高一化学必修二第二章第二节化学能和电能PPT课件.ppt
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1、关于高一化学必修二第二章第二节化学能与电能第一张,PPT共七十一页,创作于2022年6月第二张,PPT共七十一页,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三张,PPT共七十一页,创作于2022年6月 电能是现代社会中电能是现代社会中应用最广泛、使用最方应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二便、污染最小的一种二次能源,又称为电力。次能源,又称为电力。第四张,PPT共七十一页,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五张,PPT共七十一页,创作于2022年6
2、月20012001年我国发电总量构成图年我国发电总量构成图火力发电占据绝大部分火力发电占据绝大部分什么是火力发电?什么是火力发电?火电站的工作原理如何火电站的工作原理如何?第六张,PPT共七十一页,创作于2022年6月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、化学能与电能的相互转化一、化学能与电能的相互转化第七张,PPT共七十一页,创作于2022年6月 化学能化学能 热能热能 机械能机械能 电能电能燃烧燃烧蒸汽蒸汽发电机发电机火力发电的原理分析。火力发电的原理分析。第八张,PPT共七十一页,创作于2022年6月2、火力
3、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九张,PPT共七十一页,创作于2022年6月a.我国煤炭资源丰富我国煤炭资源丰富,廉价方便廉价方便.b.电能清洁安全电能清洁安全,又快捷方便又快捷方便.a.排出大量的温室效应气体排出大量的温室效应气体.b.有废气可能导致酸雨有废气可能导致酸雨c.废料废水废料废水d.储量有
4、限储量有限e.能量转换效率低能量转换效率低第十张,PPT共七十一页,创作于2022年6月 化学能化学能 电能电能?第十一张,PPT共七十一页,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、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。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氧化剂、需要在
5、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、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。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。第十二张,PPT共七十一页,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
6、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表面表面得电子?得电子?第十三张,PPT共七十一页,创作于2022年6月 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大量气泡从铜大量气泡从铜片逸出,锌片片逸出,锌片部分溶解部分溶解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
7、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?第十四张,PPT共七十一页,创作于2022年6月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
8、 H2 2SOSO4 4第十五张,PPT共七十一页,创作于2022年6月 实验现象实验现象:铜片上有气泡产生,锌片不断溶:铜片上有气泡产生,锌片不断溶解,电流表的指针发生偏转。解,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:导线中有电流通过第十六张,PPT共七十一页,创作于2022年6月二二.化学能直接转化为电能化学能直接转化为电能1.1.原电池的概念、前提原电池的概念、前提 将化学能转化为电能的装置将化学能转化为电能的装置 概念概念:2.前提前提:能自发发生氧化还原反应能自发发生氧化还原反应第十七张,PPT共七十一页,创作于2022年6月3.3.原电池的工作原理原电池的工作原理
9、能量转变能量转变 化学反应化学反应将化学能直接转化为电将化学能直接转化为电能能氧化还原反应中电子转氧化还原反应中电子转移移 (负极失去电子经负极失去电子经过导线定向的流入正极过导线定向的流入正极)原电池原电池第十八张,PPT共七十一页,创作于2022年6月电极材料电极材料电极反应式电极反应式发生的反应发生的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Zn-2eZn-2e-=Zn=Zn2+2+2H2H+2e+2e-=H=H2 2Zn+2HZn+2H+=Zn=Zn2+2+H+H2 2负极负极正极正极还原反应还原反应氧化反应氧化反应第十九张,PPT共七十一页,创作
