高一化學必修2 第二章第二節(jié)化學能與電能 ppt

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1、電能（電力）：二次能源電能（電力）：二次能源資料卡片：一次能源和二次能源資料卡片：一次能源和二次能源化學能熱能機械能電能化學能熱能機械能電能燃燒燃燒蒸汽蒸汽發(fā)電機發(fā)電機 經(jīng)多次轉(zhuǎn)換，能量損耗大，燃料的利用率低；環(huán)經(jīng)多次轉(zhuǎn)換，能量損耗大，燃料的利用率低；環(huán)境污染嚴重。境污染嚴重?；瘜W能電能化學能電能 ？（看書（看書P40頁第二、三段，思考問題）頁第二、三段，思考問題）1、當氧化劑和還原劑直接接觸進行反應時，化學、當氧化劑和還原劑直接接觸進行反應時，化學能要經(jīng)過一系列能量轉(zhuǎn)換才能轉(zhuǎn)換為電能。能要經(jīng)過一系列能量轉(zhuǎn)換才能轉(zhuǎn)換為電能。2、氧化還原反應的本質(zhì)是什么？、氧化還原反應的本質(zhì)是什么？3、能否將氧

2、化反應與還原反應在不同區(qū)域進行？、能否將氧化反應與還原反應在不同區(qū)域進行？需要解決什么問題？需要解決什么問題？【實驗一【實驗一】分別把鋅片和銅片插入到稀分別把鋅片和銅片插入到稀H2SO4中中,觀察現(xiàn)象。觀察現(xiàn)象。原原 電電 池池 原原 理理【實驗二【實驗二】再用導線把鋅片和銅片連接起來，再用導線把鋅片和銅片連接起來，觀察銅片上有無氣泡產(chǎn)生？觀察銅片上有無氣泡產(chǎn)生？原原 電電 池池 原原 理理在導線中間接入一個電流表，在導線中間接入一個電流表，觀察電流表的指針是否偏轉(zhuǎn)觀察電流表的指針是否偏轉(zhuǎn)? A一、原電池一、原電池1、定義、定義:把把化學能化學能轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)殡娔茈娔艿难b置的裝置.問題探究問題探

3、究你能找到原電池你能找到原電池的正負極嗎的正負極嗎? 原原 電電 池池 原原 理理“負極出電子，負極出電子，電子回正極電子回正極”原電池原電池必發(fā)生必發(fā)生失電子失電子的的氧化反應氧化反應必發(fā)生必發(fā)生得電子得電子的的還原反應還原反應 2、較、較活潑金屬活潑金屬發(fā)生氧化反應發(fā)生氧化反應向外線路提供電子向外線路提供電子原原電池的負極；電池的負極； 較不活潑金屬（或石墨）較不活潑金屬（或石墨）發(fā)生還原反應發(fā)生還原反應接受外線接受外線路提供的電子路提供的電子原電池的正極。原電池的正極。 電極電極材料材料現(xiàn)象現(xiàn)象電子電子得失得失電極反應電極反應原電池的電極原電池的電極Zn片片Cu片片總的離子反應方程式總的

4、離子反應方程式失失得得Zn2e- Zn2+2H+ 2e- H2負極負極正極正極Zn+ 2H+ Zn2+ + H2有氣有氣體產(chǎn)體產(chǎn)生生Zn片片溶解溶解CH2SO4（不可以）（不可以）（不可以）（不可以）（可以）（可以）（不可以）（不可以）結(jié)論：v有兩種活動性不同的金屬作電極有兩種活動性不同的金屬作電極結(jié)論：v有兩種活潑性不同的金屬有兩種活潑性不同的金屬（或一種是非金屬導體）作電極（或一種是非金屬導體）作電極負極：負極：正極：正極：比較活潑的金屬比較活潑的金屬相對不活潑的金屬、石墨等相對不活潑的金屬、石墨等結(jié)論： 電極材料均浸入電極材料均浸入電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液中中結(jié)論： 兩極相連形成閉合電路兩極

5、相連形成閉合電路結(jié)論： 一個自發(fā)進行的氧化還原反應一個自發(fā)進行的氧化還原反應 u思考與交流思考與交流 通過以上實驗和探究，試說明化學電池由幾部通過以上實驗和探究，試說明化學電池由幾部分組成，它的組成條件是什么？分組成，它的組成條件是什么？ 兩種活潑性不同的金屬（或一種金屬和兩種活潑性不同的金屬（或一種金屬和 另一種非金屬導體）構(gòu)成電極。另一種非金屬導體）構(gòu)成電極。電解質(zhì)溶液。電解質(zhì)溶液。電極用導線相聯(lián)構(gòu)成閉合回路電極用導線相聯(lián)構(gòu)成閉合回路。有一個自發(fā)的氧化還原反應有一個自發(fā)的氧化還原反應3、原電池由正極、負極、電解質(zhì)溶液以及容器組成。、原電池由正極、負極、電解質(zhì)溶液以及容器組成。5、原電池化學

