第二节-化学能与电能省公开课金奖全国赛课一等奖微课获奖课件

第二节化学能与电能

第二章化学反应与能量第一课时1/43电能——又称电力（二次能源）一次能源：从自然界中直接取得能源．如:煤,石油,天然气等。二次能源：一次能源经加工转移得到能源。2/43年我国发电总量组成图火力发电占据绝大部分什么是火力发电？火电站工作原理怎样?3/43（一）、火力发电原理及过程燃烧蒸汽发电机化学能热能

机械能

电能一、化学能与电能相互转化4/43火力发电优点:a.我国煤炭资源丰富,廉价方便.b.电能清洁安全,又快捷方便.火力发电缺点:a.排出大量温室效应气体.b.有废气可能造成酸雨c.废料废水d.储量有限e.能量转换效率低5/43

化学能电能

？6/43化学能电能？（看书P35页第二、三段，回答下列问题）1、当氧化剂和还原剂直接接触进行反应时，化学能要经过一系列能量转换才能转换为电能。2、把氧化剂和还原剂分开，使氧化反应和还原反应在两个不一样区域进行。3、需要在氧化剂和还原剂之间架设桥梁使电子从氧化剂区域流向还原剂区域。4、考虑氧化反应和还原反应发生条件和环境，化学物质选择。5、从电学角度考虑仪器选择和组装问题。7/43【试验一】分别把锌片和铜片插入到稀H2SO4中,观察现象。锌片上有气泡,铜片上没有气泡Zn+2H+＝Zn2++H2↑8/43【试验二】再用导线把锌片和铜片连接起来，观察铜片上有没有气泡产生？在导线中间接入一个电流表，观察电流表指针是否偏转?

A[试验现象]：铜片上有气泡产生，锌片不停溶解，电流表指针发生偏转。[试验结论]：导线中有电流经过9/43原电池“负极出电子，电子回正极”

2、改变:

活泼金属→发生氧化反应→向外线路提供电子→原电池负极；

不活泼金属（或石墨）→发生还原反应→接收外线路提供电子→原电池正极。

（二）、原电池1、定义:把化学能转变为电能装置.失电子发生氧化反应得电子发生还原反应10/43电极材料现象电子得失电极反应原电池电极Zn片Cu片总离子反应方程式失得Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑负极正极Zn+2H+＝Zn2++H2↑有气体产生Zn片溶解11/434、原电池组成条件

①两种活泼性不一样金属（或一个金属和另一个非金属导体）组成电极。②电解质溶液。③形成闭合回路。3、化学电池组成:正极、负极、电解质溶液以及容器。5、原电池化学反应本质：

较活泼金属发生氧化反应，电子从较活泼金属（负极）经过外电路流向较不活泼金属（正极）

氧化还原反应12/43例1：铜、锌、稀H2SO4组成原电池

电极反应式:

负极(Zn):正极(Cu):Zn-2e-=Zn2+(氧化反应)[电极本身失去电子].

