必修2《化学能与电能》PPT课件
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化学能与电能人教版高中化学必修二优秀课件
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
2.2 化学能与电能 人教版高中化学必修二课件(共37张PP T)
2.2 化学能与电能 人教版高中化学必修二课件(共37张PP T)
电池的发展方向
光电池使用方便,特别是近年来 微小型半导体 逆变器迅速发展,促使其应用更加快捷。美、 日、欧和发展中国家都制定出庞大的 光伏技 术发展计划,开发方向是大幅度提高光电池转 换效率和稳定性,降低成本,不断扩大产 业。目 前已有80多个国家和地区形成商业化,半商业 化生产能力,年均增长达16,市场开拓从 空间转 向地面系统应用。
②比功率 [符号是W/kg,W/L)] 指电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小
③比时间---电池的储存时间的长短
2化.2学能化与学电能能与人电教能版高人中教化版学高必中修化二学优必秀修p二pt课课件件(共37张PP T)
二、发展中的化学电源 2化.2学能化与学电能能与人电教能版高人中教化版学高必中修化二学优必秀修p二pt课课件件(共37张PPT)
1.干电池—— Zn- Mn普通干电池
负极(锌筒):Zn-2e-=Zn2+ 正极(石墨):2MnO2+2NH4++2e-=Mn2O3+2NH3+H2O 总反应:Zn+ 2MnO2+2NH4+=Zn2++ Mn2O3+2NH3+H2O
2化.2学能化与学电能能与人电教能版高人中教化版学高必中修化二学优必秀修p二pt课课件件(共37张PP T)
2.2 化学能与电能 人教版高中化学必修二课件(共37张PP T)
2.2 化学能与电能 人教版高中化学必修二课件(共37张PP T)
2.2 化学能与电能 人教版高中化学必修二课件(共37张PP T)
2.2 化学能与电能 人教版高中化学必修二课件(共37张PP T)
电池的发展方向
光电池使用方便,特别是近年来 微小型半导体 逆变器迅速发展,促使其应用更加快捷。美、 日、欧和发展中国家都制定出庞大的 光伏技 术发展计划,开发方向是大幅度提高光电池转 换效率和稳定性,降低成本,不断扩大产 业。目 前已有80多个国家和地区形成商业化,半商业 化生产能力,年均增长达16,市场开拓从 空间转 向地面系统应用。
②比功率 [符号是W/kg,W/L)] 指电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小
③比时间---电池的储存时间的长短
2化.2学能化与学电能能与人电教能版高人中教化版学高必中修化二学优必秀修p二pt课课件件(共37张PP T)
二、发展中的化学电源 2化.2学能化与学电能能与人电教能版高人中教化版学高必中修化二学优必秀修p二pt课课件件(共37张PPT)
1.干电池—— Zn- Mn普通干电池
负极(锌筒):Zn-2e-=Zn2+ 正极(石墨):2MnO2+2NH4++2e-=Mn2O3+2NH3+H2O 总反应:Zn+ 2MnO2+2NH4+=Zn2++ Mn2O3+2NH3+H2O
2化.2学能化与学电能能与人电教能版高人中教化版学高必中修化二学优必秀修p二pt课课件件(共37张PP T)
2.2 化学能与电能 人教版高中化学必修二课件(共37张PP T)
2.2 化学能与电能 人教版高中化学必修二课件(共37张PP T)
高中化学必修2化学能与电能(一)(ppt)
现象
化学方程式
思考与交流
1、反应中,哪种物质失电子?哪种物质得电子? 2、电子从Zn到溶液H+中经历了哪些途径? 3、导线在这个过程中起什么作用? 4、你怎样才能知道导线中有电子流过?怎样 才能知道导线中电子流动方向?
实验探究4:
步骤
将锌片和铜片用导线连接, 在导线中间接入一个电流 计,平行插入盛有稀硫酸 的烧杯中
复习
1、什么是放热反应?什么是吸热反应? 2、为什么有的反应表现会放出热量?有的反应会 吸收热量?
