2-2化学能与电能 122张

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人教版化学必修二2.2-化学能与电能-配套讲课课件

人教版化学必修二2.2-化学能与电能-配套讲课课件
A.CH3OH(g)+O2(g)===H2O(l)+CO2(g)+2H+(aq)+2e- B.O2(g)+4H+(aq)+4e-===2H2O(l)
C.CH3OH(g)+H2O(l) -6e- ===CO2(g)+6H+(aq) D.O2(g)+2H2O(l)+4e-===4OH-(aq)
【答案】 C 【点拨】 甲醇燃料电池是甲醇在负极发生氧化反应,氧气在 正极发生还原反应,故B、D错误;A项不是电极反应式。
特点:高能电池,电压高,质量轻, 贮存时间长等。
用途:电脑、手表、心脏起搏器等。
(3)燃料电池
氢氧燃料电池(碱性介质):
负极:
2H2+4OH— -4e— =4H2O (氧化反应)
正极:
氢氧燃料电池结构
O2+H2O+4e—=4OH—(还原反应) 总反应:2H2+O2=2H2O
练习 科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池,利 用细菌将有机物转化为氢气,氢气进入以磷酸为电解质的 燃料电池发电,电池负极反应为( )
阳离子向正极移动 阴离子向负极移动
练习2: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.
I e-
e- I
Ag
Fe
Zn
Cu
H2SO4 (aq)
CuSO4 (aq)
负极( Fe ): Fe-2e - = Fe 2+ . 负极( Zn): Zn-2e - = Zn2+ .
人教版高一化学必修二第二章第二节化学能和电能
间接:化学能燃烧热能蒸汽机械能发动机电能
装置
直接:
原电池
工 作

构 成
原念条


原电池知识要点

人教版高中化学必修二:2.2《化学能与电能 》 课件 (共23张PPT)

人教版高中化学必修二:2.2《化学能与电能 》 课件 (共23张PPT)

2、根据原电池构成条件的实验探索,结合实际 (如经济条件、美观要求、口腔实际环境等),你 现在开的处方是什么?
五、教学反思与自我评价
本节课最大的亮点就是原电池工作原理、 构成条件均由学生动手实验探究来完成。 亲自动手实验探究的过程让学生体验真实 的化学课堂; 贺卡优美的音乐声和水果电池及果汁电池 让学生感到有趣的化学课堂; 原电池设计方案的自由选择让学生体验自 主的化学课堂。
2、学情分析
学生已经学习了元素化合物、电解质及氧 化还原反应等有关知识; 在能力上,学生已经初步具备了观察能力、 实验能力、思维能力。 学生在生活中对电池也有所了解。学生喜 欢通过实验探究化学反应的实质,由实验现象 推测反应原理,学生对本节课会有所期待。
3、教学目标
(1)知识目标:
认识原电池概念, 掌握原电池工作原理和构成条件。
六、板书设计
1.原电池:将化学能转变为电能的装置。 锌片: Zn-2e-=Zn2+ 铜片:2H+ +2e- =H2 总反应方程式:Zn + 2H+ =Zn2+ + H2 2.形成原电池的条件: (1)自发的发生氧化还原反应。 (2)活泼性不同的两电级。 (3)电解质溶液。 (4)构成闭合回路。
阴离子
eZn
原电池工作原理小结
Cu
A
再将图像定格,让学生归纳,共同完 成以下问题
还 反 氧化 化学能 电能 1、化学反应总伴随着能量变化 ,此装置将化学能转化为什么 原 应
H2SO4 (aq)
能量呢? 2、结合物理学知识,由电子流向确定铜锌 电极的名称 ?书 2+ 负极(锌):Zn-2e =Zn 氧化反应 e写电极反应式 ,从得失电子的角度分析 + - 反应类型?

