高中化学：2.2化学反应与能量课件(共11套)人教版必修2化学能与电能.ppt

第二节化学能与电能 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 zn片表面没有气泡产生 锌片溶解 cu片有气泡产生 电流表指针偏转 结论 有电流产生 实验2 4 实验探究 请将实验现象记录在课本p38表中 一 原电池1 定义 把化学能转变为电能的装置 原电池原理 氧化反应 还原反应 zn片 zn 2e zn2 cu片 2h 2e h2 铜片在这里起传导电子的作用 电极反应式 zn h2so4 znso4 h2 电极反应总式 2 zn cu h2so4原电池的工作原理 负极出电子 电子回正极 3 原电池化学反应本质 氧化还原反应 负极 还原性相对较强的材料正极 还原性相对较弱的材料 活泼金属 发生氧化反应 向外线路提供电子 原电池的负极 不活泼金属 或石墨 发生还原反应 接受外线路提供的电子 原电池的正极 外电路 电子由负极流向正极 电流由正极流向负极内电路 阴离子移向负极 阳离子移向正极 电流由负极流向正极 电荷流向电流流向 负极 正极 4 原电池电极名称的确定方法 根据电极材料的性质确定 通常是活泼金属是负极 不活泼金属 碳棒 化合物是正极 根据电极反应的本身确定 失电子的反应 氧化反应 负极得电子的反应 还原反应 正极 练习 银锌电池是广泛用作各种电子仪器的电源 它的反应可表示为 ag2o zn h2o 2ag 2zn oh 2请判断此电池中 负极上发生反应的物质是 a agb zn oh 2c ag2od zn d 根据电子或电流流动方向 外电路 e e 根据离子的定向移动 内电路 阳离子向正极移动 阴离子向负极移动 5 根据离子方程式判断 负极 在正极 动脑动手 设计一套能使电流表指针偏转的电池装置 用品 铜片 锌片 导线 电流表 水果 自备 请同学们边做实验边思考 化学电池由几部分组成 它的构成条件是什么 水果电池 5 构成原电池的条件 有两种活动性不同的金属 或一种是非金属导体 作电极 电极材料均插入电解质溶液中 能自发进行氧化还原反应 两极 用导线 相连形成闭合电路 两极一液一连线 小结 化学能与电能 间接 直接 装置 原电池 概念 构成条件 工作原理 原电池原理 电极反应式 负极 zn片 zn 2e zn2 氧化反应 正极 cu片 2h 2e h2 还原反应 zn h2so4 znso4 h2 电极反应总式 zn 2h zn2 h2 把化学能转变为电能的装置 化学能直接转变为电能 能自发地发生氧化还原反应 两极一液一连线 负极 还原性相对较强的材料 正极 还原性相对较弱的材料 活泼金属 发生氧化反应 向外线路提供电子 原电池的负极 不活泼金属 或石墨 发生还原反应 接受外线路提供的电子 原电池的正极 格林太太是一位开朗乐观的妇女 在她大笑时 人们发现她有两颗金属牙 一颗金牙是她财富的象征 另一颗是不锈钢牙 那是一场车祸留下的 可是令她百思不解的是自从车祸后 她常常感到头晕 头痛 夜间失眠 心情烦躁 医生绞尽了脑汁 格林太太的病情仍未见好转 一位年轻的化学家来看望格林太太时 为格林太太揭开了病因 请你当医生 考考你 年轻的化学家发现了什么 能不能为格林太太找出病因 请你当医生 练习 判断下列哪些装置构成了原电池 若不是 请说明理由 2 x y z都是金属 把x浸入z的硝酸盐溶液中 x的表面有z析出 x和y组成原电池时 y为电池的负极 x y z三种金属的活动性顺序为 a x y z b x z y c y x z d y z x3 下列装置哪些可以形成原电池 形成原电池的写出电极反应式 并指出电子流动方向 c h2so4 aq cuso4 aq 负极 正极 总反应式 负极 正极 总反应式 练习4 请在图上标出电子的流动方向和电流方向 并判断正负极 写出电极反应式和总反应式 ag fe znzn 2e zn2 cucu2 2e cuzn cu2 zn2 cu fefe 2e fe2 ag2h 2e h2 fe 2h fe2 h2 请结合组成原电池的条件 将氧化还原反应 fe cu2 cu fe2 设计成一个原电池 1 电解液 2 电极材料 正极 负极 3 电极反应式 负极 正极 1 电解液 硫酸铜 氯化铜 硝酸铜等可溶性铜盐溶液2 电极材料 负极 铁 正极 铜 石墨或比铁不活泼的其他金属 拓展 fe 2e fe2 cu2 2e cu 思考题 请根据反应2fe3 fe 3fe2 设计原电池 你有哪些可行方案 fe cufecl3 fe cfe no3 3 fe agfe so4 3 把a b c d四块金属片浸入稀硫酸中 用导线两两相连组成原电池 若a b相连时 a为负极 c d相连时 电流由d到c a c相连时 c极上产生大量气泡 b d相连时 b上有大量气泡产生 则四种金属的活动性顺序由强到弱的为 a a b c db a c d bc c a b dd b d c a b 练习 二 发展中的化学电源 2 充电电池 铅蓄电池结构 充电电池又称二次电池 它在放电时所进行的氧化还原反应 在充电时又逆向进行 使生成物恢复原状 如此充放电可循环进行 至一定周期后终止 汽车用蓄电池 1 铅蓄电池 2 镍 镉碱性蓄电池p38 3 新一代可充电的绿色电池 锂离子电池特点 高