讨论
1、日常生活中你使用的主要能源是什么? 2、举例说明电力在当今社会的应用和作用。
我国目前发电总量构成
火电站工作原理示意图
讨论
1、分析上图,火力发电的原理是什么?
2、火力发电有什么利和弊?
利:投资较少,建厂快,技术成熟,安全性能 较高,原料较充分。 弊:对环境污染较重,所需原料是有限的不可 再生的化石燃料,能源利用率低。
现象
化学方程式
思考与交流
1、反应中,哪种物质失电子?哪种物质得电子? 2、H+得到的电子是Cu失去的吗?Cu在这个过程 中起什么作用? 3、Zn是通过什么途径将电子转移给溶液中H+的? 4、想什么办法让这种电子的转移变 片用导线连 接,平行插 入盛有稀硫 酸的烧杯中
思考与交流
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、想什么办法使Zn与H+分开,不让H+直接在Zn 表面得电子?
实验探究2:
步骤
在另一支试管 中加入少量稀 硫酸和一小粒 纯锌粒,再将 一根粗铜丝插 入试管(不要 和锌接触)
使铜丝与锌粒 接触
化学必修二2.2 化学能与电能 课件
2.请根据反应:Fe+Cu2+=Fe2++Cu 设计原电池,你有哪些可行方案? 负极: Fe 正极: 比Fe不活泼的金属或石墨 电解质溶液: CuSO4 、CuCl2等
Cu2+溶液
光他日点题 照日积点记 龙破月滴 鳞壁累滴 万成学成 点龙何绿 金去愁洲 。,。,
化学能与电能
要使整个人生都过得舒适愉快,这是不可能的,因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭 阅读使人充实,会谈使人敏捷,写作使人精确。——培根 成长这一路就是懂得闭嘴努力,知道低调谦逊,学会强大自己,在每一个值得珍惜的日子里,拼命去成为自己想成为的人。 你硬要把单纯的事情看得很严重,那样子你会很痛苦。 人生的真理,只是藏在平淡无味之中。 人生终有许多选择。每一步都要慎重。但是一次选择不能决定一切。不要犹豫,作出选择就不要后悔。只要我们能不屈不挠地奋斗,胜利就在 前方。 每一片绿叶都有向阳的需要,每一朵花都有盛开的理由,每一个孩子都需要教师的呵护。(刘玉春) 别人都在假装正经的时候,我只好假装不正经。 我不去想是否能够成功,既然选了远方,便只顾风雨兼程。 在人生征途中有许多弯路小路险路暗路,只有意志坚定且永不停步的人,才有希望到达胜利的远方。 要想人前显贵,必得人后受罪。 温故而知新,可以为师矣。——《论语·为政》(温故知新)
Cu
有什么现象?
写出有关反应的离子
方程式,用双线桥表示
电子的转移情况。
失2e-
Zn + 2H +=== Zn2+ + H2↑
稀硫酸
得2e-
将Zn片、Cu片上 端连接插入稀硫酸中, 有什么现象?为什么? e ?
猜想:Zn片上的电 子通过上端转移给了Cu 片,Cu片将电子传递给 了H+,如何检验?
人教版化学必修二2.2 化学能与电能 课件优质课件PPT
Cu
有什么现象?
写出有关反应的离子
方程式,用双线桥表示
电子的转移情况。
失2e-
Zn + 2H +=== Zn2+ + H2↑
稀硫酸
得2e-
将Zn片、Cu片上 端连接插入稀硫酸中, 有什么现象?为什么? e ?
猜想:Zn片上的电 子通过上端转移给了Cu 片,Cu片将电子传递给 了H+,如何检验?