人教版高中化学第二章第二节《化学能与电能》.(共20张PPT)教育课件

人教版高中化学第二章第二节《化学能与电能》.(共20张PPT)教育课件

• • 学习重要还是人脉重要?现在是一 个双赢 的社会 ,你的 价值可 能更多 的决定 了你的 人脉, 我们所 要做的 可能更 多的是 专心打 造自己 ,把自 己打造 成一个 优秀的 人、有 用的人 、有价 值的人 ,当你 真正成 为一个 优秀有 价值的 人的时 候,你 会惊喜 地发现 搞笑人 脉会破 门而入 。从如 下方 面改进 :1、专 心做可 以提升 自己的 事情; 2、学 习并拥 有更多 的技能 ;3、成 为一个 值得交 往的人 ;4学 会独善 其身, 尽量少 给周围 的人制 造麻烦 ,用你 的独立 赢得尊 重。
化学电池的创新设想
光合作用有二氧化碳与水合成葡萄糖,同时放出氧 气,写出化学方程式。
6CO2(g)+ 6H2O (l) = C6H12O6 (g) + 6O2 (g) 光、叶绿体 设想将写成的反应式倒过来,可设计成一个原电池,
产生电流。这样,我们通过正逆反应,就从太阳能产生 了电能。写出这种原电池的电极反应。
• • 理财的时候需要做的一方面提高收入, 令一方 面是节 省开支 。这就 是所谓 的开源 节流。 时间管 理也是 如此, 一方面 要提高 效率, 另一方 面是要 节省时 间。主 要做法 有:1、 同时做 两件事 情(备 注:请 认真选 择哪些 事情可 以同时 做), 比如跑 步的时 候边听 有声书 ;2、 压缩休 息时间 提升睡 眠效率 ,比如 晚睡半 小时早 起半小 时(6~7个小 时即可 );3、 充分利 用零碎 时间学 习,比 如做公 交车、 等车、 上厕所 等。
负极:CH4+10 OH-–8e- == CO32-+7H2O
化学电池与新能源
请考虑,化学电池有污染,这个问题如何解决? (开发新能源)
风力发电

人教版高中化学必修2化学能与电能精品PPT课件

人教版高中化学必修2化学能与电能精品PPT课件
You Know, The More Powerful You Will Be
结束语
感谢聆听
不足之处请大家批评指导
Please Criticize And Guide The Shortcomings
讲师:XXXXXX XX年XX月XX日
冷倩 郑瑞萍 陶明珠 闫如雪 陆欣宇 李春迎
第二章 第二节
化学能与电能
学习目标: 1. 了解原电池原理、构成 原电池的条件 2. 会进行简单的原电池设计
重点:原电池原理和组成条件 难点:原电池原理
电能(电力):二次能源
2001年我国发电总量构成图
化学能
?
燃烧
热能
蒸汽
电能
发电机
机械能
探究实验1
稀H2SO4
电 电流表指 电流计指针发生偏 流 针发生偏 转说明有电流产生。 表转
溶液中阴阳离子分别向哪一个 电极移动?
e-
负极 Zn--
I
Zn-2e-=Zn2+
Zn2+
H+ H+ SO42-
稀硫酸
Cu正极
2H++2e-=H2↑

阳离子移向正极,阴离子移向负极
归纳整理
电极
电极反应
反应类型
电子流向 电极(正 溶液中阴阳 或负) 离子的流向
Zn
Cu
稀H2SO4
金 实验现象 属
结论
锌片溶解 Zn 并有气泡 片 冒出
铜片上无 Cu 明显变化 片
1、离子方程式: Zn +2H+ =Zn2++H2↑
2、反应中 Zn 失 电子, H+ 得电子
探究实验2

