必修二化学2-2化学能与电能.ppt

1、第二节 化学能与电能, 2020年8月3日星期一 ,化学能 热能,？,化学能 电能,故事1,故事2,你知道了吗,直接从自然界取得的能源 如流水、风力、原煤、石油、天然气、 天然铀矿等,一次能源经过加工、转换得到的能源 例如电力、蒸汽等,资料卡片,一次能源：,二次能源：,课本P39,电能（又称电力）是现代社会应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源,2001年我国发电总量构成图,火力发电居首位,什么是火力发电？ 火电站的工作原理如何?,火力发电工作原理,课本P40,化学能 热能 机械能 电能,燃烧,蒸气,发电机,思考：分析火力发电的利与弊,能否将化学能直接转变为电能供我们使用呢？,1.煤炭

2、资源毕竟有限、非可再生能源 2.煤燃烧产生二氧化碳、二氧化硫和氮的氧化物 (1)导致空气污染，破坏生态环境 (2)会造成酸雨 (3)使地球的温室效应恶化 3.能量转化效率低,利:,弊:,1.我国煤炭资源丰富，廉价方便 2.技术成熟等,氧化剂 还原剂,化学能,煤燃烧的本质,一、化学能转化为电能,氧化还原反应,原电池,将化学能转变为电能的装置,1.概念：,Zn,Cu,H2SO4,实验2-4,离子方程式:,思考:,锌表面有气泡产生 铜表面无明显现象,实验现象:,Zn +2H+ = Zn 2+ +H2,1.反应中，哪种物质失电子，哪种物质得电子？2.Zn是通过什么途径将电子转移给溶液中H+的？ 3.什

3、么方法可使Zn与H+分开，不让H+直接在Zn表 面得电子？,溶液中的H+在Zn片上得电子 用导线将锌表面的电子引出来,Cu没有失电子， Zn失去电子 Cu起传导电子的作用。 可用电流表测电流及方向。,稀H2SO4,Zn,Cu,1.H+得到的电子是Cu失去的吗？ 2.在这个过程中Cu起什么作用？ 3.你怎样才能知道导线中有电子通过？,离子方程式:,大量气泡从铜片逸出 锌片部分溶解,实验现象:,Zn +2H+ = Zn 2+ +H2,思考:,负极氧化反应失电子导线正极 阴离子 溶液中 阳离子,发生失电子的氧化反应,发生得电子的还原反应,H2SO4,Zn - 2e- = Zn2+,2H+ + 2e-

4、 = H2,2、原电池工作原理,简单原电池的正负极和电子流向如何判断？,负极（）：,电 子,电 流,是不活泼金属或非金属，,正极（+）：,是活泼金属，,本身失去电子，,发生氧化反应。,进电子 ，,本身不反应，,得电子发生还原反应。,是溶液中的阳离子,要用到金属活动性顺序表：,注意：,K,Ca,Na,Mg,Al,Zn,Fe,Sn,Pb,(H),Cu,Hg,Ag,Pt,Au,活泼性，还原性依次减弱。,【思考】,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-2

5、e- =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）,阳离子,3.原电池的构成条件,负极：电子流出的电极失电子，发生氧化反应 (较活泼的金属) 正极：电子流入的电极得电子，发生还原反应 (较不活泼的金属、石墨等),（1）电极 （2）电解质溶液 （3）闭合回路 *（4）自发的氧化还原反应,（两种活泼性不同的金属，或一种金属 和另一种非金属导体构成电极）,实验现象：,锌片上有气泡产生 而铜片上没有,实验探究形成原电池的条件,实验现象：,电流计指针发生转， Cu片上有气泡产生,实验探究形

6、成原电池的条件,（可以）,（可以）,（可以）,（不可以）,形成条件一： 活泼性不同的两个电极,负极：较活泼的金属 正极：较不活泼的金属、石墨等,第一组实验,实验探究形成原电池的条件,（可以）,（不可以）,形成条件二：电极需插进电解质溶液中；,第二组实验,实验探究形成原电池的条件,第三组实验,实验探究形成原电池的条件,形成条件三：必须形成闭合回路,（不可以）,4.原电池正负极的判断方法,(1)根据组成原电池的两极材料判断：,负极:活泼性较强的金属 正极:活泼性较弱的金属或能导电的非金属,(2)根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,(3)根据原电池两

7、极发生的变化来判断：,负极：失电子发生氧化反应 正极：得电子发生还原反应,(4)根据电极反应现象：,负极：不断溶解，质量减少 正极：有气体产生或质量增加或不变,设计P40,5.原电池原理的应用,设计P40,(1)比较金属活泼性,(2)加快氧化还原反应速度,(3)设计原电池,负极:活泼性较强 正极:活泼性较弱,如实验室用Zn与稀硫酸反应制H2时 a.用粗Zn代替纯Zn b.向稀硫酸中滴加CuSO4溶液,如利用反应 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 设计原电池,Fe,C,CuSO4,小结,间接：,直接,装置, 原电池,化学能,电能,1. 一次能源、二次能源,2. 化学能与电能,工作原理,概念,电极判断,应用,构成条件,故事答案,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： ( ) Aa b c d Ba c d b Cc a b . d Db d c a,B,动脑动手,有下列材料：Zn片（2片）、Cu片（2片）、 导线、水果 （西红