高中化学必修二第二章第二节ppt课件.ppt

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1、第二节 化学能与电能第第 一一 课课 时时1/13/20231 流水、风力、原煤、石油、流水、风力、原煤、石油、天然气、天然铀矿等。天然气、天然铀矿等。直接从自然界取得的能源称为一次能源。直接从自然界取得的能源称为一次能源。一次能源经过加工、转换得到一次能源经过加工、转换得到的能源称为二次能源。的能源称为二次能源。电力、蒸汽等。电力、蒸汽等。1/13/20232 能量是可以相互转化的。能量是可以相互转化的。在化学反应中，化学能经常转化在化学反应中，化学能经常转化为热能。为热能。1/13/20233一、化学能转化为电能一、化学能转化为电能利用煤、石油、天然利用煤、石油、天然气等自然界蕴藏极为气等

2、自然界蕴藏极为丰富的化石燃料来发丰富的化石燃料来发电称为电称为火力发电火力发电。估计在估计在2050年火电仍居首位年火电仍居首位1/13/20234想一想：想一想：1 1、电流是如何形成的？、电流是如何形成的？2 2、火力发电的原理是什么？、火力发电的原理是什么？带电粒子定向移动形成电流带电粒子定向移动形成电流化学能化学能 热能热能 机械能机械能 电能电能燃烧燃烧蒸汽蒸汽发电机发电机经经多次多次转换，能量损耗大，燃料的转换，能量损耗大，燃料的利用率低利用率低；环境污染环境污染严重严重1/13/20235 其中，燃烧（氧化还原反应）是化学能其中，燃烧（氧化还原反应）是化学能转化为电能的关键。转化

3、为电能的关键。若将氧化还原反应中的电子转移形成电若将氧化还原反应中的电子转移形成电流，则化学能就可直接转化为电能。流，则化学能就可直接转化为电能。1/13/202361、原电池：、原电池：使氧化反应和还原反应分别在两个使氧化反应和还原反应分别在两个不同区域进行，并使其间的电子转移，不同区域进行，并使其间的电子转移，在一定条件下形成电流。在一定条件下形成电流。使化学能转化为电能的装置。使化学能转化为电能的装置。1/13/20237现象现象铜片插入稀硫酸铜片插入稀硫酸锌片插入稀硫酸锌片插入稀硫酸锌片和铜片上端锌片和铜片上端连接在一起插入连接在一起插入稀硫酸稀硫酸实验实验2 24 4：Zn/CuZn

4、/Cu原电池原电池铜片上无气泡铜片上无气泡锌片上有气泡锌片上有气泡铜片上有气泡铜片上有气泡,锌锌片无气泡、溶解片无气泡、溶解,电电流表指针偏转。流表指针偏转。1/13/20238e电子流向、电流流向：电子流向、电流流向：负负极极正正极极学与问学与问P41外电路：外电路：电子由负极流向正极，电电子由负极流向正极，电流由正极流向负极。流由正极流向负极。内电路：内电路：阴离子移向负极，阳离子阴离子移向负极，阳离子移向正极，电流由负极流向正移向正极，电流由负极流向正极。极。1/13/20239（氧化反应）（氧化反应）（还原反应）（还原反应）负极负极 Zn片：片：Zn 2e-=Zn2+正极正极 Cu片：

5、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：电极反应总式：电极反应总式：Zn+2H+=Zn2+H2 工作原理：工作原理：一个完整的氧化还原反应。一个完整的氧化还原反应。1/13/202310如何判断原电池的正负极？如何判断原电池的正负极？负极：负极：较活泼的金属，电子流出，电流流入，较活泼的金属，电子流出，电流流入，发生氧化反应（还原剂存在），溶液中阴离发生氧化反应（还原剂存在），溶液中阴离子移向。子移向。正极：正极：较不活泼的金属（或非金属较不活泼的金属（或非金属C），电子），电子流入，电流流出，发生还原反应（氧化剂存流入，电流流