高一化学人教版必修二第二章第2节《化学能与电能》知识点总结

高一化学人教版必修二第二章第2节《化学能与电能》知识点总结

第2节 化学能与电能一、能源的分类1.化学能间接转化为电能(在能量的转化过程中存在能量的损失)—比如火力发电 ①转化过程火力发电是通过化石燃料的燃烧,使化学能转化为热能,加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机,然后带动发电机发电.燃煤发电是从煤中的化学能开始的一系列能量转化过程.化学能−−→−燃烧热能−−→−蒸汽机械能−−→−发电机电能 ①转化原理燃烧(氧化还原反应)是使化学能转化为电能的关键.因此燃烧一定发生氧化还原反应,氧化还原反应必定有电子的转移,电子的转移引起化学键的重新组合,同时伴随着体系能量的变化. 拓展点1:火力发电的优缺点优点:①我国煤炭资源丰富①投资少,技术成熟,安全性能高缺点:①排出大量的能导致温室效应的气体CO 2以及导致酸雨的含硫氧化物,比如SO 2①消耗大量的不可再生的化石燃料资源①能量转化率低①产生大量的废渣、废水.2.化学能直接转化为电能(在能量的转化过程中不存在能量的损失)—原电池(将氧化还原反应所释放的化学能直接转化为电能)(1)原电池的工作原理实验现象产生的原因分析2+会逐渐溶解,而由Zn失去的电子则由Zn片通过导线流向Cu片,因此Zn片上会带有大量的正电荷,Cu片上会带有大量的负电荷,而电解质溶液中含有阳离子(H+、Zn2+)以及阴离子(OH-、SO42-),由于正负电荷相互吸引,所以电解质溶液中的阳离子会移向Cu片去中和Cu片上带负电荷的电子,阴离子则移向Zn片去中和Zn片上的正电荷,但是由于溶液中的H+得电子能力比Zn2+强,所以H+就移向Cu片去获得Cu片上由Zn片失去的电子而被还原为H原子,H 原子再结合成H分子即H2从Cu片上逸出,因此Cu片上有无色气泡产生.通过电流表指针发生偏转并且指针偏向于Cu片这一边,可以得出该装置产生了电流(而电流的形成是因为电子发生了定向移动),并且电流移动的方向与电子移动的方向相反,所以电流是从Cu片流出,Zn片流进,即Cu片作为正极;Zn片作为负极.原电池工作原理的总结归纳:①原电池中电流的流向:正极→负极①原电池中电子的流向:负极→导线→正极(注意:在该过程中,电子是永远都不会进入到电解质溶液中,因为电子只在金属内部运动并且电解质溶液中的自由移动的阴阳离子也不能在导线中通过)①原电池中电解质溶液中阴、阳离子的移动方向:阳离子→正极阴离子→负极①原电池工作原理的本质:发生自发的氧化还原反应即将氧化还原反应的电子转移变成电子的定向移动,将化学能转化为电能的形式释放.(所谓自发就是指该氧化还原反应不需要借助外在的力量即本身就能够自己发生)①原电池中的负极发生氧化反应,通常是电极材料或还原性气体失去电子被氧化,电子从负极流出;原电池的正极发生还原反应,通常是溶液中的阳离子或O2等氧化剂得到电子被还原,电子流入正极.(2)原电池的构成条件(两极一液一回路,反应要自发)①两极:正极和负极是两种活泼性不同的电极材料,包括由两种活泼性不同的金属材料构成的电极或者是由一种金属与一种非金属导体(如石墨)构成的电极,一般活泼性较强的金属作为负极.①一液(电解质溶液):包括酸、碱、盐溶液.①一回路(构成闭合的电路):即两电极由导线相连或直接接触以及两电极必须插入到同一种电解质溶液中或者分别插入到一般与电极材料相同的阳离子的两种盐溶液中,两盐溶液之间用盐桥相连形成闭合回路.比如以下装置:①氧化还原反应要自发:指电解质溶液至少要与作为负极的金属电极材料发生自发的氧化反应.(3)电极反应式①定义:原电池中的正极和负极所发生的反应①电极反应式的书写方法:补充:复杂电极反应式的书写如CH4碱性燃料电池负极反应式的书写:CH4+2O2+2OH-===CO2-3+3H2O……总反应式2O2+4H2O+8e-===8OH-……正极反应式CH4+10OH--8e-===7H2O+CO2-3……负极反应式注意:①电极反应式的书写必须遵守离子方程式的书写要求,比如难溶物、弱电解质、气体等均应写成化学式形式.①注意电解质溶液对正、负极反应产物的影响.如果负极反应生成的阳离子能与电解质溶液中的阴离子反应,则电解质溶液中的阴离子应写入电极反应式中,例如Fe与Cu在NaOH溶液中形成原电池,负极反应式为:Fe+2e-+2OH-=Fe(OH)2.三、原电池的应用(1)比较金属的活动性强弱①原理:一般原电池中活动性较强的金属作负极,活动性较弱的金属作正极.①应用:比如A、B两种金属用导线连接或直接接触后插入到稀H2SO4电解质溶液中,若A极溶解,B极有气泡产生,由此可判断A是负极,B是正极,活动性:A>B.(2)加快氧化还原反应的速率①原理:在原电池中,氧化反应与还原反应分别在两极进行,溶液中的粒子运动时相互间的干扰小,从而使化学反应速率加快.①应用:比如实验室中用Zn和稀H2SO4制取H2时,通常滴入几滴CuSO4溶液,能够加快产生H2的速率.原因在于Zn 与置换出的Cu构成了原电池,加快了反应的进行.(3)防止金属被腐蚀(比如要保护一个铁闸,可用导线将其与一Zn块相连,使Zn作原电池的负极,铁闸作正极)补充:金属腐蚀①定义:指金属或合金与周围接触到的气体或液体发生化学反应,使金属失去电子变为阳离子而消耗的过程.②金属腐蚀的分类:化学腐蚀和电化学腐蚀在金属腐蚀中,我们把直接发生氧化还原反应且不构成原电池的腐蚀称为化学腐蚀;而由不纯的金属与电解质溶液接触时形成的原电池反应而引起的腐蚀称为电化学腐蚀,电化学腐蚀又分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀:在潮湿的空气中,钢铁表面吸附一层薄薄的水膜,里面溶解了少量的O2、CO2等气体,含有少量的H+和OH-从而形成电解质溶液.A.当电解质溶液呈中性、弱碱性或弱酸性时,它跟钢铁里的Fe和少量的C形成了无数个微小的原电池,Fe作负极,C 作正极,因此钢铁发生吸氧腐蚀.电极反应式为:负极(Fe):2Fe-4e-=2Fe2+ 正极(C):O2+2H2O+4e-=4OH-总反应式为:2Fe+O2+2H2O=Fe(OH)2B.