【高中化学】化学能与电能 高一化学同步课件（人教版2019必修第二册）.pptx

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1、第一课时第一课时 化学能转化为电能化学能转化为电能化学反应与电能目前我国电力主要是来自水电还是火电？化学能热能燃料燃烧蒸汽轮机机械能发电机电能能不能直接转化？新课导入新课导入火力发电过程火力发电过程原电池问题1：为什么橙子可以发电？稀稀H2SO4Zn 稀稀H2SO4Cu实验现象结论或解释Zn表面冒气泡，Zn溶解Zn+2H+=Zn2+H2Cu表面无明显现象Cu不与稀硫酸反应H2SO4CuZnH2SO4CuZnA实验现象结论或解释Cu表面冒气泡Zn-2e-=Zn2+Cu表面冒气泡，指针偏转2H+2e-=H2突破重点突破重点1.原电池工作原理原电池工作原理负极负极 正极正极 Zn Cu电流表电流表e

2、-Ie-Zn2+H+H+H+e-e-H+e-H+e-H2Zn2+ZnH+H+H+e-e-e-Zn2+Zn2+Zn Cu电流表H+e-H2e-e-总反应：Zn+2H+=Zn2+H22e-Zn-2e-=Zn2+氧化反应2H+2e-=H2还原反应（氧化还原反应）e-分析本质负极：正极：负极正极H2SO4I问题2：构成原电池的条件有哪些？A AZnZnZnZnH H2 2SOSO4 4 ZnZnH H2 2SOSO4 4A ACuCuH H2 2SOSO4 4 酒精A AZnZnCuCu A AZnZnC CH H2 2SOSO4 4 A AZnZnCuCuHClHCl A AC CCuCuH2SO4

3、 突破重点突破重点2.探究原电池构成条件探究原电池构成条件A AZnZnCuCuH H2 2SOSO4 4A AC CCuCuH 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不偏转不偏转两极材料不同两极材料不同有两种活泼性不同的金属（或活泼金有两种活泼性不同的金属（或

4、活泼金属与能导电的非金属）做电极属与能导电的非金属）做电极偏转偏转A AZnZnCuCuH H2 2SOSO4 4A AZnZnCuCu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解质溶液中电极材料均插入电解质溶液中偏转偏转电流表指针电流表指针原电池原电池组组是否偏转是否偏转区别区别结论结论不偏转不偏转容器不同容器不同形成闭合回路形成闭合回路A AZnZnCuCuH H2 2SOSO4 4ZnZnH H2 2SOSO4 4A ACuCuH H2 2SOSO4 4 外电路外电路内电路内电路ZnC

5、uH H+SO42-负极正极e-e-e-（阴离子阴离子）（阳离子阳离子）突破重点突破重点2.探究原电池构成条件探究原电池构成条件离子不上岸电子不下水两极一液一线一反应下列各种情况是否形成了原电池？下列各种情况是否形成了原电池？AgFeG盐酸AlMgG蔗糖溶液CuZnGADCB盐酸CuZnCuSO4溶液 CuZnH2SO4E盐酸盐酸生铁生铁F问题3：如何判断原电池的正负极？突破重点突破重点3.原电池正负极判断原电池正负极判断负极正极两极材料现象两极反应离子流向电子或电流的流动方向e-I活泼性较强的金属活泼性较弱的金属或导电的非金属溶解，质量减少有气泡或增重失电子，氧化反应得电子，还原反应阴离子流

6、向负极阳离子流向正极突破重点突破重点4.原电池原理的应用原电池原理的应用1.判断金属活动性强弱 （P41 例2）2.用于金属的防护3.加快化学反应进行4.设计原电池设计原电池：任何自发的氧化还原反应都可以步骤：1.把总反应方程式拆成两个电极反应ZnCu（或（或石墨）石墨）正极负极Zn+CuZn+Cu2+2+=Zn=Zn2+2+Cu+CuZn-2e-=Zn2+Cu2+2e-=Cu氧化反应还原反应Cu2+CuCl2或CuSO4溶液2.依据反应式确定电极材料和电解质溶液Fe石墨石墨Fe3+Fe+2Fe3+=3Fe2+负极：Fe-2e-=Fe2+正极：2Fe3+2e-=2Fe2+FeCl3溶液A AB