2H++2e-=H2↑

注:得失电子相等,总反应式:两式相加

2H++Zn=H2↑+Zn2+(还原反应)[电解质溶液中阳离子得电子].13/43CH2SO4（不能够）（不能够）（能够）（不能够）例214/43病例分析例315/43病例分析16/43病例分析17/43你能为她开一个药方吗？18/436、判断原电池正、负极方法＊由组成原电池两极材料判断：普通是较活泼金属作负极较不活泼金属或非金属导体作正极＊依据电流方向或电子流动方向判断：电流是由正极流向负极；电子流动方向是由负极流向正极。＊依据原电池两极发生改变来判断：原电池负极总是失电子发生氧化反应，正极总是得电子发生还原反应。19/43判断以下装置是否能组成原电池，并写出对应电极反应及总反应。20/431,Zn—Zn与稀硫酸进行试验.3,Zn—石墨与稀硫酸进行试验.4,Fe—Zn与稀硫酸进行试验.5,Cu—Zn与乙醇进行试验.6,Cu—Zn与一个西红柿(或一个苹果)进行试验.7,Cu—Zn与两个西红柿进行试验.8,Cu—Zn与橙汁进行试验.以上能够组成原电池是：3,4,6,8例121/43例2,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，则四种金属活动性次序由强到弱为：()A．a>b>c>dB．a>c>d>bC．c>a>b.>dD．b>d>c>aB22/43锌片插入稀硫酸中，被腐蚀。（化学腐蚀）锌片在锌,铜（稀硫酸）原电池中作为负极，也被腐蚀。（电化学腐蚀）哪个更加快？原电池负极被腐蚀得更加快。分析锌,铁（稀硫酸）原电池中电极反应。你感受到作为正极，铁被保护了吗？原电池金属正极被保护。23/43负极（锌片）：Zn－2e-=Zn2+负极（锌片）：Zn－2e-=Zn2+正极（石墨）：2H++2e-=H2↑正极（铜片）：Cu2++2e-=Cu总反应:Zn+2H+=Zn2++H2↑总反应:

Zn+Cu2+=Zn2++Cu怎样正确书写电极反式24/43电极反应式书写方法1、写出总反应方程式2、把总反应依据电子得失情况，分成氧化反应、还原反应3、氧化反应在负极发生，还原反应在正极发生，反应物和生成物对号入座，注意酸碱介质和水等参加反应25/43写出以下原电池电极反应1、Zn-C-CuSO42、Fe-C-H2SO43、Zn-Cu-H2SO44、Fe-Ag-AgNO3复习巩固：26/43第二节化学能与电能

第二章化学反应与能量第二课时27/43二、发展中化学电源干电池碱性电池蓄电池锂离子电池燃料电池28/43干电池碱性电池（1）干电池结构及电极反应原理29/4330/43（1）干电池结构及电极反应原理负极：Zn—2e-==Zn2+正极：2NH4++2e-==2NH3↑+H2↑Zn+

2NH4+==Zn2++2NH3↑+H2↑电池总反应式：特点：a：一次性电池，不可逆b：用KOH代替NH4Cl能提升性能，延长寿命31/43蓄电池（2）充电电池(又称二次电池)32/4333/43（2）充电电池(又称二次电池)Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O(-)(+)负极:Pb+SO42--2e-==PbSO4

Pb+PbO2+4H++2SO42-==2PbSO4+2H2O正极:PbO2+4H++SO42-+2e-==PbSO4+2H2O铅蓄电池特点：电池总反应式：二次电池,可再次充电使用34/43氢氧燃料电池(3)燃料电池35/4336/43(3)燃料电池

新型电池中，电极导电材料普通多孔金属板，负极是通入还原剂一方，正极是通入氧化剂一方。

氢氧燃料电池，电解质溶液为30%氢氧化钾溶液.

正极：O2+4e+2H2O===4OH-

负极：2H2–4e+4OH-===4H2O总反应式：2H2+O2==2H2O特点：高效,环境污染少,外加设备供给氧化剂37/43例2,写出甲烷燃料电池（电解质溶液为氢氧化钾溶液）电极反应式及总方程式：正极：

2O2+8e-+4H2O===8OH-负极：

CH4+10OH--8e===CO32-+7H2O总反应：CH4+2O2+2OH-===CO32-+3H2O反应后溶液pH怎样改变？38/434、镍铬电池

特点：比铅蓄电池耐用，可密封重复使用。NiO2（S）+Cd（S）+2H2O（L）=Ni（OH）2（S）+Cd（OH）2（S）Ag2O（S）+Cd（S）+H2O（L）=2Ag（S）+Cd（OH）2（S）39/43例3,请依据反应:2Fe3++Fe

=3Fe2+设计原电池，你有哪些可行方案?Fe-CuFeCl3Fe-CFe(NO3)3Fe-AgFe2(SO4)340/43依据反应设计原电池，你有哪些可行方案?（2Fe3++Fe

=3Fe2+）负极正极电解质溶