当电解质溶液的酸性较强时,钢铁则发生析氢腐蚀.电极反应式为:负极(Fe):Fe-2e-=Fe2+ 正极(C):2H++2e-=H2↑总反应式为:Fe+2H+=Fe2+ +H2↑(4)制作各种化学电源(比如制作干电池、铅蓄电池、新型高能电池等)(5)设计制作原电池①设计电路原电池的设计要满足构成原电池的四个条件:(a)由两种活动性不同的金属或由一种金属与其他导电的材料(非金属或某些氧化物)作为电极材料;(b)两个电极必须浸在电解质溶液中;(c)两个电极之间要用导线连接形成闭合回路;(d)有自发进行的氧化还原反应.②电极材料的选择电池的电极必须导电.电池中的负极必须能够与电解质溶液反应,容易失去电子,因此负极一般是活泼的金属材料.正极和负极之间只有产生电势差,电子才能定向移动,所以正极和负极一般不用同一种材料.③电解质溶液的选择电解质是使负极材料放电的物质.因此电解质溶液一般要能够与负极发生反应,或电解质溶液中溶解的其他物质与负极发生反应(如空气中的O2).但是如果两个半反应分别在两个容器中进行(中间连接盐桥),则左、右两个容器中的电解质溶液一般选择与电极材料相同的阳离子的盐溶液.比如Cu-Zn-硫酸盐原电池中,负极金属Zn浸泡在含有Zn2+的电解质溶液中.④设计示例拓展点2:原电池的正、负极的判断方法(1)根据组成原电池两电极的材料判断:一般是活泼性较强的金属作为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属作为正极.(2)根据电流方向或电子流动的方向判断:电流方向(在外电路)是由正极流向负极,电子的流动方向是由负极流向正极.(3)根据原电池中电解质溶液内阴、阳离子的定向移动方向判断:在原电池的电解质溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极.(4)根据原电池两电极发生的反应类型判断:原电池的负极总是失电子发生氧化反应,其正极总是得电子发生还原反应.(5)根据电极质量的变化判断:原电池工作后,X极质量增加,说明溶液中的阳离子在X极(正极)放电,X极活动性弱;反之,X极质量减少,说明X极金属溶解,X极为负极,活动性强.(6)根据电池中的现象判断:若某电极上有气泡冒出,则是因为析出了H2,说明该电极为正极,活动性弱.上述判断方法可简记为:特别提醒:①在判断原电池正、负极时,不能只根据金属活泼性的相对强弱判断,有时还要考虑电解质溶液,比如Mg、Al和NaOH溶液构成的原电池中,由于Mg不与NaOH溶液反应,虽然金属性Mg>Al,但是在该条件下却是Al作负极.因此要根据具体情况来判断正、负极.又比如说Fe、Cu在稀H2SO4溶液中,Fe作负极,Cu作正极;而Fe、Cu在浓HNO3溶液中,Fe作正极,Cu作负极.①原电池的负极材料可以参加反应,表现为电极溶解,但有的原电池(比如燃料电池)负极材料不参加反应;原电池的正极材料通常不参加反应.四、发展中的化学电源1.化学电源的分类2PbSOSO4放电充电锌银蓄电池的负极是锌,正极是Ag电极反应:O+H O+2e- =2Ag+2OH2Ag+Zn(OH)2Zn+Ag2O+H2O放电充电五、燃料电池燃料电池是一种能连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池.燃料电池的最大优点在于能量转化率高,可以持续使用,无噪音,不污染环境.燃料电池的电极本身不参与氧化还原反应,只是一个催化转化元件.它工作时,燃料和氧化剂连续地由外部供给,在电极上不断地进行反应,生成物不断地被排出,于是电池就连续不断地提供电能.(1)氢氧燃料电池2H+O=2H O1)燃料电池正极反应式的书写因为燃料电池正极反应物一般是O2,即正极都是氧化剂—O2得到电子的还原反应,故正极反应的基础都是O2+4e-=2O2-,O2-的存在形式与燃料电池的电解质的状态以及电解质溶液的酸碱性有着密切的联系.①电解质为酸性电解质溶液(如稀硫酸)在酸性环境中,O2-离子不能单独存在,可供O2-离子结合的微粒有H+离子和H2O,O2-离子优先结合H+离子生成H2O.这样在酸性电解质溶液中,正极反应式为O2+4H++4e-=2H2O.①电解质为中性或碱性电解质溶液(如氯化钠溶液或氢氧化钠溶液)在中性或碱性环境中,O 2-离子也不能单独存在,O 2-离子只能结合H 2O 生成OH -离子,故在中性或碱性电解质溶液中,正极反应式为O 2+2H 2O +4e -=4OH -.①电解质为熔融的碳酸盐(如Li 2CO 3和Na 2CO 3熔融盐混和物)在熔融的碳酸盐环境中,O 2-离子也不能单独存在,O 2-离子可结合CO 2生成CO 32-离子,则其正极反应式为O 2+2CO 2 +4e -=2CO 32-.①电解质为固体电解质(如固体氧化锆—氧化钇)该固体电解质在高温下可允许O 2-在其间通过,故其正极反应为O 2+4e -=2O 2-.2)燃料电池负极反应式的书写燃料电池负极反应物种类比较繁多,可为氢气、水煤气、甲烷、丁烷、甲醇、乙醇等可燃性物质.不同的可燃物有不同的书写方式,要想先写出负极反应式相当困难.一般燃料电池的负极反应式都是采用间接方法书写,即按上述要求先正确写出燃料电池的总反应式和正极反应式,然后在电子守恒的基础上用总反应式减去正极反应式即得负极反应式.比如以H 2、C 3H 8为燃料的碱性电池为例说明如下: H 2-2e - =2H +或H 2-2e -+2OH -=2H 2O;C 3H 8−−→−--e 203CO 2−−→−-OH 63CO 32-(3个C 整体从-8价升高到+12价,失去20e -),则有:C 3H 8-20e -+aOH -=3CO 32-+bH 2O,由电荷守恒知a=26;由H 原子守恒知b=17,所以电极反应式为C 3H 8-20e -+26OH -=3CO 32-+17H 2O(3)燃料电池与一次电池、二次电池的主要区别①氧化剂与燃料在工作时不断地由外部供给.①生成物不断地被排出.(4)废弃电池的处理废弃电池中含有重金属和酸碱等有害物质,随意丢弃,对生态环境和人体健康有很大的危害.若把它当作一种资源,加以回收利用,既可以减少对环境的污染,又可以节约资源.因此,应当重视废弃电池的回收.。