6、反應本質(zhì)：、原電池化學反應本質(zhì)： 較活潑的金屬發(fā)生氧化反應，電子從較活潑的較活潑的金屬發(fā)生氧化反應，電子從較活潑的金屬（負極）通過外電路流向較不活潑的金屬金屬（負極）通過外電路流向較不活潑的金屬（正極）（正極） 氧化還原反應氧化還原反應電極材料電極材料介質(zhì)介質(zhì)同一容器同一容器現(xiàn)象現(xiàn)象能否形成能否形成原電池原電池ZnZn稀稀硫硫酸酸Zn石墨石墨FeZnCuZn乙醇乙醇CuZn一個西紅柿一個西紅柿CuZn兩個西紅柿兩個西紅柿CuZn橙汁橙汁6、原電池設計思路：、原電池設計思路：放能量的氧化還原反應（放熱反應）放能量的氧化還原反應（放熱反應） 通常須兩活性不同的電極通常須兩活性不同的電極 電解質(zhì)溶液

7、電解質(zhì)溶液 還原劑在負極失電子，發(fā)生氧化反還原劑在負極失電子，發(fā)生氧化反 應；氧應；氧 化劑在正極得電子化劑在正極得電子,發(fā)生還原反應發(fā)生還原反應二、化學能與電能的相互轉(zhuǎn)化二、化學能與電能的相互轉(zhuǎn)化電能電能化學能化學能原電池原電池電解電解 請同學們根據(jù)原電池的原理，指出下列請同學們根據(jù)原電池的原理，指出下列原電池的正極與負極分別是什么？寫出電極原電池的正極與負極分別是什么？寫出電極反應方程式和總反應方程式。反應方程式和總反應方程式。鞏鞏 固固 練練 習習 相同條件下，純鋅粒和粗鋅粒與同濃度的相同條件下，純鋅粒和粗鋅粒與同濃度的稀硫酸反應的速率一樣嗎？為什么？假如要稀硫酸反應的速率一樣嗎？為什么

8、？假如要求你設計實驗來證明你的觀點，你的實驗方求你設計實驗來證明你的觀點，你的實驗方案是怎樣的？證據(jù)和結(jié)論又是什么？案是怎樣的？證據(jù)和結(jié)論又是什么？病病 例例 分分 析析病病 例例 分分 析析病病 例例 分分 析析 你能為她開一個藥方嗎？你能為她開一個藥方嗎？原電池分析原電池分析電極反應式的書寫電極反應式的書寫總反應方程式的書寫總反應方程式的書寫化學電池的反應本質(zhì)：氧化還原反應化學電池的反應本質(zhì)：氧化還原反應原電池電極名稱的確定方法原電池電極名稱的確定方法根據(jù)電極材料的性質(zhì)確定。根據(jù)電極材料的性質(zhì)確定。通常是活潑金屬是負極，不活潑金屬、碳棒、通常是活潑金屬是負極，不活潑金屬、碳棒、化合物是正極

9、?；衔锸钦龢O。根據(jù)電極反應的本身確定。根據(jù)電極反應的本身確定。失電子的反應失電子的反應氧化反應氧化反應負極負極得電子的反應得電子的反應還原反應還原反應正極正極思思 考考 題題請根據(jù)反應請根據(jù)反應 2Fe3+ + Fe = 3 Fe 2+設計原電池，你有哪些可行方案設計原電池，你有哪些可行方案?Fe-Cu FeCl3Fe-C Fe(NO3)3Fe-Ag Fe2(SO4)3 把把a、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中，用四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導線兩兩相連組成原電池。若導線兩兩相連組成原電池。若a、b相連時，相連時，a為為負極；負極；c、d相連時，電流由相連時，電流由d到到c；a、c相連時，相連

10、時，c極上產(chǎn)生大量氣泡，極上產(chǎn)生大量氣泡，b、d相連時，相連時，b上有大量氣上有大量氣泡產(chǎn)生，則四種金屬的活動性順序由強到弱的為：泡產(chǎn)生，則四種金屬的活動性順序由強到弱的為： ( ) Aa b c d Ba c d b Cc a b . d Db d c a B練練 習習三、發(fā)展中的化學電源三、發(fā)展中的化學電源氫氧燃料電池氫氧燃料電池KOH溶液溶液H2O2H2Oa b19691969年美國年美國“阿波羅阿波羅1111號號”登月成功。飛船上使用的氫登月成功。飛船上使用的氫氧燃料電池是一種新型的化氧燃料電池是一種新型的化學電池，其構(gòu)造如圖示：兩學電池，其構(gòu)造如圖示：兩個電極均由多孔性碳制成，個電極均由多孔性碳制成，通入的氣體由孔隙逸出，并通入的氣體由孔隙逸出，并在電極表面放電。在電極表面放電。1 1、a a是是 極，極， b b是是 極極電極反應式分別為：電極反應式分別為：負負正正 2 2、氫氣是燃料電池最簡單的燃料，雖然使用方便，卻受到價格和來源的限制。常用的燃料往往是某些碳氫化合物，如：甲烷、汽油等。請寫出將圖中氫氣換成甲烷時所構(gòu)成的甲烷燃料電池中a極的電極反應式： ，此時電池內(nèi)總的反應式 。