（通用版）2018-2019版高中化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量 第二節(jié) 化學(xué)能與電能 第1課時(shí) 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能課件 新人教版必修2.ppt

第1課時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,第二章第二節(jié)化學(xué)能與電能,學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.通過實(shí)驗(yàn)探究認(rèn)識(shí)化學(xué)能與電能之間轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)。 2.理解原電池的概念及工作原理。 3.了解原電池的構(gòu)成與設(shè)計(jì)。 核心素養(yǎng) 1.科學(xué)探究：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)構(gòu)成原電池的條件及其原理，判斷原電池的正負(fù)極。 2.創(chuàng)新意識(shí)：利用原電池原理能設(shè)計(jì)原電池。,新知導(dǎo)學(xué),達(dá)標(biāo)檢測(cè),內(nèi)容索引,新知導(dǎo)學(xué),1.一次能源和二次能源 (1)一次能源：直接從自然界取得的能源。如太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、水力、潮汐、原煤、石油、天然氣、天然鈾礦等。 (2)二次能源：一次能源經(jīng)過加工，轉(zhuǎn)換得到的能源。如電能、蒸汽能、機(jī)械能等。,一、能源與火力發(fā)電,2.火力發(fā)電化學(xué)能間接轉(zhuǎn)化為電能 (1)火力發(fā)電的原理 首先通過化石燃料 ，使 ，加熱水使之_ 以推動(dòng)蒸汽輪機(jī)，然后帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。 (2)能量轉(zhuǎn)換過程,燃燒,化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?汽化為蒸汽,(3)火力發(fā)電的弊端 化石燃料屬于不可再生資源，用化石燃料發(fā)電會(huì)造成資源的浪費(fèi)。 火力發(fā)電的過程中，能量經(jīng)過多次轉(zhuǎn)化，利用率低，能量損失大。 化石燃料燃燒會(huì)產(chǎn)生大量的有害物質(zhì)(如SO2、CO、NO2、粉塵等)，污染環(huán)境。,火力發(fā)電是通過氧化還原反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的一種間接方式，在其過程中，燃燒是使化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的關(guān)鍵。,解析,例1下列敘述不正確的是 A.根據(jù)一次能源和二次能源的劃分，氫氣為二次能源 B.電能是現(xiàn)代社會(huì)中應(yīng)用最廣泛、使用最方便、污染最小的一種二次 能源 C.火力發(fā)電是將燃料中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的過程 D.在火力發(fā)電過程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能實(shí)際上是氧化還原反應(yīng)發(fā)生 的過程，伴隨著能量的變化,答案,解析氫氣不能從自然界中直接取得，是二次能源，A正確； 電能也是二次能源，且使用方便、污染最小，B正確；,1.實(shí)驗(yàn)探究,鋅與稀硫酸發(fā) 生置換反應(yīng)產(chǎn) 生氫氣，而銅 則不能,二、原電池化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能,鋅與稀硫酸反 應(yīng)，但氫氣在 銅片上產(chǎn)生， 導(dǎo)線中有電流,鋅與稀硫酸反 應(yīng)產(chǎn)生氫氣， 但導(dǎo)線中無電 流,乙醇是非電解 質(zhì)，與鋅、銅 都不反應(yīng),2.原電池的概念 原電池是將 能轉(zhuǎn)化為 能的裝置； 原電池的反應(yīng)本質(zhì)是 反應(yīng)。 3.原電池的構(gòu)成條件 理論上，自發(fā)的 反應(yīng)均可構(gòu)成原電池。 具體條件是：(1)具有 的兩個(gè)電極(金屬與金屬或金屬與能導(dǎo)電的非金屬)。 (2)溶液：兩電極均插入 溶液中。 (3)導(dǎo)線：兩電極用導(dǎo)線相連，形成閉合回路。,化學(xué),電,氧化還原,氧化還原,活動(dòng)性不同,電解質(zhì),原電池總反應(yīng)式： ； (2)能量轉(zhuǎn)化： 能轉(zhuǎn)變?yōu)?能。,4.原電池的工作原理 (1)分析下圖并填空,負(fù)極,氧化反應(yīng),正極,還原反應(yīng),Zn-2e-=Zn2,2H2e-=H2,Zn2H=Zn2H2,化學(xué),電,相關(guān)視頻,5.原電池工作原理的應(yīng)用 (1)比較金屬活動(dòng)性 原電池中，作負(fù)極的金屬活動(dòng)性一般比作正極的金屬活動(dòng)性 。 (2)改變化學(xué)反應(yīng)速率 如：在Zn和稀硫酸反應(yīng)時(shí)，滴加少量CuSO4溶液，則Zn置換出的銅和鋅構(gòu)成原電池的正負(fù)極，從而加快Zn與稀硫酸反應(yīng)的速率。 (3)設(shè)計(jì)原電池 如：把Fe2Fe3=3Fe2設(shè)計(jì)成原電池，可用 作負(fù)極，_ 作正極， 作電解質(zhì)溶液。,強(qiáng),Fe,銅(或石墨),FeCl3溶液,例2如圖所示裝置能夠組成原電池的是_。 其他不能構(gòu)成原電池的說明理由：_ _。,答案,EFG,A裝置的兩個(gè)電極的活潑性相同,電子不會(huì)流動(dòng)形成電流；B裝置為非電解質(zhì)溶液，不能發(fā)生氧化還原反應(yīng)；C裝置電解質(zhì)溶液在兩個(gè)分開的裝置中，不成形成閉合回路；D裝置無導(dǎo)線連接電極，不能形成閉合回路。