7、 BC CDD练习：1.下列哪些装置不能构成原电池（）稀硫酸ZnFe硝酸银溶液AgCu酒精FeCu能构成原电池的装置，指出负极D2.如图装置，电流表G发生偏转，同时A极逐渐变粗，B极逐渐变细，C为电解质溶液，则A、B、C应是下列各组中的哪一组（）A、A是锌，是锌，B是铜，是铜，C为稀为稀H2SO4 B、A是铜，是铜，B是锌，是锌，C为稀硫酸为稀硫酸 C、A是铁，是铁，B是银，是银，C为为AgNO3溶液溶液 D、A是是Ag，B是铁，是铁，C为为AgNO3溶液溶液 A A C CA AB BD化学能与电能 发展中的化学电源 最古老的电池巴格达电池伊拉克考古学家发现，陶制器皿和生锈的铜管、铁棒。瓶中

8、装满了沥青。经化学鉴定，这是一个古代的化学电池，只要向瓶内倒入一些酸或碱性水，便可以发电。普通锌锰干电池铅蓄电池锂离子电池燃料电池碱性锌锰干电池1.锌锰干电池一次电池二次电池2.充电电池13.燃料电池燃料电池是一种将燃料（如氢气、甲烷、乙醇）和氧化剂（如氧气）的化学能直接转化为电能的电化学反应装置，具有清洁、安全、高效等特点。突破重点突破重点 氢氧燃料电池氢氧燃料电池总反应：2H2+O2=2H2O负极：2H2 4e-=4H+正极：O2+4e-+4H+=2H2O负极：2H2 4e-+4OH-=4H2O正极：O2+4e-+2H2O=4OH-酸性介质(H+)碱性介质(OH-)突破重点突破重点 电极反

9、应方程式的书写电极反应方程式的书写1.判断电子得失，计算电子得失数目2.注意电解质溶液的酸碱性3.遵循电荷守恒、质量守恒定律和得失电子守恒定律4.两式相加，与总反应对照验证遇到较为复杂的电极方程式，可先写出其中一个简单的半反应，再用总方程式减去这个半反应得到另一个半反应。学以致用iPhone手机使用的锂电池以质量轻、能量高而备受关注，目前已成功研制出多种锂电池。某种锂电池的总反应是 Li+MnO2=LiMnO2下列说法正确的是（）A.MnO2是负极D.负极电极反应是MnO2+e-=MnO2-CB.电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极C.电池内部产生的MnO2-（锰酸根离子）向锂电极移动铅蓄

10、电池的总反应如下，写出正负极电极反应式 Pb+PbO2+4H+2SO4 2-=2PbSO4+2H2O负极：Pb-2e-+SO42-=PbSO4正极：PbO2+2e-+4H+SO42-=PbSO4+2H2O（难溶于水）试一试根据总反应式写出甲烷燃料电池在酸性和碱性介质下的电极方程式酸性介质（H+)总反应式：CH4+2O2=CO2+2H2O碱性介质（OH-)总反应式：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O酸性介质（H+)总反应式：CH4+2O2=CO2+2H2O负极：CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+正极：2O2+8e-+8H+=4H2OCH4 燃料电池电极方程式书写碱性介质（OH-)总反应式：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O负极：CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O正极：2O2+8e-+4H2O=8OH-CH4 燃料电池电极方程式书写化学电池一次电池（干电池）二次电池（充电电池）燃料电池：氢氧燃料电池未来会开发出怎样的新型电池？课堂小结最古老的电池（巴格达电池）负极负极正极正极R+R-Ae-e-I突破重点突破重点3.原电池正负极判断原电池正负极判断负极正极两极材料现象两极反应离子流向电子或电流的流动方向e-I活泼性较强的金属活泼性较弱的金属或导电的非金属溶解，质量减少有气泡或增重失电子，氧化反应得电子，还原反应阴离子流向负极阳离子流向正极