稀硫酸
实验探究2
Cu
不偏转
偏转
电极材料均插入 电解质溶液 中。
实验探究3
Cu
不偏转
偏转
两极相连形成 闭合电路 。
原电池
3、构成原电池的条件(两极一液一连线)
★电极:有两种活泼性不同的金属(或一
种是能导电的非金属单质)作电极
★溶液:电极材料均插入电解质溶液中
★导线:两极相连形成闭合电路
★负极金属与电解质溶液之间
化学能
热能
机械能 电能
煤炭
燃烧设备
蒸汽机
发电机
排出温室效应气体(CO2)和废气(SO2),能导致 酸雨;产生废渣、废液;能量转化效率低。
思考:面对这些不足,你能否设计一种装置:
能减少中间环节:
? 直接
化学能
电能
能发生化学反应; 能进行电子转移,形成电流;
------氧化还原反应
将一Zn片、Cu片 分别插入稀硫酸中, Zn
伏打电池是 实用电池的开端。
1.如图装置,电流表G发生偏转,同时A极逐
渐变粗,B极逐渐变细,C为电解质溶液,则A、
B、C应是下列各组中的哪一组(
A、A是锌,B是铜,C为稀
A
H2SO4
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
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?
人教版高中化学必修二第二章第二节《化学能与电能》课件(共20张PPT)
A.a > b > c > d B.a > c > d > b
C.c > a > b > d D.b > d > c > a
2.某金属能跟稀盐酸作用放出氢气,该金属
与锌组成原电池时,锌为负极,此金属是( B )
A.Mg
B.Fe
C.Al
D.Cu
3.由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时, 电解质溶液的 PH( C )
? 解释:
【实验现象剖析】
Z整n片个逐装渐置溶能解量但无是气怎泡样; Cu片上有转气化泡的(?H2);
电流计指针偏转。
指针偏转,说明电路中有电流通过,说 明发生了电子定向移动。
Zn 比Cu活泼,用导线连在一起时,Zn片失 去的电子( Zn-2e- = Zn2+)变成Zn2+进入 溶液,电子经导线流向Cu片, 溶液中的H+ 由于电场作用下移向Cu片得电子被还原成H2 (2H++2e- = H2 ↑)
电能(电力):二次能源 资料卡片:一次能源和二次能源
【思考与交流】
化学反应不仅有新物质生成,同时还伴随着 能量的变化,但这种能量的变化通常以热能 形式表现出来,那么有没有以电能形式表现 出来的时候呢,试举例说明。
火力81.2%
水电17.6%
2001年我国发电总量构成图 其他1.2%
【火力发电原理及过程】
Zn
稀H2SO4
现象:
Cu
Zn片上有气泡
(H2), Zn片逐溶解; Cu片无明显现象。
解释:
Zn + 2H+ == Zn2+ + H2↑
实验2-4 将铜片和锌片用导线连接插
入稀硫酸溶液中,观察现象并解释原因。
C.c > a > b > d D.b > d > c > a
2.某金属能跟稀盐酸作用放出氢气,该金属
与锌组成原电池时,锌为负极,此金属是( B )
A.Mg
B.Fe
C.Al
D.Cu
3.由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时, 电解质溶液的 PH( C )
? 解释:
【实验现象剖析】
Z整n片个逐装渐置溶能解量但无是气怎泡样; Cu片上有转气化泡的(?H2);
电流计指针偏转。
指针偏转,说明电路中有电流通过,说 明发生了电子定向移动。
Zn 比Cu活泼,用导线连在一起时,Zn片失 去的电子( Zn-2e- = Zn2+)变成Zn2+进入 溶液,电子经导线流向Cu片, 溶液中的H+ 由于电场作用下移向Cu片得电子被还原成H2 (2H++2e- = H2 ↑)
电能(电力):二次能源 资料卡片:一次能源和二次能源
【思考与交流】
化学反应不仅有新物质生成,同时还伴随着 能量的变化,但这种能量的变化通常以热能 形式表现出来,那么有没有以电能形式表现 出来的时候呢,试举例说明。
火力81.2%
水电17.6%
2001年我国发电总量构成图 其他1.2%
【火力发电原理及过程】
Zn
稀H2SO4
现象:
Cu
Zn片上有气泡
(H2), Zn片逐溶解; Cu片无明显现象。
解释:
Zn + 2H+ == Zn2+ + H2↑
实验2-4 将铜片和锌片用导线连接插
入稀硫酸溶液中,观察现象并解释原因。
人教版高中化学必修二第二章第二节《化学能与电能》课件(共26张PPT)
C
D
小试牛刀
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与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( C ) A、X>Y>Z B、X>Z>Y C、Y>X>Z D、Y>Z>X
请你当医生
假牙!!是假 牙!!!病根 就是她的假牙!
