通用版2018-2019版高中化学第二章化学反应与能量第二节化学能与电能第1课时化学能转化为电能课件新人教版必修2 .ppt

第1课时化学能转化为电能,第二章第二节化学能与电能,学习目标1.通过实验探究认识化学能与电能之间转化的实质。2.理解原电池的概念及工作原理。3.了解原电池的构成与设计。核心素养1.科学探究：设计实验认识构成原电池的条件及其原理，判断原电池的正负极。2.创新意识：利用原电池原理能设计原电池。,新知导学,达标检测,内容索引,新知导学,1.一次能源和二次能源(1)一次能源：直接从自然界取得的能源。如太阳能、风能、地热能、水力、潮汐、原煤、石油、天然气、天然铀矿等。(2)二次能源：一次能源经过加工，转换得到的能源。如电能、蒸汽能、机械能等。,一、能源与火力发电,2.火力发电化学能间接转化为电能(1)火力发电的原理首先通过化石燃料，使，加热水使之_以推动蒸汽轮机，然后带动发电机发电。(2)能量转换过程,燃烧,化学能转变为热能,汽化为蒸汽,(3)火力发电的弊端化石燃料属于不可再生资源，用化石燃料发电会造成资源的浪费。火力发电的过程中，能量经过多次转化，利用率低，能量损失大。化石燃料燃烧会产生大量的有害物质(如SO2、CO、NO2、粉尘等)，污染环境。,火力发电是通过氧化还原反应将化学能转化为电能的一种间接方式，在其过程中，燃烧是使化学能转化为电能的关键。,解析,例1下列叙述不正确的是A.根据一次能源和二次能源的划分，氢气为二次能源B.电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源C.火力发电是将燃料中的化学能直接转化为电能的过程D.在火力发电过程中，化学能转化为热能实际上是氧化还原反应发生的过程，伴随着能量的变化,答案,解析氢气不能从自然界中直接取得，是二次能源，A正确；电能也是二次能源，且使用方便、污染最小，B正确；,1.实验探究,锌与稀硫酸发生置换反应产生氢气，而铜则不能,二、原电池化学能直接转化为电能,锌与稀硫酸反应，但氢气在铜片上产生，导线中有电流,锌与稀硫酸反应产生氢气，但导线中无电流,乙醇是非电解质，与锌、铜都不反应,2.原电池的概念原电池是将能转化为能的装置；原电池的反应本质是反应。3.原电池的构成条件理论上，自发的反应均可构成原电池。具体条件是：(1)具有的两个电极(金属与金属或金属与能导电的非金属)。(2)溶液：两电极均插入溶液中。(3)导线：两电极用导线相连，形成闭合回路。,化学,电,氧化还原,氧化还原,活动性不同,电解质,原电池总反应式：；(2)能量转化：能转变为能。,4.原电池的工作原理(1)分析下图并填空,负极,氧化反应,正极,还原反应,Zn-2e-=Zn2,2H2e-=H2,Zn2H=Zn2H2,化学,电,相关视频,5.原电池工作原理的应用(1)比较金属活动性原电池中，作负极的金属活动性一般比作正极的金属活动性。(2)改变化学反应速率如：在Zn和稀硫酸反应时，滴加少量CuSO4溶液，则Zn置换出的铜和锌构成原电池的正负极，从而加快Zn与稀硫酸反应的速率。(3)设计原电池如：把Fe2Fe3=3Fe2设计成原电池，可用作负极，_作正极，作电解质溶液。,强,Fe,铜(或石墨),FeCl3溶液,例2如图所示装置能够组成原电池的是_。其他不能构成原电池的说明理由：_。,答案,EFG,A装置的两个电极的活泼性相同,电子不会流动形成电流；B装置为非电解质溶液，不能发生氧化还原反应；C装置电解质溶液在两个分开的装置中，不成形成闭合回路；D装置无导线连接电极，不能形成闭合回路。它们均不能构成原电池,思维启迪,原电池的判定方法：一看反应原理(能否自发地进行氧化还原反应)；二看构成条件(两极一液成回路：两个活泼性不同的电极，插入电解质溶液中，装置形成闭合回路)。,解析原电池中，负极金属失去电子，发生氧化反应溶解，质量减小，故A极为负极，B极为正极，A、D项正确；A、B、C分别为Zn、Cu和稀盐酸时，可以构成原电池，且现象符合题意，B项正确；电解质溶液中阳离子移向正极，C项错误。,例3如图所示电流表的指针发生偏转，同时A极的质量减小，B极上有气泡产生，C为电解质溶液，下列说法错误的是A.B极为原电池的正极B.A、B、C分别可以为Zn、Cu和稀盐酸C.C中阳离子向A极移动D.A极发生氧化反应,答案,解析,例4某原电池的离子方程式是ZnCu2=Zn2Cu，该原电池正确的组成是,答案,解析,解析将ZnCu2=Zn2Cu拆开两个半反应：氧化反应(负极反应)：Zn2e=Zn2。还原反应(正极反应)：Cu22e=Cu。则电池的负极是Zn，正极是比锌不活泼的金属或导电的非金属，电解质溶液中含Cu2。,(1)依据：已知一个氧化还原反应，首先分析找出氧化剂、还原剂，一般还原剂为负极材料(或在负极上被氧化)，氧化剂(电解质溶液中的阳离子)在正极上被还原。(2)选择合适的材料电极材料：电极材料必须导电。负极材料一般选择较活泼的金属材料，或者在该氧化还原反应中，本身失去电子的材料。电解质溶液：电解质溶液一般能与负极反应。,设计原电池的方法,方法技巧,原电池是把化学能转化为电能的装置。其工作原理是,学习小结,达标检测,1.判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源()(2)NaOHHCl=NaClH2O是放热反应，可以设计成原电池()(3)原电池中的阳离子由负极区向正极移动()(4)在Zn|稀硫酸|Cu原电池中，电子由锌通过导线流向铜，再由铜通过电解质溶液到达锌()(5)把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴CuCl2溶液，气泡放出速率加快(),答案,1,2,3,4,5,2.(2017北京101中学期中)下列设备工作时，将化学能转化为电能的是,答案,解析,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,解析A项，锂离子电池是把化学能转化为电能，故正确；B项，太阳能集热器是把太阳能转化为热能，故错误；C项，燃烧是放热反应，是把化学能转化为热能，故错误；D项，硅太阳能电池是把太阳能转化为电能，故错误。,3.(2017湖南郴州适应性测试)如图为某兴趣小组制作的番茄电池，下列说法正确的是A.电子由铜通过导线流向锌B.该装置是将电能转化为化学能的装置C.锌电极发生氧化反应D.电流由锌通过导线流向铜,答案,解析,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,解析A项，铜作正极，锌作负极，因此电子由锌流向铜，故错误；B项，该装置将化学能转化为电能，故错误；C项，锌作负极失去电子，发生氧化反应，故正确；D项，电子与电流的方向相反，因此电流由铜极流向锌极，故错误。,A.B.C.D.,4.下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀速率由慢到快的顺序是,答案,解析,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,解析中的锌作负极，腐蚀速率最快；中的锌与外界不接触，腐蚀速率最慢；中的锌作正极，腐蚀速率比中的锌要慢；因此腐蚀速率由慢到快的顺序为，故B正确。,5.在铜锌原电池中(如下图)，以硫酸铜为电解质溶液，锌为_极，电极上发生的是_(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式为_。锌片上观察到的现象为_；铜为_极，电极上发生的是_(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式_；铜片上观察到的现象为_，原电池总反应的离子方程式为_。,1,2,3,4,5,答案,解析,负,氧