它們均不能構(gòu)成原電池,思維啟迪,原電池的判定方法：一看反應(yīng)原理(能否自發(fā)地進(jìn)行氧化還原反應(yīng))；二看構(gòu)成條件(兩極一液成回路：兩個(gè)活潑性不同的電極，插入電解質(zhì)溶液中，裝置形成閉合回路)。,解析原電池中，負(fù)極金屬失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)溶解，質(zhì)量減小，故A極為負(fù)極，B極為正極，A、D項(xiàng)正確； A、B、C分別為Zn、Cu和稀鹽酸時(shí)，可以構(gòu)成原電池，且現(xiàn)象符合題意，B項(xiàng)正確； 電解質(zhì)溶液中陽離子移向正極，C項(xiàng)錯(cuò)誤。,例3如圖所示電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時(shí)A極的質(zhì)量減小，B極上有氣泡產(chǎn)生，C為電解質(zhì)溶液，下列說法錯(cuò)誤的是 A.B極為原電池的正極 B.A、B、C分別可以為Zn、Cu和稀鹽酸 C.C中陽離子向A極移動(dòng) D.A極發(fā)生氧化反應(yīng),答案,解析,例4某原電池的離子方程式是ZnCu2=Zn2Cu，該原電池正確的組成是,答案,解析,解析將ZnCu2=Zn2Cu拆開兩個(gè)半反應(yīng)： 氧化反應(yīng)(負(fù)極反應(yīng))：Zn2e=Zn2。 還原反應(yīng)(正極反應(yīng))：Cu22e=Cu。 則電池的負(fù)極是Zn，正極是比鋅不活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘?，電解質(zhì)溶液中含Cu2。,(1)依據(jù)：已知一個(gè)氧化還原反應(yīng)，首先分析找出氧化劑、還原劑，一般還原劑為負(fù)極材料(或在負(fù)極上被氧化)，氧化劑(電解質(zhì)溶液中的陽離子)在正極上被還原。 (2)選擇合適的材料 電極材料：電極材料必須導(dǎo)電。負(fù)極材料一般選擇較活潑的金屬材料，或者在該氧化還原反應(yīng)中，本身失去電子的材料。 電解質(zhì)溶液：電解質(zhì)溶液一般能與負(fù)極反應(yīng)。,設(shè)計(jì)原電池的方法,方法技巧,原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。其工作原理是,學(xué)習(xí)小結(jié),達(dá)標(biāo)檢測(cè),1.判斷正誤(正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”) (1)電能是現(xiàn)代社會(huì)中應(yīng)用最廣泛、使用最方便、污染最小的一種二次能源() (2)NaOHHCl=NaClH2O是放熱反應(yīng)，可以設(shè)計(jì)成原電池() (3)原電池中的陽離子由負(fù)極區(qū)向正極移動(dòng)() (4)在Zn|稀硫酸|Cu原電池中，電子由鋅通過導(dǎo)線流向銅，再由銅通過電解質(zhì)溶液到達(dá)鋅() (5)把鋅粒放入盛有鹽酸的試管中，加入幾滴CuCl2溶液，氣泡放出速率加快(),答案,1,2,3,4,5,2.(2017北京101中學(xué)期中)下列設(shè)備工作時(shí)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是,答案,解析,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,解析A項(xiàng)，鋰離子電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故正確； B項(xiàng)，太陽能集熱器是把太陽能轉(zhuǎn)化為熱能，故錯(cuò)誤； C項(xiàng)，燃燒是放熱反應(yīng)，是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，故錯(cuò)誤； D項(xiàng)，硅太陽能電池是把太陽能轉(zhuǎn)化為電能，故錯(cuò)誤。,3.(2017湖南郴州適應(yīng)性測(cè)試)如圖為某興趣小組制作的番茄電池，下列說法正確的是 A.電子由銅通過導(dǎo)線流向鋅 B.該裝置是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置 C.鋅電極發(fā)生氧化反應(yīng) D.電流由鋅通過導(dǎo)線流向銅,答案,解析,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,解析A項(xiàng)，銅作正極，鋅作負(fù)極，因此電子由鋅流向銅，故錯(cuò)誤； B項(xiàng)，該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故錯(cuò)誤； C項(xiàng)，鋅作負(fù)極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，故正確； D項(xiàng)，電子與電流的方向相反，因此電流由銅極流向鋅極，故錯(cuò)誤。,A. B. C. D.,4.下列裝置中四塊相同的Zn片，放置一段時(shí)間后腐蝕速率由慢到快的順序是,答案,解析,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,解析中的鋅作負(fù)極，腐蝕速率最快； 中的鋅與外界不接觸，腐蝕速率最慢； 中的鋅作正極，腐蝕速率比中的鋅要慢； 因此腐蝕速率由慢到快的順序?yàn)椋蔅正確。,5.在銅鋅原電池中(如下圖)，以硫酸銅為電解質(zhì)溶液，鋅為_極，電極上發(fā)生的是_(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)，電極反應(yīng)式為 _。鋅片上觀察到的現(xiàn)象為_； 銅為_極，電極上發(fā)生的是_(填“氧化”或“還 原”)反應(yīng)，電極反應(yīng)式_；銅片上觀 察到的現(xiàn)象為_，原電池總反應(yīng)的離子方程式 為_。,1,2,3,4,5,答案,解析,負(fù),氧化,Zn2e=Zn2,鋅片溶解,正,還原,Cu22e=Cu,銅極變粗,ZnCu2=Zn2Cu,解析CuSO4為電解質(zhì)溶液時(shí)，銅鋅原電池的負(fù)極為鋅，電極反應(yīng)式為Zn2e=Zn2，所以鋅片不斷溶解，正極為銅，電極反應(yīng)式為Cu22e=Cu，所以銅極不斷變粗，原電池總反應(yīng)式為ZnCu2=Zn2Cu。,1,2,3,4,5,