帮忙帮到底, 给格林太太支个招儿, 让她尽快好起来
善于质疑的意大利物理学家伏打在看到这篇文章后, 提出了疑问: 为什么青蛙腿只有与铜器和铁器接触时才发生抽搐? 伏打又进行了如下实验: 实验1:将青蛙腿放在铜盘里,用解剖刀去接触,蛙腿抽搐。 实验2:将青蛙腿放在木盘里,用解剖刀去接触,蛙腿不动。 经过一番研究,伏打用实验推翻了伽伐尼的结论,他 发现两种活泼性不同的金属同时接触蛙腿,蛙腿就会抽搐, 蛙腿只是起了显示电流通过的作用,所谓特殊的“动物电” 是不存在的。
(4)用接有电流计的两根导线分别接触锌片和铜片,
观察实验现象。
(思考讨论)
问题讨论一
1.在盛有稀硫酸的培养皿中同时加入Zn片和Cu片,两 Zn片上有气泡产生 ,有关的离子 者不接触,现象:___________________ Zn+2H+=Zn2++H2↑ 方程式:___________________ 。 2.用导线将Zn片与Cu片连接起来, Cu片上有气泡产生, 现象:_________________ 2H++ 2eˉ=H2↑ Cu片上发生的电极反应:_______________, Zn- 2eˉ= Zn2+ Zn片上发生的电极反应:_________________, Zn+2H+=Zn2++H2↑ 。 两式相加得的总反应式:___________________
人教版高中化学必修二第二章第二节《化学能与电能》课件(共53张PPT)
H+在铜表面得到的电子是否为铜本 身失去的?为什么?电子从哪来?
•⑸导线间接一电流计有何 现象产生?为什么?
问题探究
1)电流计指针为什么会发生偏转?
2) 从能量变化的角度分析这是一种什么装置?
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。
[练习] 由碳棒、铁片和200mL稀H2SO4组成的原 电池中,当在碳棒上共放出3.36L(标准状况) 气体时,求消耗铁多少克?有多少个电子通过了
电线?
解:
负极反应: Fe – 2e— = Fe2+
正极反应: 2H+ + 2e— = H2 ↑
总反应: Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 ↑
56g
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“电荷守恒”。
小结
电子流向、电流流向:
e-
外电路:电子由负极→正极, 电流由正极→负极。
内电路:阴离子移向负极, 阳离子移向正极; 电流由负极→正极
原电池工作原理图示
外电路
e-
负极 氧化反应
还原反应 正极
阴
阳
离 子
电解质溶液
离 子
内电路
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)
•⑸导线间接一电流计有何 现象产生?为什么?
问题探究
1)电流计指针为什么会发生偏转?
2) 从能量变化的角度分析这是一种什么装置?
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。
[练习] 由碳棒、铁片和200mL稀H2SO4组成的原 电池中,当在碳棒上共放出3.36L(标准状况) 气体时,求消耗铁多少克?有多少个电子通过了
电线?
