次能源,又称为电力。第三张,PPT共五十八页,创作于2022年6月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第四张,PPT共五十八页,创作于2022年6月 化学能化学能 热能热能 机械能机械能 电能电
2、能燃烧燃烧蒸汽蒸汽发电机发电机一、化学能与电能的相互转化一、化学能与电能的相互转化第五张,PPT共五十八页,创作于2022年6月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第六张,PPT共五十八页,创作于2022年6月发电站将化学能转化为电能发电站将化学能转化为电能火力发电有哪些缺点火力发电有哪些缺点?讨论讨
3、论第七张,PPT共五十八页,创作于2022年6月第八张,PPT共五十八页,创作于2022年6月 化学能化学能 电能电能?第九张,PPT共五十八页,创作于2022年6月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,化学能、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。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应在两、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。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氧化剂、需
4、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。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,化学物、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。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。第十张,PPT共五十八页,创作于2022年6月现象现象铜片铜片锌片锌片电流表电流表Zn片表面没有气泡片表面没有气泡产产生,生,锌锌片溶片溶解解Cu片片有气泡有气泡产产生生电电流表指流表指针针偏偏转转结论:结论:有有电电流流产产生生 实验实验2-4 实验探究实验探究请将实验现象记录在课本请将实验现象记录在课本P38表中:表中
5、:第十一张,PPT共五十八页,创作于2022年6月 外电路:外电路:电子由负极流向正极,电子由负极流向正极,电流由正极流向负极电流由正极流向负极内电路:内电路:阴离子移向负极,阳离阴离子移向负极,阳离 子移向正极,电流由负子移向正极,电流由负 极流向正极极流向正极e电荷流向电流流向:电荷流向电流流向:负极负极正极正极学与问学与问P41第十二张,PPT共五十八页,创作于2022年6月一、原电池一、原电池1 1、定义、定义:把把化学能化学能转变为转变为电能电能的装置的装置.原原 电电 池池 原原 理理AZnCuSO42H+H+第十三张,PPT共五十八页,创作于2022年6月实验实验 原电池原理探究
6、原电池原理探究步骤步骤讨论与交流讨论与交流1.将将Zn片插入稀片插入稀H2SO4Zn片和片和Cu片上现象有片上现象有何差别何差别?2.将将Cu片插入稀片插入稀H2SO43.Zn片和片和Cu片接触插入稀片接触插入稀H2SO4(不接电流表不接电流表)Cu片上有何现象片上有何现象?推推测原因测原因.4.Zn片和片和Cu片用导线连接片用导线连接(中间中间接电流表接电流表)插入稀插入稀H2SO4(偏向偏向?)电流表指针有何变化电流表指针有何变化?说明了什么说明了什么?5.尝试用干电池判断实验中尝试用干电池判断实验中的正负极的正负极说明你判断的方法说明你判断的方法?第十四张,PPT共五十八页,创作于202
7、2年6月 离子方程式离子方程式思考问题思考问题寻找答案寻找答案你对问题你对问题的想法的想法稀稀稀稀HH2 2SOSO4 4ZnCu锌表面有气泡产锌表面有气泡产生,铜表面无明生,铜表面无明显现象显现象1.1.反应中,哪种物质失电子,哪种物质得电子反应中,哪种物质失电子,哪种物质得电子?演示探究演示探究实验现象实验现象用导线将锌表面的电子引出来用导线将锌表面的电子引出来Zn+2H+=Zn 2+H2.什么方法可使什么方法可使Zn与与H+分开,不让分开,不让H+直接在直接在Zn表面得表面得电子?电子?第十五张,PPT共五十八页,创作于2022年6月 离子方程式离子方程式思考问题思考问题寻找答案寻找答案
8、组内交流组内交流 列列出想法出想法 演示探究实验现象实验现象CuCu起传导电子的作用。起传导电子的作用。可用电流表测电流及方向。可用电流表测电流及方向。Zn+2H+=Zn 2+H2稀稀稀稀H H2 2SOSO4 4ZnCu大量气泡从铜片大量气泡从铜片逸出,锌片部分逸出,锌片部分溶解溶解1.H1.H+得到的电子是得到的电子是CuCu失去的吗?失去的吗?2.2.在这个过程中在这个过程中CuCu起什么作用?起什么作用?3.3.你怎样才能知道导线中有电子通过?你怎样才能知道导线中有电子通过?第十六张,PPT共五十八页,创作于2022年6月 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
