人教版高中化学必修2-2.2《化学能与电能》教学课件1

1、2-2 化学能与电能化学能与电能水力发电站水力发电站火力发电站火力发电站二次能源：一次能源经加工、转换得到的能源。一次能源：直接从自然界取得的能源。阅读教材阅读教材P39 P39 资料卡片资料卡片蒸汽蒸汽电能电能水能水能风能风能石油石油天然气天然气原煤原煤指出下列哪些是二次能源？指出下列哪些是二次能源？（2）若将Zn片,Cu片用一导线连接再浸在H2SO4溶液中，有什么现象？为什么？（1）将Zn片,Cu片分别平行插入H2SO4溶液中，各有什么现象？为什么？H+在在铜铜表面得到的电子是否为铜本身失表面得到的电子是否为铜本身失去的？为什么？电子从哪来？去的？为什么？电子从哪来？演示讨论演示讨论（3）

2、导线间接一电流计有何现象产生？为什么？1）电流计指针为什么会发生偏转？3）锌片的质量有无变化？溶液中c(H+)如何变化？4）请分别写出锌片和铜片上变化的离子方程式，再写出总反应的离子方程式。2）从能量变化的角度分析这是一种什么装置？Zn-2e-=Zn2+氧化反应氧化反应 2H+2e-=H2还原反应还原反应负极负极正极正极总反应：总反应：Zn + 2 H+ = Zn2+ + H25）电子流动的方向如何？电子由锌片经导线流向铜片6）电流流动的方向如何？电流由铜片经导线流向锌片7）硫酸溶液中的阴、阳离子应该怎样运动？ 为什么？H+向Cu片定向移动；SO42-向Zn片定向移动；保证电解质溶液中“电荷守

3、恒”。e电子流向、电流流向：负极负极正极正极小结小结1、原电池：（1）定义：将化学能转变为电能的装置。（2）反应本质：氧化还原反应氧化还原反应一、化学能转化为电能（3）原电池正负电极的判断方法负极：负极：正极：正极： 电子流出，发生失电子的氧化反应电子流入，发生得电子的还原反应根据电极材料判断根据电极材料判断ZnCu稀硫酸稀硫酸ZnFeA稀硫酸稀硫酸CZnFeCA稀硫酸稀硫酸A稀硫酸稀硫酸A负极负极: 较活泼的金属较活泼的金属正极正极: 较不活泼的金属或非金属导体较不活泼的金属或非金属导体-+-+-+-+根据电子或电流流动方向判断（外电路）：根据电子或电流流动方向判断（外电路）：电子从负极流出

4、 沿导线 流入正极电流从正极流出 沿导线 流入负极ee根据离子的定向移动方向（内电路）根据离子的定向移动方向（内电路）阳离子向正极移动阳离子向正极移动阴离子向负极移动阴离子向负极移动根据电极反应判断根据电极反应判断失电子的反应失电子的反应氧化反应氧化反应负极负极得电子的反应得电子的反应还原反应还原反应正极正极根据现象判断电极不断溶解：负极有气泡冒出、有固体析出：正极根据离子方程式判断Fe+2H+=Fe2+H2（负极） （在正极）CH2SO4（不可以）（不可以）（不可以）（不可以）（可以）（可以）（不可以）（不可以）2、原电池的构成条件1）两种活泼性不同的金属(或导电非金属) 作电极。3）两极相

5、连形成闭合回路。2）电极材料均插到电解质溶液。 （负极在电解质溶液中能够输出电子。）练习练习1 下列哪些装置能构成原电池？下列哪些装置能构成原电池？稀硫酸稀硫酸ZnFe稀硫酸稀硫酸AgCuA稀硫酸稀硫酸ZnCuZnH2SO4溶液GH2SO4溶液HC（石墨）ZnZnHCl 溶液ICFe酒精JZnPbCH3COOH溶液K3、原电池工作原理在负极，物质失去电子发生氧化反应；电子通过导体经外电路由负极传导至正极；在正极，物质得到电子发生还原反应；电解质溶液中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。负极正极电解质溶液阴离子还原反应氧化反应阳离子原电池工作原理图示外电路内电路实践活动实践活动自制电池自制电池