解:
负极反应: Fe – 2e— = Fe2+
正极反应: 2H+ + 2e— = H2 ↑
总反应: Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 ↑
56g
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“电荷守恒”。
小结
电子流向、电流流向:
e-
外电路:电子由负极→正极, 电流由正极→负极。
内电路:阴离子移向负极, 阳离子移向正极; 电流由负极→正极
原电池工作原理图示
外电路
e-
负极 氧化反应
还原反应 正极
阴
阳
离 子
电解质溶液
离 子
内电路
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)
人教版高中化学必修二第二章第二节《化学能与电能》课件(共48张PPT)
1969年美国“阿波罗11号” 登月成功。飞船上使用的氢
ab
氧燃料电池是一种新型的化
学电池,其构造如图示:两
个电极均由多孔性碳制成,
通入的气体由孔隙逸出,并 H2O
在电极表面放电。
H2
O2
1、a是 负 极,
KOH溶液
b是 正 极
电极反应式分别为:
2、氢气是燃料电池最简单的燃料,虽然使 用方便,却受到价格和来源的限制。常用的 燃料往往是某些碳氢化合物,如:甲烷、汽 油等。请写出将图中氢气换成甲烷时所构成 的甲烷燃料电池中a极的电极反应式:
产生电流
设计一种装置,让电子定向移动形成电流
氧化还原反应(本质:反应物之间有电子转移)
负极
(还原性) 失e-
电子e- 电流I
正极
(氧化性)
得e-
氧化反应
还原反应
把氧化反应和还原反应分开在不同的区域进行, 再以适当的方式连接起来,就可以获得电流.
立即行动!不放过每个现象!
A
(1)电流计指针是否偏转,及偏转的方向 (2)两个电极上的现象
C.c > a > b .> d D.b > d > c > a
5.一个电池反应的离子方程式是 Zn+Cu2+=Zn2+ +Cu,
该反应的的原电池正确组合是( C )
Zn 2Zn - 4e- = 2Zn2+
Pt O2+2H2O + 4e- =4OH-
实验室欲快速制取氢气,可以用: A.纯锌和稀硫酸 B.粗锌跟稀硫酸反应 C.粗锌跟硝酸反应 D.用CuSO4溶液浸过的锌粒和稀硫酸反应
病例分析
病例分析
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化学能与电能
电的广泛应用
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,又称为电力。
一、化学能转化为电能
1、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
2、火力发电的化学深层本质分析
火力发电
过程
将化学能经一系列能量转化为电能
关键
燃烧
本质
氧化还原反应
本质
氧化剂与还原剂之间发生电子的转移
铅蓄电池构造示意图
铅蓄电池
电极反应式(放电时)
负极:Pb + SO42--2e-=PbSO4 正极:PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e-=PbSO4 + 2H2O
总反应:
放电
PbO2 + Pb + 2H2SO4 充电
2PbSO4 + 2H2O
镍镉电池 负极:Cd 正极:NiO(OH) 电解质:KOH 密封式、体积小、寿命长。但镉有毒。
Zn A Cu Fe A 石墨 Zn A Cu
√ CuSO4 溶液 ① Fe A Cu
√稀H2SO4 ② Cu A Ag
稀H2SO4 ③
Zn A Fe
酒精溶液 ④
√AgNO3溶液 ⑤
√稀HCl ⑥
负极:Fe - 2e-=Fe2+ 正:极:Cu2++2e-=Cu 总反应:Fe+Cu2+=Fe2++Cu
氧化剂 还原反应
e-
还原剂 氧化反应
实验探究
若将Zn片,Cu片用一导线连接再插入稀H2SO4 中,有什么现象?
