人教版高一化学化学能与电能教学课件 新课标 人教 必修2.ppt

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1、第二第二节 化学能与化学能与电能能2021/8/9 星期一1电能（电力）：二次能源电能（电力）：二次能源资料卡片：一次能源和二次能源资料卡片：一次能源和二次能源2021/8/9 星期一2化学能热能机械能电能化学能热能机械能电能燃烧燃烧蒸汽蒸汽发电机发电机（分析火力发电的利与弊）（分析火力发电的利与弊）2021/8/9 星期一31.我国煤炭资源丰富我国煤炭资源丰富,廉价方便廉价方便.2.电能清洁安全电能清洁安全,又快捷方便又快捷方便.1.排出大量的温室效应气体排出大量的温室效应气体.2.有废气可能导致酸雨有废气可能导致酸雨3.废料废料4.废水废水5.能量转换效率低能量转换效率低2021/8/9

2、星期一4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

3、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。2021/8/9 星期一51、初步了解原初步了解原电电池的概念、原理、池的概念、原理、组组成及成及应应用。用。2、通通过过实实验验探探究究从从电电子子转转移移角角度度理理解解化化学学能能向向电电能能转转化化的的本本质质及及原原电电池池的的构成条件。构成条件。学学习目目标：2021/8/9 星期一6【实验一】【实验一】分别把锌片和铜片插入到稀分别把锌片和铜片插入到稀H2SO4中中,观察现象。观察现象。原原 电电 池池 原原 理理2021/8/9 星期一7【实验二】【实验二】再用导

4、线把锌片和铜片连接起来，再用导线把锌片和铜片连接起来，观察铜片上有无气泡产生？观察铜片上有无气泡产生？原原 电电 池池 原原 理理在导线中间接入一个电流表，在导线中间接入一个电流表，观察电流表的指针是否偏转观察电流表的指针是否偏转?A2021/8/9 星期一8一、原电池一、原电池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.问题探究问题探究你能找到原电池你能找到原电池的正负极吗的正负极吗?原原 电电 池池 原原 理理2021/8/9 星期一9原电池原电池“负极出电子，电子回正极负极出电子，电子回正极”必发生必发生失电子失电子的的氧化反应氧化反应必发生必发生得电子得电子的的还

5、原反应还原反应 2、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；不活泼金属（或石墨）原电池的负极；不活泼金属（或石墨）发生还原反发生还原反应应接受外线路提供的电子接受外线路提供的电子原电池的正极。原电池的正极。2021/8/9 星期一10电极电极材料材料现象现象电子电子得失得失电极反应电极反应原电池的电极原电池的电极Zn片片Cu片片总的离子反应方程式总的离子反应方程式失失得得Zn2e-Zn2+2H+2e-H2负极负极正极正极Zn+2H+Zn2+H2有气有气体产体产生生Zn片片溶解溶解2021/8/9 星期一11ZnZn与稀硫酸进行实验与稀硫酸进行实验.

6、Zn石墨石墨与稀硫酸进行实验与稀硫酸进行实验.FeZn与稀硫酸进行实验与稀硫酸进行实验.CuZn与乙醇进行实验与乙醇进行实验.CuZn与一个西红柿与一个西红柿(或一个苹果或一个苹果)进行实验进行实验.CuZn与两个西红柿进行实验与两个西红柿进行实验.CuZn与橙汁进行实验与橙汁进行实验.2021/8/9 星期一12电极材料电极材料介质介质同一容器同一容器现象现象能否形成能否形成原电池原电池ZnZn稀稀硫硫酸酸Zn石墨石墨FeZnCuZn乙醇乙醇CuZn一个西红柿一个西红柿CuZn两个西红柿两个西红柿CuZn橙汁橙汁2021/8/9 星期一13CH2SO4（不可以）（不可以）（不可以）（不可以）

7、（可以）（可以）（不可以）（不可以）2021/8/9 星期一142021/8/9 星期一154 4、原电池的构成条件、原电池的构成条件 两种活泼性不同的金属（或一种金属和两种活泼性不同的金属（或一种金属和 另一种非金属导体）构成电极。另一种非金属导体）构成电极。电解质溶液。电解质溶液。电极用导线相联构成闭合回路电极用导线相联构成闭合回路。思考与交流思考与交流 通过以上实验和探究，试说明化学电池由几部通过以上实验和探究，试说明化学电池由几部分组成，它的组成条件是什么？分组成，它的组成条件是什么？3、化学电池由正极、负极、电解质溶液以及容器组成。、化学电池由正极、负极、电解质溶液以及容器组成。4原