9、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A AZnCu稀稀稀稀H H2 2SOSO4 4第十七张,PPT共五十八页,创作于2022年6月(氧化反应)(氧化反应)(还原反应)(还原反应)Zn片:片
10、:Zn 2e-=Zn2+Cu片:片:2H+2e-=H2(铜片在这里起(铜片在这里起传导电子传导电子的作用)的作用)电极反应式:电极反应式:Zn+HZn+H2 2SOSO4 4=ZnSO=ZnSO4 4+H+H2 2电极反应总式:电极反应总式:Zn+2H+=Zn2+H2 2e-2 2.Zn.ZnCuCuH H2 2SOSO4 4原电池的工作原理:原电池的工作原理:第十八张,PPT共五十八页,创作于2022年6月“负极出电子,电子回正极负极出电子,电子回正极”3 3、原电池化学反应本质:、原电池化学反应本质:氧化还原反应氧化还原反应负极:还原性相对较强负极:还原性相对较强的材料的材料正极:还原性相
11、对较正极:还原性相对较弱的材料弱的材料活泼金属活泼金属发生氧化反应发生氧化反应向外线路提供电子向外线路提供电子原电池的负极;原电池的负极;不活泼金属(或石墨)不活泼金属(或石墨)发生还原反应发生还原反应接受外线路提供的电接受外线路提供的电子子原电池的正极。原电池的正极。第十九张,PPT共五十八页,创作于2022年6月CH2SO4(不可以)(不可以)(可以)(可以)条件一:有条件一:有活泼性不同活泼性不同的两种金属的两种金属或非金属或非金属第二十张,PPT共五十八页,创作于2022年6月(可以)(可以)(不可以)(不可以)形成条件二:电极需插进形成条件二:电极需插进电解质电解质溶液中;溶液中;实
12、验探究形成原电池的条件实验探究形成原电池的条件第二十一张,PPT共五十八页,创作于2022年6月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:必须形成形成条件三:必须形成闭合回路闭合回路(不可以)(不可以)第二十二张,PPT共五十八页,创作于2022年6月A AZnZnCuCuH H2 2SOSO4 4A AC CCuCuH H2 2SOSO4 4原电池原电池右图装置右图装置电流表指针电流表指针偏转偏转区别区别结论结论不偏转不偏转电极材料不同电极材料不同电池总反应应该是能电池总反应应该是能自发地自发地发生的氧化还发生的氧化还原反应原反应第二十三张,PPT共五十八页,创作于2022
13、年6月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能自发发生的氧化还原反应能自发发生的氧化还原反应第二十四张,PPT共五十八页,创作于2022年6月练练习习判断下列哪些装置构成了原电池?若不是,判断下列哪些装置构成了原电池?若不是,请说明理由请说明理由.()()()()()第二十五张,PPT共五十八页,创作于2022年6月4、原电池电极名称的确定方法、原电池电极名称的确定方法根据电极材料的性质确定。根据电极材料的性质确定。通常是
14、活泼金属是负极,不活泼金属、碳棒、化合通常是活泼金属是负极,不活泼金属、碳棒、化合物是正极。物是正极。根据电极反应特点确定。根据电极反应特点确定。失电子的反应失电子的反应氧化反应氧化反应负极负极得电子的反应得电子的反应还原反应还原反应正极正极例:银锌电池是广泛用作各种电子仪器的电源,它的反应可例:银锌电池是广泛用作各种电子仪器的电源,它的反应可表示为:表示为:Ag2O+Zn+H2O 2Ag+2Zn(OH)2请判断此电池请判断此电池中,负极上发生反应的物质是(中,负极上发生反应的物质是()A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag2O D.ZnD第二十六张,PPT共五十八页,创作于2022年6月根据
15、电子或电流流动方向(外电路):根据电子或电流流动方向(外电路):电子从负极流出电子从负极流出 沿导线沿导线 流入正极流入正极电流从正极流出电流从正极流出 沿导线沿导线 流入负极流入负极ee、根据离子的定向移动(内电路)、根据离子的定向移动(内电路)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第二十七张,PPT共五十八页,创作于2022年6月根据离子方程式判断根据离子方程式判断Fe+2H+=Fe2+H2(负极)(在正极)第二十八张,PPT共五十八页,创作于2022年6月5.如何书写电极反应方程式如何书写电极反应方程式负极(锌片):负极(锌片):Zn 2e -=Zn 2+负极(
16、锌片):负极(锌片):Zn 2e-=Zn 2+正极(石墨):正极(石墨):2H+2e -=H2 正极(铜片):正极(铜片):Cu2+2e -=Cu 总反应总反应:Zn+2H+=Zn 2+H2 总反应总反应:Zn+Cu2+=Zn 2+Cu 第二十九张,PPT共五十八页,创作于2022年6月电极反应方程式的书写方法电极反应方程式的书写方法负极:负极:较活泼金属(较活泼金属(a)电极反应:电极反应:a-ne-=an+(氧化反应氧化反应)正极:正极:较不活泼金属或非金属(较不活泼金属或非金属(b)电极反应:电极反应:Cm+me-=C(还原反应还原反应)第三十张,PPT共五十八页,创作于2022年6月
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