实验现象: 铜片上有气泡产生, 锌片不断溶解 电流表发生偏转
I e- A e- I
负极 Zn
失电子
Cu 正极
得电子
电子从负极流向正极
电流从正极流向负极
I 阴离子移向负极
稀H2SO4
阳离子移向正极
A.Pb为正极被氧化
B.电子从PbO2 经外电路流向Pb C.负极的电极反应式为:
Pb + SO42- - 2e-=PbSO4 ↓ D.电解质溶液pH不断减小
【练习】 镍-镉可充电电池,电极材料是Cd和
NiO(OH),电解质是KOH,放电时的电极反应
式:负极: Cd + 2OH- - 2e- = Cd(OH)2, 正极:2NiO(OH)+2H2O+2e- = 2Ni(OH)2+2OH下列说法不正确的是:C A.电池的总反应式是
A.C2H5OH在电池的负极上参加反应 B.1 mol乙醇被氧化转移6 mol电子
C.在外电路中电子由负极沿导线流向正极
D.电池正极得电子的物质是O2
利用Cu+2FeCl3==CuCl2+2FeCl2反应, 设计原电池
(1)选用______为负极,______为正极, 电解质溶液为___________。 (2)写出电极反应式 负极:____________________________ 正极:____________________________ (3)画出装置图
放电
Cd+2NiO(OH)+2H2O 充电 2Ni(OH)2+Cd(OH)2 B.电池充电时,镉元不断增大
3、燃料电池
原理:将 燃料 和 氧化剂 反应所放出的 化学能 直接转化为 电能
特点:是一种高效,环境友好的发电装置
与其他电池的区别: 反应物不是储存在电池内部,而是由外设装备 提供燃料和氧化剂
微型纽扣电池在现代生活中是广泛应用的一种银锌电池,
其电极分别是Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH溶液,电极 反应式分别为
Zn + 2OH- -2e- = ZnO + H2O Ag2O + H2O + 2e- = 2Ag + 2OH电池总反应式为Ag2O+Zn=2Ag+ZnO
根据上述反应式,下列叙述中正确的是( D )
镍氢电池
锂离子电池
新一代可充电 的绿色电池。 是笔记本电脑 ,移动电话, 摄象机等低功 耗电器的主流 电源。
【练习】铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2, 电解质溶液为H2SO4,电池放电时的反应为
Pb + PbO2 + 2H2SO4=2PbSO4 + 2H2O , 下 列 对电池放电时的分析正确的是( C )
2.原电池
1、定义:把化学能转变为电能的装置 2、电极反应式:
负极:锌片 Zn -2e- = Zn2+(氧化反应) 正极:铜片 2H+ + 2e- = H2↑(还原反应) 总反应: Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑ Zn A Cu
稀硫酸
探究:原电池的构成条件?
√
稀硫酸
稀硫酸
×
条件一:有活泼性不同的两种金属或非金属
1.氢氧燃料电池可以使用
在航天飞机上,其反应原 理示意图如图。下列有关 氢氧燃料电池的说法正确
H2
电极a
O2
电极b
的是( D )
A.该电池工作时电能转化为化学能
B.该电池中电极a是正极
C.外电路中电子由电极b通过导线流向电极a
D.该电池的总反应:2H2+O2=2H2O
2.以乙醇为原料制作的燃料电池,即乙醇燃料 电池,相比于甲醇燃料电池在安全性方面具 有很大优势。乙醇燃料电池的总反应式: C2H5OH+3O2= 2CO2+3H2O。下列说法不 正确的是( B )
被腐蚀。请问哪个反应速率更快?
Zn
Zn A Cu
稀硫酸
4、原电池的应用:②比较金属的活动性强弱
思考题 2
有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 ①a、b相连后,a极金属不断溶解 ②c、d相连后,外电路电流由d到c ③a、c相连后,c极产生大量气泡 ④b、d相连后,d极发生氧化反应 据此,判断四种金属的活动性顺序是
4、正、负极的判断方法 负极 较活泼金属;电子流出;氧化反应;
金属溶解/质量减少
正极 较不活泼金属/非金属;电子流入; 还原反应;有气泡产生/质量增加
【练习】
1.对于锌-铜-稀硫酸组成的原电池装置中, 当导线中有1 mol电子通过时,理论上的 两极变化是 ①锌片溶解了 32.5 g ②铜片上析出 11.2 L H2
引起
旧键断裂和新键形成、体系能量变化
思考:火力发电有何弊端? 多次转换,能量利用率低
燃烧
蒸汽
发电机
化学能 热能
机械能
电能
①将一Zn片平行插入稀H2SO4中,有什么现象?
