高中化学：2.2化学反应与能量课件(共11套)人教版必修2原电池原理及应用.ppt

化学能与电能 第二节 一 一次能源与二次能源 一次能源 直接从自然界获取的能源称一次能源 如流水 风力 原煤 石油 天然气 天然铀等 二次能源 一次能源经过加工 转换得到的能源称为二次能源 如 电力 蒸汽等 火力发电厂工作原理 火力发电的优点与缺点 优点 1 我国煤炭资源丰富廉价方便2 电能清洁安全 又快捷方便 节省时间 缺点 1 排出大量温室效应气体 co2 和废气 so2 能导致酸雨 2 产生废渣 有毒金属和致癌化合物 废液 3 能量转化效率低 一 化学能与电能的相互转化 化学能 燃料 热能 机械能 电能 燃烧 蒸汽 发电机 蒸汽轮机 2 存在的问题 经多次转换 能量损耗大 燃料的利用率低 环境污染严重 1 能量转换 1 火力发电 3 燃烧的本质是氧化还原反应 而氧化还原反应的本质是电子转移 思考 能否将化学能直接转化为电能 将锌片和铜片用导线连接 导线中间接入一个电流表 平行插入盛有稀硫酸得烧杯中 观察现象 铜片表面有气泡产生 锌片不断溶解 电流表指针发生偏转 探究实验 实验分析 锌片 铜片 zn 2e zn2 发生氧化反应 2h 2e h2 发生还原反应 负极 正极 原电池 zn 2h zn2 h2 定义 将化学能转变为电能的装置 总反应 学与问 根据电学知识 你知道电子是怎样流动的吗 你如何判定装置的正 负极 负极 较活泼的电极 电子流出的极 失去电子 发生氧化反应 正极 较不活泼的电极 电子流入的极 得到电子 发生还原反应 e e 氧化反应 zn 2e zn2 铜锌原电池 电解质溶液 失e 沿导线传递 有电流产生 还原反应 2h 2e h2 阴离子 阳离子 总反应 负极 正极 2h 2e h2 zn 2e zn2 zn 2h zn2 h2 zn h2so4 znso4 h2 离子方程式 化学方程式 电极反应 正极 负极 氧化反应 还原反应 构成原电池的条件是什么 1 两电极 活泼性不同的两种金属 或者一种金属与一种非金属导体 如石墨 用导线连接或直接接触 或者一种金属与一种氧化物等 电解质溶液 闭合回路 酸 碱 盐溶液一般要能和某极发生氧化还原反应 2 原电池 1 定义 将化学能转变成电能的装置叫做原电池 较活泼金属 较不活泼金属 负极 正极 发生氧化反应 发生还原反应 e i 实验2 4 工作原理 现象 锌片不断溶解 铜片上有气泡产生 电流表的指针发生偏转 结论 电路中有电流通过 化学能转变成了电能 电子流出 电流流入 电子流入 电流流出 2 电极名称 模拟动画 3 电极反应式 负极 zn 2e zn2 氧化反应 正极 2h 2e h2 还原反应 4 总反应式 两个电极反应之和 zn 2h zn2 h2 zn h2so4 稀 znso4 h2 原电池反应的本质是 氧化还原反应 5 原电池原理 负极发生氧化反应 正极发生还原反应 电子从负极经外电路流向正极 从而产生电流 使化学能转变成电能 电流方向呢 思考 什么类型的化学反应可设计成原电池 理论上讲 常温下可自发进行的氧化还原反应都能设计成原电池 6 原电池组成条件 两种活泼性不同的金属 或其中一种为能导电的非金属 如 碳棒 作电极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应 只起导电作用 电解质溶液 做原电池的内电路 并参与反应 形成闭合回路 能自发地发生氧化还原反应 两极一液一连线 练习 下列装置中属于原电池的是 负极 fe fe 2e fe2 正极 c 2h 2e h2 总反应式 fe h2so4 feso4 h2 电极反应式 负极 zn zn 2e zn2 正极 pb 2h 2e h2 总反应式 zn 2ch3cooh ch3coo 2zn h2 负极 fe fe 2e fe2 正极 cu cu2 2e cu总反应 fe cucl2 fecl2 cu 练习 1 判断下列装置是否是原电池 请说明理由 若是 请指出正负极名称 并写出电极反应式 2h 2e h2 负极 总反应 正极 zn 2e zn2 zn 2h zn2 h2 负极 正极 总反应 正极 负极 总反应 zn 2e zn2 2h 2e h2 zn 2h zn2 h2 fe 2e fe2 cu2 2e cu fe cu2 fe2 cu fe cuso4 cu feso4 思考 zn和稀h2so4制h2时 为加快反应常加入少量cuso4溶液 为什么 7 原电池原理的应用 制作化学电源 加快反应速率 例如 实验室制h2时 由于锌太纯 反应一般较慢 可加入少量cuso4以加快反应速率 判断金属活动性的强弱 揭示钢铁腐蚀的原因及防止钢铁的腐蚀 钢铁中含有碳 可与fe组成原电池 发生原电池反应而使钢铁遭到腐蚀 防止钢铁腐蚀 在钢铁的表面焊接比fe更活泼的金属 如zn 组成原电池后 使fe成为原电池的正极而得到保护 钢铁的析氢腐蚀 负极 fe 2e fe2 正极 2h 2e h2 钢铁的吸氧腐蚀 负极 2fe 4e 2fe2 正极 2h2o o2 4e 4oh 病例分析 病例分析 病例分析 你能为她开一个药方吗 2