10、于2022年6月失失得得ZnZn2e2e-ZnZn2+2+2H2H+2e+2e-H H2 2负极负极正极正极Zn+2HZn+2H+ZnZn2+2+H+H2 2有气有气体产体产生生ZnZn片片溶解溶解锌铜原电池原理锌铜原电池原理负极出电子,电子回正极负极出电子,电子回正极第二十张,PPT共七十一页,创作于2022年6月 Zn2+负极负极 正极正极-Zn Cu电流表电流表SO42-H+H+e-IH2第二十一张,PPT共七十一页,创作于2022年6月4.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,较活泼的金属发生氧化反应,电子电子从较活泼的从较活泼的金属(金属(负极负极)通过外
11、电路流向通过外电路流向较不活泼的金属较不活泼的金属(正极正极)氧化还原反应氧化还原反应第二十二张,PPT共七十一页,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e5.电荷流向电流流向:电荷流向电流流向:负极负极正极正极第二十三张,PPT共七十一页,创作于2022年6月 6.原电池形成条件:原电池形成条件:两种活泼性不同的金属(或其中一种两种活泼性不同的金属(或其中一种为能导电的非金属,如为能导电的非金属,如
12、“碳棒碳棒”)作电极。)作电极。其中较活泼金属为负极。较不活泼金属其中较活泼金属为负极。较不活泼金属(或非金属)为正极(正极一般不参与电极反(或非金属)为正极(正极一般不参与电极反应,只起导电作用)。应,只起导电作用)。电解质溶液电解质溶液 形成闭合电路形成闭合电路 能自发地发生氧化还原反应能自发地发生氧化还原反应两极一液一连线两极一液一连线第二十四张,PPT共七十一页,创作于2022年6月试着说说原电池的构成有什么条件?试着说说原电池的构成有什么条件?A AZnZnCuCuH H2 2SOSO4 4A AZnZnC CH H2 2SOSO4 4A AZnZnCuCu酒精酒精ZnZnH H2
13、2SOSO4 4A ACuCuH H2 2SOSO4 4*A AZnZnZnZnH H2 2SOSO4 4A AZnZnCuCuHClHCl A AC CCuCuHClHCl第二十五张,PPT共七十一页,创作于2022年6月实验探究实验探究A AZnZnCuCuH H2 2SOSO4 4A AZnZnC CH H2 2SOSO4 4A AZnZnZnZnH H2 2SOSO4 4原电池原电池电流表指针电流表指针是否偏转是否偏转区别区别结论结论偏转偏转两极材料不同两极材料不同有两种活泼性不同的金有两种活泼性不同的金属(或非金属)作电极属(或非金属)作电极不偏转不偏转第二十六张,PPT共七十一页,
14、创作于2022年6月实验探究实验探究A AZnZnCuCuH H2 2SOSO4 4A AZnZnCuCu酒精酒精A AZnZnCuCuHClHCl原电池原电池电流表指针电流表指针是否偏转是否偏转区别区别结论结论不偏转不偏转溶液不同溶液不同电极材料均插入电极材料均插入电解质溶液中电解质溶液中偏转偏转第二十七张,PPT共七十一页,创作于2022年6月A AZnZnCuCuH H2 2SOSO4 4实验探究实验探究A AC CCuCuH H2 2SOSO4 4不偏转不偏转电极材料不同电极材料不同能自发地发生氧化还原反应能自发地发生氧化还原反应第二十八张,PPT共七十一页,创作于2022年6月电流表
15、指针电流表指针原电池原电池组组偏转偏转区别区别结论结论不偏转不偏转容器不同容器不同两极相连形成闭合回路两极相连形成闭合回路实验探究实验探究A AZnZnCuCuH H2 2SOSO4 4ZnZnH H2 2SOSO4 4A ACuCuH H2 2SOSO4 4 第二十九张,PPT共七十一页,创作于2022年6月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金属条件一:有活泼性不同的两种金属或非金属第三十张,PPT共七十一页,创作于2022年6月(可以)(可以)(不可以)(不可以)形成条件二:电极需插进电解质溶液中
16、;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第三十一张,PPT共七十一页,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:必须形成闭合回路形成条件三:必须形成闭合回路(不可以)(不可以)第三十二张,PPT共七十一页,创作于2022年6月7.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(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
17、2+H2 总反应总反应:Zn+Cu2+=Zn 2+Cu 第三十三张,PPT共七十一页,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)要求要求书写时,正负极得失电子数相等。书写时,正负极得失电子数相等。第三十四张,PPT共七十一页,创作于2022年6月正极电极反应式+负极电极反应式=总反应方程式已知其中两个可以求第三个金属阳离子放电顺序:金属阳离子放电顺序:K+C
18、a2+Na+Mg2+Al3+(水中氢水中氢)H+Zn2+Fe2+Sn2+Pb2+(酸中酸中氢氢)H+Cu2+Fe3+Hg2+Ag+第三十五张,PPT共七十一页,创作于2022年6月特例l镁铝原电池硫酸作电解质的电极反应式是什镁铝原电池硫酸作电解质的电极反应式是什么?还有氢氧化钠作电解质又怎么写?么?还有氢氧化钠作电解质又怎么写?l硫酸硫酸做电解质:做电解质:负极负极:Mg-2e-=Mg2+正极正极:2H+2e-=H2总反应:总反应:Mg+2H+=Mg2+H2lNaOH做电解质:做电解质:负极负极:2Al-6e-+8OH-=2AlO2-+4H2O正极正极:6H2O+6e-=3H2+6OH-l总反
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