实验现象:
锌片溶解,有气泡产生
Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑
(还原剂)(氧化剂)
如何将氧化还原反应产生的能量 直接转化为电能?
2、将锌片和铜片用导线连接置于同一稀
H2SO4溶液中,下列各叙述正确的是(BD) A、正极附近SO42-的浓度逐渐增大 B、负极附近SO42-的浓度逐渐增大 C、电解质溶液的 pH 逐渐减小
D、电解质溶液的 pH 逐渐增大
练 3、判断下列哪些装置构成了原电池?若是,指出正 习 负极名称,并写出电极反应式和总反应。
Al A Mg 负:正极极::A2Hl -23Oe+-+24eO-=H2-=OHA-l+OH2-2+↑2H2O 总反应:
NaOH溶液 2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2↑
4、原电池的应用:①加快氧化还原反应的速率
思考题 1
(1)锌片插入稀硫酸中,被腐蚀。 (2)锌片在锌-铜-稀硫酸的原电池中作为负极,也
a>c >d> b
思考题 3
请根据反应 Fe + Cu2+ = Fe 2++ Cu,设计原电池
负极:Fe - 2e- = Fe 2+ 正极: Cu 2+ + 2e- = Cu
Fe A Cu/C
【练习】将下列氧化还原 反应设计成原电池
2Fe3+ + Fe = 3Fe2+
Zn + 2Ag+ = Zn2+ + 2Ag
A.在使用过程中,电池负极区溶液pH增大
B.在使用过程中,电子由Ag2O极经外电路流向Zn极 C.在使用过程中,Zn电极发生还原反应,Ag2O电极发 生氧化反应
D.外电路中每通过2 mol电子,正极的质量理论上减
少16 g
3、燃料电池
电极:惰性金属Pt 负极:通入H2 正极:通入O2
总反应式: 2H2+O2 = 2H2O
氢氧燃料电池
电解质溶液为30%的氢氧化钾溶液. 负极: 2H2 – 4e- + 4OH- = 4H2O 正极: O2+ 4e- + 2H2O = 4OH-
电解质溶液为稀硫酸. 负极: 2H2 – 4e- = 4H+ 正极: O2+ 4e- + 4H+ = 2H2O
CuSO4溶液
二、发展中的化学电源
干电池 碱性电池
蓄电池
锂离子电池
燃料电池
1、干电池 最早使用的电池:锌锰电池
一次性电池 负极:锌筒 Zn - 2e- = Zn2+ 正极:石墨棒
2MnO2+2NH4+ +2e- =Mn2O3+2NH3↑+H2O
用湿的KOH代替NHCl4作电解质
碱性锌锰电池
2.充电电池 (又称二次电池) 最早使用的充电电池:铅蓄电池
稀硫酸
×
稀硫酸
酒精溶液
电的广泛应用
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,又称为电力。
一、化学能转化为电能
1、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
2、火力发电的化学深层本质分析
火力发电
过程
将化学能经一系列能量转化为电能
关键
燃烧
本质
氧化还原反应
本质
氧化剂与还原剂之间发生电子的转移
铅蓄电池构造示意图
铅蓄电池
电极反应式(放电时)
负极:Pb + SO42--2e-=PbSO4 正极:PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e-=PbSO4 + 2H2O
总反应:
放电
PbO2 + Pb + 2H2SO4 充电
2PbSO4 + 2H2O
镍镉电池 负极:Cd 正极:NiO(OH) 电解质:KOH 密封式、体积小、寿命长。但镉有毒。
Zn A Cu Fe A 石墨 Zn A Cu
√ CuSO4 溶液 ① Fe A Cu
√稀H2SO4 ② Cu A Ag
稀H2SO4 ③
Zn A Fe
酒精溶液 ④
√AgNO3溶液 ⑤
√稀HCl ⑥
负极:Fe - 2e-=Fe2+ 正:极:Cu2++2e-=Cu 总反应:Fe+Cu2+=Fe2++Cu
氧化剂 还原反应
e-
还原剂 氧化反应
实验探究
若将Zn片,Cu片用一导线连接再插入稀H2SO4 中,有什么现象?