6、出，发生还原反应（氧化剂存在），溶液中阳离子移向。在），溶液中阳离子移向。活泼金属作负极。活泼金属作负极。1/13/202311讨论：讨论：符合什么条件的装置才能构符合什么条件的装置才能构成原电池呢成原电池呢?1/13/202312实验探究形成原电池的条件实验探究形成原电池的条件（可以可以）（不可以不可以）形成条件一：形成条件一：活泼性不同的两个电极活泼性不同的两个电极负极：负极：较活泼的金属较活泼的金属正极：正极：较不活泼的金属、石墨等较不活泼的金属、石墨等（可以可以）（可以可以）1/13/202313（可以可以）（不可以不可以）形成条件二：形成条件二：电极需插进电解质溶液中电极需插进电解质

7、溶液中1/13/202314形成条件三：形成条件三：必须形成闭合回路必须形成闭合回路（不可以不可以）（可以可以）1/13/202315构成原电池的条件构成原电池的条件构成条件构成条件有两种有两种活动性不同的金属（活动性不同的金属（或或一种是非一种是非金属金属导体）作电极导体）作电极有有电解质电解质溶液；溶液；形成形成闭合电路闭合电路；能自发进行的能自发进行的氧化还原反应氧化还原反应1/13/202316下列各装置能否形成原电池反应？ZnCuH2SO4 ZnCu 酒精酒精CuAgAgNO3CuZnH2SO4CuCuH2SO4CuZnCuSO4 ZnSO4CuZn CuSO4ZnSO4XXX练习：

8、练习：1/13/202317制作化学电源制作化学电源加快反应速率：加快反应速率：例如，实验室制例如，实验室制H2时，由于锌太纯，反应一般较慢，时，由于锌太纯，反应一般较慢，可加入少量可加入少量CuSO4以加快反应速率。以加快反应速率。判断金属活动性的强弱判断金属活动性的强弱揭示钢铁腐蚀的原因及防止钢铁的腐蚀。揭示钢铁腐蚀的原因及防止钢铁的腐蚀。钢铁中含有碳，可与钢铁中含有碳，可与Fe组成原电池，发生原电池反应组成原电池，发生原电池反应而使钢铁遭到腐蚀而使钢铁遭到腐蚀原电池原理的应用：原电池原理的应用：拓拓 展：展：1/13/202318通常在轮船的尾部和在船壳的水线以下通常在轮船的尾部和在船壳

9、的水线以下 部分，装有一定数量的锌块，请解释原因。部分，装有一定数量的锌块，请解释原因。原因：原因：轮船的船身一般是用铁轮船的船身一般是用铁做的，装上锌块后，铁跟锌形做的，装上锌块后，铁跟锌形成原电池，此时锌作为负极发成原电池，此时锌作为负极发生氧化反应溶掉，而铁作为正生氧化反应溶掉，而铁作为正极被保护起来不受腐蚀。极被保护起来不受腐蚀。1/13/202319 请结合组成原电池的条件，将氧化还原反应：请结合组成原电池的条件，将氧化还原反应：Cu+2FeCu+2Fe3+3+=Cu=Cu2+2+2Fe+2Fe2+2+设计成一个原电池。设计成一个原电池。1、电解液：、电解液：。2、电极材、电极材料：

10、料：正极正极 ，负极，负极 。3、电极反应式电极反应式：负极负极:.正极正极:.1/13/202320电极反应式的书写电极反应式的书写（1）找出实质：还原剂和氧化剂。）找出实质：还原剂和氧化剂。（2）注意电解质溶液是否参与反应。）注意电解质溶液是否参与反应。（3）注意离子的放电顺序。）注意离子的放电顺序。（可由氧化还原反应知）（可由氧化还原反应知）（4）书写生成号，标气体符号。）书写生成号，标气体符号。（5）电极反应式也遵循）电极反应式也遵循质量（原子）守恒质量（原子）守恒和和电荷守恒电荷守恒。（6）总反应式：是一个完整的）总反应式：是一个完整的氧化还原氧化还原反应方程式。反应方程式。1/13/202321C C1/13/202322B B1/13/2023231/13/2023241/13/202325A A 1/13/202326D D 1/13/202327A A 1/13/2023281/13/2023291/13/2023301/13/2023311/13/202332(1)正极：正极：2H2e=H2(2)负负极：极：2Al8OH6e=2AlO4H2O Al 2Al2OH2H2O=2AlO3H2Mg1/13/202333AD 1/13/2023341/13/2023351/13/202336