6、水果电池。如下图：水果电池。如下图：4.原电池原理的应用加快反应速率：（形成原电池反应，反应速率加快）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。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 例 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与Y组成原电池时，Y是电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为（ ）AXYZBXZYCYXZDYZXC因为因为X置换出置换出Z，所以金属性，所以金属性负极的金属较活泼，所以负极的金属较活泼，所以判断金属活动性的强弱判断金属活动性的强弱一般

7、说来一般说来: 活泼金属作负极活泼金属作负极,较不活泼的金属作正极较不活泼的金属作正极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 1、电解液：、电解液： 硫酸铜、氯化铜、硝硫酸铜、氯化铜、硝酸铜等可溶性铜盐溶液酸铜等可溶性铜盐溶液 2 2、电极材料：、电极材料： 负极：铁，负极：铁， 正极：铜、石墨或比正极：铜、石墨或比铁不活泼的其他金属铁不活泼的其他金属 Fe 2e - = Fe 2+ Cu2+ +2e - = Cu 制作化学电源制作化学电源练习

8、把A,B两种不同的未知活泼性的金属用导线连接后同时插入稀硫酸中,结果发现A金属上有气体产生,则下列说法正确的是( )A. A为正极,A较活泼B. B为负极,B较活泼C. A上发生的是氧化反应D. A的质量减小B间接：间接：直接：直接：化学能化学能燃烧燃烧热能热能蒸汽蒸汽机械能机械能发动机发动机电能电能装置装置原电池原电池构成原电池的条件是什么？构成原电池的条件是什么？3.原电池的工作原理是什么？原电池的工作原理是什么？什么是原电池？什么是原电池？4.2.将化学能转变为电能的装置将化学能转变为电能的装置原电池的正负极和电子流向如何判断？原电池的正负极和电子流向如何判断？1）化学电池有三大类型：

9、、 、 。 一次性电池一次性电池 二次电池二次电池 燃料电池燃料电池 2）特点：一次电池：不可充电，如干电池（又称为锌锰电池，是最早使用的化学电池）二次电池：可循环利用，放电过程是将 能转化为 能；充电过程是将 能转化为 能。化学化学 电电 电电 化学化学二、发展中的化学电源燃料电池：可不断充入氧化剂、还原剂连续使用，最理想的燃料是 。（1）产物为水，无污染（2）与其它能源比，反应相同质量，放出能量多（3）来源广H2 二、常见的化学电池1.干电池(一次性电池)电极:Zn为负极,碳棒为正极电解液：NH4Cl、ZnCl2和淀粉糊另有黑色的MnO2粉末，吸收正极产生的H2，防止产生极化现象。电极方程

10、式：负极(Zn)：Zn2e-Zn2正极(C)：2MnO2 + 2NH4+ + 2e-= Mn2O3+2NH3+H2O锌锰干电池(2)碱性锌锰干电池随着用电器朝着小型化、多功能化发展的要求，对电池的发展也提出了小型化、多功能化发展的要求。体积小、性能好的碱性锌锰电池应运而生。这类电池的重要特征是电解质溶液由原来的中性变为离子导电性更好的碱性，负极也由锌片改为锌粉，反应面积成倍增长，使放电电流大幅度提高。2、铅蓄电池（二次电池）铅蓄电池铅蓄电池:电极电极：Pb为负极为负极, PbO2为正极为正极.电解液电解液: 30%的的H2SO4溶液溶液电极反应电极反应式式:放电放电时：时：负极负极(Pb) ：

11、PbSO42-2e-PbSO4正极正极(PbO2) PbO24HSO422e-PbSO42H2O总电池反应总电池反应:PbO2Pb2H2SO42PbSO42H2O铅蓄电池:充电时：阴极(Pb)： PbSO4 2e- PbSO42-阳极(PbO2)： PbSO42H2O2e-PbO24HSO42总电解反应: 2PbSO42H2O PbO2Pb2H2SO4通电通电3、锂电池锂是密度最小的金属，用锂作为电池的负极，跟用相同质量的其他金属作负极相比较，使用寿命大大延长。4、新型燃料电池 燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内，而是在工作时，不断从外界输入，同时将电极反应产物不断排出电池。氢氧燃料电池工作原理氢氧燃料电池电极:Pt制作的惰性电极反应原理：a.电解质溶液:KOH溶液负极：正极：总反应：2H2+4OH4e-4H2OO22H2O 4e-4OH 2H2O22H2O氢氧氢氧燃料电池燃料电池电极电极:Pt制作的惰性电极制作的惰性电极反应原理反应原理:b.电解质溶液电解质溶