8、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，电子从较活泼的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（正金属（负极）通过外电路流向较不活泼的金属（正极）极）氧化还原反应氧化还原反应2021/8/9 星期一166、原电池设计思路：、原电池设计思路：放能量的氧化还原反应（放热反应）放能量的氧化还原反应（放热反应）通常须两活性不同的电极通常须两活性不同的电极 电解质溶液电解质溶液 还原剂在负极失电子，发生氧化反还原剂在负极失电子，发生氧化反 应；氧应；氧 化剂在正极得电子化剂在正极得电子,发生还原反应发生还原反应二、化学能与电能的相互转化二、

9、化学能与电能的相互转化电能电能化学能化学能原电池原电池电解电解2021/8/9 星期一17 请同学们根据原电池的原理，指出下列请同学们根据原电池的原理，指出下列原电池的正极与负极分别是什么？写出电极原电池的正极与负极分别是什么？写出电极反应方程式和总反应方程式。反应方程式和总反应方程式。巩巩 固固 练练 习习 相同条件下，纯锌粒和粗锌粒与同浓度的相同条件下，纯锌粒和粗锌粒与同浓度的稀硫酸反应的速率一样吗？为什么？假如要稀硫酸反应的速率一样吗？为什么？假如要求你设计实验来证明你的观点，你的实验方求你设计实验来证明你的观点，你的实验方案是怎样的？证据和结论又是什么？案是怎样的？证据和结论又是什么？

10、2021/8/9 星期一18病病 例例 分分 析析2021/8/9 星期一19病病 例例 分分 析析2021/8/9 星期一20病病 例例 分分 析析2021/8/9 星期一21 你能为她开一个药方吗？你能为她开一个药方吗？2021/8/9 星期一22原电池分析原电池分析电极反应式的书写电极反应式的书写总反应方程式的书写总反应方程式的书写化学电池的反应本质：氧化还原反应化学电池的反应本质：氧化还原反应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。通常是活泼金属是负极，不活泼金属、碳棒、通常是活泼金属是负极，不活泼金属、碳棒、化合物是正极。化合物

11、是正极。根据电极反应的本身确定。根据电极反应的本身确定。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2021/8/9 星期一23思思 考考 题题请根据反应请根据反应 2Fe3+Fe =3 Fe 2+设计原电池，你有哪些可行方案设计原电池，你有哪些可行方案?Fe-Cu FeCl3Fe-C Fe(NO3)3Fe-Ag Fe(SO4)32021/8/9 星期一24 把把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，相连时，a为为负极；负极；c、d相连时，电流由相连

12、时，电流由d到到c；a、c相连时，相连时，c极上产生大量气泡，极上产生大量气泡，b、d相连时，相连时，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为：泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为：()Aa b c d Ba c d b Cc a b.d Db d c a B练练 习习2021/8/9 星期一25三、发展中的化学电源三、发展中的化学电源2021/8/9 星期一262021/8/9 星期一272021/8/9 星期一28氢氢氧氧燃燃料料电电池池2021/8/9 星期一292021/8/9 星期一30KOH溶液溶液H2O2H2Oa b19691969年美国年美国“阿波

13、罗阿波罗1111号号”登月成功。飞船上使用的氢登月成功。飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化氧燃料电池是一种新型的化学电池，其构造如图示：两学电池，其构造如图示：两个电极均由多孔性碳制成，个电极均由多孔性碳制成，通入的气体由孔隙逸出，并通入的气体由孔隙逸出，并在电极表面放电。在电极表面放电。1 1、a a是是 极，极，b b是是 极极电极反应式分别为：电极反应式分别为：负负正正 2021/8/9 星期一312 2、氢气是燃料电池最简单的燃料，虽然使用方便，却受到价格和来源的限制。常用的燃料往往是某些碳氢化合物，如：甲烷、汽油等。请写出将图中氢气换成甲烷时所构成的甲烷燃料电池中a极的电极反应式：，此时电池内总的反应式 。2021/8/9 星期一322021/8/9 星期一33