人教版化学必修二2.2 化学能与电能 配套同步课件优质课件PPT

人教版化学必修二2.2 化学能与电能 配套同步课件优质课件PPT
一、原电池
1、原电池:把化学能转化为电能的装置。
2、工作原理:氧化还原反应
Zn-Cu-H2SO4原电池的工作原理:
负极
电子沿导线传递,产生电流 正极
较活泼金属
失去电子 Zn-
不活泼金属或石墨
Cu 溶液中阳离子
氧化反应
得到电子
Zn-2e-=Zn2+
还原反应
Zn2
+
H+ H+ SO42-
2H++2e-=H2↑
负极: 锌片(氧化反应)
Zn-2e-=Zn2+
正极:铜片(还原反应)
2H++2e-=H2↑ 总反应:Zn+2H+=Zn2++H2↑
本节课你学到了什么? 原电池的构成条件: 前提条件:自发的氧化还原反应0
(1)活泼性不同的两种金属 (或金属与非金属导体)做电极
(2)电解质溶液
(3)形成闭合回路

我们很容易遭遇逆境,也很容易被一次次的失败打垮。但是人生不容许我们停留在失败的瞬间,如果不前进,不会自我激励的话,就注定只能被这个世界抛弃。
自己的要求是每天练习PS半小时。还有别的吗?不敢有了,两样训练加上还要上班已经差不多了。一直很喜欢作家刘瑜的一段话:每当我一天什么也没干的时候
么都没干的时候,我就开始烦躁。每当我三天什么都没干的时候,我就开始抓狂。不行啊,不行了,我三天什么都没干啊,我寝食难安……这正是我三个月前的
种习惯,绝不让任何一分钟死有余辜:我在堵车的时候听日语,在等人的时候写文章,在上厕所的时候看书,在任意两件事的衔接点那里扒出细缝,用来回邮件
己失去动力。如果你的主要目标不能激发你的想象力,目标的实现就会遥遥无期。因此,真正能激励你奋发向上的是确立一个既宏伟又具体的远大目标。实现目

人教版高中化学必修2-2.2 化学能和电能-课件(共16张PPT)

人教版高中化学必修2-2.2 化学能和电能-课件(共16张PPT)
第2节 化学能与电能
电无处不在:
热 电
太 阳

风 电
水 电


电---我们自己做
化学能 ? 电能
实验探究:
Zn片
实验1
锌片
现象
Zn表面冒气泡,Zn溶解 Zn+2H+ = Zn2++H2↑ (发生氧化还原反应)
Cu片
现象
实验2
铜片 无明显现象 铜不与硫酸反应
实验3
铜片 锌片
实验4
现象
Cu表面冒气泡 Zn片溶解
同的电极
构成 条件
闭合 回路
电解质溶液
电---我们自己发
再也不用担心手机没电了!
课堂总结
原电池中浮(负极)只羊(氧化)
回回忆忆归 归纳 纳
组成 工作 条件 原理
负化极学能两转极化正为极电 失氧应能电化的子反 装一 一置液回路得还电原子反应
定义
原电池
课堂检测
1.由铜锌和稀硫酸组成的原电池的有关叙述错误 的是( ) C A.锌为负极发生氧化反应 B、铜为正极,不易失去电子而受到保护 C、负极发生还原反应正极发生氧
铜片 锌片 电流表
现象
Cu片有气泡产生 Zn片溶解
电流表指针偏转
原电池:把化学能转变为电能的装置, 叫做原电池。
1)电流计指针为什么会发生偏转? 2)电子从哪里来到哪里去? 3)电流流动的方向如何? 4)硫酸溶液中的阴、阳离子应该怎样运动?
原电池工作原理:
还原剂失去的 电子从锌极流 出
负极
还原剂(Zn)失去电 子,发生氧化反应
Zn-2e-=Zn2+
经外电路
H+
SO42-

人教版化学必修二2.2 化学能与电能(第一课时)课件_2优秀课件PPT

人教版化学必修二2.2 化学能与电能(第一课时)课件_2优秀课件PPT

(一)火力发电
1、火力发电的原理
化石燃料燃烧 水汽化为蒸汽 推动发电机发电
化学能
热能
机械能Βιβλιοθήκη 电能2.火力发电的利弊分析
思考1:火力发电有何利与弊?

化学能经过一系列能量转化最终转变为安全洁 净电能,社会中应用最广泛、使用最方便。
能量转化环节多,能量利用率低。产生二氧
弊 化硫和氮的氧化物,导致空气污染,也会造
实验探究二 将锌片插入稀硫酸溶液中,
观察现象并解释原因。
Zn
稀H2SO4
现象: Zn片上有气泡, Zn片逐渐溶解。
解释:
Zn + 2H+ == Zn2+ + H2↑
实验探究三
将Zn片、Cu片上 端用导线连接起来 插入稀硫酸中,有 什么现象? Cu片上有气泡逸出
思考:Cu片上为什么有 气泡逸出?
稀硫酸
实验探究四
Zn
将Cu和Zn以导线连接 起来,并在导线中间 添加一电流表,然后 将其放入稀硫酸中。 又会观察到什么实验 现象呢?
Cu
稀硫酸
Zn
Cu 现象
(1)电流表指针有偏转
(2)铜片上有气泡产生
(3)锌片不断溶解
稀硫酸
原理探究 A
Zn
Cu
锌表面无气泡, 实验现象 铜表面有气泡,
电流表发生偏转。
【教学重难点】
教学重点:原电池的工作原理和构成条件。 教学难点:通过对原电池实验,引导学生 从电子转移角度理解化学能转化为电能的 本质。
自主学习 阅读课本 P39资料卡片
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思考:
什么是一次能源?举例:
什么是二次能源?举例:
直接从自然界取得的能源称为一次能源

人教版化学必修二第二节化学能与电能PPT课件

人教版化学必修二第二节化学能与电能PPT课件
观看动画
人 教 版 化 学 必修二 第二章 第二节 化学能 与电能 1
人 教 版 化 学 必修二 第二章 第二节 化学能 与电能 1
Zn 负 极
e-


正 Cu 路

氧 金属失 化 电子变 反 成阳离 应 子进入
H+得电 子生成
还 原
氢气放 反


内 电 路
电解质溶液
人 教 版 化 学 必修二 第二章 第二节 化学能 与电能 1
电子流出的一极; 发生氧化反应;(一般为较活泼的金属)
正极:
电子流入的一极; 发生还原反应;(一般为较不活泼的金属或者 能导电的非金属)
人 教 版 化 学 必修二 第二章 第二节 化学能 与电能 1
人 教 版 化 学 必修二 第二章 第二节 化学能 与电能 1
3.工作原理 Zn-Cu-H2SO4原电池的工作原理:
1799年,伏特把一块锌板和一块银板浸在盐 水里,发现连接两块金属的导线有电流通过。 于是,他就把许多锌片与银片之间垫上浸透盐 水的绒布或纸片,平叠起来。用手触摸两端时, 会感到强烈的电流刺激。伏特用这种方法成功 的制成了世界上第一个电池──“伏特电堆”。
人 教 版 化 学 必修二 第二章 第二节 化学能 与电能 1
演示探究
⑴将Zn片插入H2SO4溶液中有什 么现象?为什么?
⑵将Cu片插入H2SO4溶液中有什 么现象?为什么? 提示:怎样才能使氧化还原反应中 的电子转移定向移动?
人 教 版 化 学 必修二 第二章 第二节 化学能 与电能 1
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将Zn片、Cu 片上端连接插入稀硫 酸中,有什么现象? 为什么?

必修2第二章同步教学课件2.2 化学能与电能 (共40张PPT)

必修2第二章同步教学课件2.2 化学能与电能 (共40张PPT)

发展中的化学电源
关于电池你了解多少?
形状各异的电池遵循的工作原理是否相 同? 你知道电池是如何分类的吗?
1、锌锰干电池(酸性电解质溶液)
负极:Zn - 2e- = Zn2+
正极:2NH4+ + 2e- =2NH3 + H2 产生的H2和MnO2作用:
H2+ 2MnO2 = Mn2O3 + H2O
e e e e e
Cu2+
Cu2+
Cu2+ Cu2+ Cu2+ Cu2+
Cu2+ Cu2+
2+ Cu2+ e e Cu e e Cu2+ e e Cu2+ Cu2+ e Cu2+ e e e Cu2+ Cu2+ ee Cu2+ e
Cu2+ Cu2+
电极材料 Zn片 Cu片 总的离子反应方程式
电极反应式
发生的反应
原电池的电极
Zn-2e-=Zn2+
氧化反应
负极 正极
2H++2e-=H2↑ 还原反应
Zn+2H+=Zn2++H2↑
请根据Zn-Cu-稀硫酸组成的原电池填表
Zn
A
C u
稀H2SO4
思考与交流
2 .你是如何判定装置的正、负极?
电子流出的极
总反应:
Pb + PbO2 + 2H2SO4 == 2PbSO4 + 2H2O
汽车用的蓄电池
3、燃料电池:
⑴ 氢氧燃料电池
4e-
2H2 + O2 == 2H2O
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第二章 第二节
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记忆口诀:铜锌金属插硫酸,电流针动一线牵,负极氧化 锌腐蚀,正极铜板氢还原。
第二章 第二节
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6.普通锌锰干电池 17 ____________做负极;位于中央的顶盖 电池组成为:□ 18 ____________ 做正极;石墨周围填充 ZnCl2 、 有铜帽的 □ NH4Cl 和淀粉糊作电解质,同时填有 MnO2 黑色粉末作电极 19 ____________________________。 剂,负极电极反应□
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化学反应与能量
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从前在伦敦上流社会,有一位贵族夫人格林太太,幼年 时因蛀牙补过一颗不锈钢的假牙。不料后来,她又因为车祸 掉了一颗牙,为了显示她的富有,她装了一颗黄金假牙。自 此以后,她就经常出现头痛、失眠、心情烦躁等症状。更奇 怪的是,众多的医学专家为她检查后,都找不到病因,这位 夫人整日感到精神萎靡,找遍各大医院会诊也不见效果。格 林太太的病因到底是什么呢?让我们今天就当一回医生,用 实验探究一下这位贵族夫人的病因吧。
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3.化学电池——原电池 (1)定义:将化学能转化为电能的装置。 (2)实验装置
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(3)实验步骤: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的烧杯中(如上图所示), 观察 现象。 (4)实验现象: 现象 铜片 锌片 电流表 铜片上有气泡产生 锌片逐渐溶解, 不产生气泡 电流表指针发生偏转
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设计原电池 如利用反应 Cu2 +Zn===Zn2 +Cu 的氧化还原反应可
+ +
以设计原电池,由反应式可知:Zn 失去电子,作负极;Cu2

在正极上得到电子,作电解质溶液;正极为活泼性比 Zn 弱的 金属或导电的非金属等。所设计的原电池的电极反应式为: 负极:Zn-2e ===Zn2 (氧化反应)
3.你如何理解原电池原理的实际应用?请举例说明。
提示:原电池原理的实际应用可以理解为: (1)加快氧化还原反应的速率 如实验室用 Zn 和稀 H2SO4 反应制 H2,常用粗锌,它产生 H2 的速率快。因为粗锌中的杂质、锌、稀 H2SO4 溶液形成原 电池,加快了锌的腐蚀,使产生 H2 的速率加快。
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路漫漫其修远兮 吾将上下而求索
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第二节 化学能与电能(1课时)
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- +
正极:Cu2 +2e ===Cu(还原反应)
+ -
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知识点 1
化学能与电能的转化
●思维导图
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●教材点拨 1.电能 使用电器都需要电能。 电能是现代社会中应用最广泛, 使 用最方便,污染最小的一种二次能源,又称电力。
- +

铜片:2H +2e ===H2↑(还原反应) 总的反应:Zn+2H ===Zn2 +H2↑
+ +


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(6)原电池工作原理: 原电池在工作时负极失去电子,电子通过导线流向正极, 溶液中氧化性物质得到电子,发生还原反应,这样,氧化反应 和还原反应不断发生, 负极不断地失去电子, 失去的电子不断 地通过导线流向正极, 被氧化性物质得到, 这样闭合回路中不 断有电子产生, 也就形成了电流, 于是, 化学能就转变为电能。
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2.怎样判断一个原电池的正负极?怎样书写电极式?
提示:①两极更易失电子为负极,另一极便为正极。 ②书写方法 原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应,书写 电极反应的方法归纳如下: (1)写出总化学反应方程式; (2)根据总化学反应方程式,按照电子得失情况,分成氧化 反应和还原反应;
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8.氢氧燃料电池 25 __________________ 为燃料, (1) 氢氧燃料电池是以 □ 26 ____________为氧化剂,铂作电极。 □ (2)电极反应 ①碱式氢氧燃料电池:以 KOH 溶液为电解质; 27 ____________________________________; 负极:□
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(5)实验结论:由于锌和铜的活动性不同,锌容易失去电 子,被氧化成 Zn2 进入溶液,电子由锌片通过导线流向铜片,

溶液中的 H 从铜片获得电子被还原成氢原子,氢原子再结合 成氢分子从铜片上逸出。这一变化过程可以表示如下: 锌片:Zn-2e ===Zn2 (氧化反应)
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●新知导学 1.电能:电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、 1 ________的一种□ 2 ________能源,又称电力。 污染□ 3 ________取得的能源称为一次能 2. 一次能源: 直接从□ 源。 4 ________、 5 ________得到 二次能源: 一次能源经过□ □ 的能源称为二次能源。
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自我校对: 1 最小 □ 2 二次 □ 3 自然界 □ 4 加工 □ 5 转换 □ 6 化学 □ 7 电能 □ 8 氧化还原反应 □ 9 两种活泼性 □ 不同的金属 极 +2e 10 浸在 □ 11 导线 □ 12 负极 □ 13 氧化 □ 14 正 □
24 Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O □ 25 氢气 □ 26 氧气 □
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27 2H2+4OH □

===4H2O+4e-

28 O2+2H2O+4e □ 29 2H2===4H □

===4OH- 30 O2+4H □

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(3)氧化反应在负极发生,还原反应在正极发生,注意介 质参与的反应;总的化学反应式是正负电极反应相加的结果, 反过来也可以相减,得电极反应,电极反应也遵守质量守恒, 电荷守恒及正、负极得失电子数相等的规律。
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28 ____________________________________; 正极:□ ②酸式氢氧燃料电池:以 H2SO4 溶液为电解质; 29 ____________________________________; 负极:□ 30 ____________________________________。 正极:□ 31 ____________ (3)以上两种氢氧燃料电池总反应都是:□ ________________。
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(2)比较金属的活动性强弱 如把两种金属 Zn 和 Cu 用导线连接后,插入到稀 H2SO4 溶液中,能观察到 Zn 极溶解,Cu 极上有气泡产生,根据观 察到的现象可以判断出 Zn 极是负极,Cu 极是正极。由原电 池原理,可知金属的活动性 Zn>Cu,即原电池中,活动性强 的金属为负极,活动性弱的金属为正极。
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6 ________能转变为□ 7 __________的装 3.原电池是指□ 置。 4.构成原电池的条件: 8 __________________。 (1)必须有一个自发的□ 9 ________或由金属和其他 (2)有两个电极,电极材料由□ 导电的材料组成。
Байду номын сангаас
第二章 第二节
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原来这种病态与车祸有关:“车祸—假牙—病症”。两 颗假牙为活泼性不同的金属,与唾液中的电解质接触,会产 生电流从而刺激神经使格林太太头痛。那么,为何会产生电 流呢?
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第二章 第二节
+4e-
+4e-===2H2O
31 2H2+O2===2H2O □
第二章 第二节
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●自主探究 1.怎样判断一个装置是否是原电池?
提示:①有电解质溶液 ②两个电极,一个相对较活泼,一个不活泼。可同为金属, 也可一种是金属另一种是非金属。 ③能自发地发生氧化还原反应。 ④形成闭合回路。
第二章 第二节
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10 ________适当的电解质溶液中,两电极 (3)两电极必须□ 11 __________________连接或直接接触而形成闭合回 之间用□ 路。
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