实验现象: 铜片上有气泡产生, 锌片不断溶解 电流表发生偏转
I e- A e- I
负极 Zn
失电子
Cu 正极
得电子
电子从负极流向正极
电流从正极流向负极
I 阴离子移向负极
稀H2SO4
阳离子移向正极
A.Pb为正极被氧化
B.电子从PbO2 经外电路流向Pb C.负极的电极反应式为:
Pb + SO42- - 2e-=PbSO4 ↓ D.电解质溶液pH不断减小
【练习】 镍-镉可充电电池,电极材料是Cd和
NiO(OH),电解质是KOH,放电时的电极反应
式:负极: Cd + 2OH- - 2e- = Cd(OH)2, 正极:2NiO(OH)+2H2O+2e- = 2Ni(OH)2+2OH下列说法不正确的是:C A.电池的总反应式是
A.C2H5OH在电池的负极上参加反应 B.1 mol乙醇被氧化转移6 mol电子
C.在外电路中电子由负极沿导线流向正极
D.电池正极得电子的物质是O2
利用Cu+2FeCl3==CuCl2+2FeCl2反应, 设计原电池
(1)选用______为负极,______为正极, 电解质溶液为___________。 (2)写出电极反应式 负极:____________________________ 正极:____________________________ (3)画出装置图
放电
Cd+2NiO(OH)+2H2O 充电 2Ni(OH)2+Cd(OH)2 B.电池充电时,镉元不断增大
3、燃料电池
原理:将 燃料 和 氧化剂 反应所放出的 化学能 直接转化为 电能
特点:是一种高效,环境友好的发电装置
与其他电池的区别: 反应物不是储存在电池内部,而是由外设装备 提供燃料和氧化剂
微型纽扣电池在现代生活中是广泛应用的一种银锌电池,
其电极分别是Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH溶液,电极 反应式分别为
Zn + 2OH- -2e- = ZnO + H2O Ag2O + H2O + 2e- = 2Ag + 2OH电池总反应式为Ag2O+Zn=2Ag+ZnO
根据上述反应式,下列叙述中正确的是( D )
镍氢电池
锂离子电池
新一代可充电 的绿色电池。 是笔记本电脑 ,移动电话, 摄象机等低功 耗电器的主流 电源。
【练习】铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2, 电解质溶液为H2SO4,电池放电时的反应为
Pb + PbO2 + 2H2SO4=2PbSO4 + 2H2O , 下 列 对电池放电时的分析正确的是( C )
2.原电池
1、定义:把化学能转变为电能的装置 2、电极反应式:
负极:锌片 Zn -2e- = Zn2+(氧化反应) 正极:铜片 2H+ + 2e- = H2↑(还原反应) 总反应: Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑ Zn A Cu
稀硫酸
探究:原电池的构成条件?
√
稀硫酸
稀硫酸
×
条件一:有活泼性不同的两种金属或非金属
1.氢氧燃料电池可以使用
在航天飞机上,其反应原 理示意图如图。下列有关 氢氧燃料电池的说法正确
H2
电极a
O2
电极b
的是( D )
A.该电池工作时电能转化为化学能
B.该电池中电极a是正极
C.外电路中电子由电极b通过导线流向电极a
D.该电池的总反应:2H2+O2=2H2O
2.以乙醇为原料制作的燃料电池,即乙醇燃料 电池,相比于甲醇燃料电池在安全性方面具 有很大优势。乙醇燃料电池的总反应式: C2H5OH+3O2= 2CO2+3H2O。下列说法不 正确的是( B )
被腐蚀。请问哪个反应速率更快?
Zn
Zn A Cu
稀硫酸
4、原电池的应用:②比较金属的活动性强弱
思考题 2
有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 ①a、b相连后,a极金属不断溶解 ②c、d相连后,外电路电流由d到c ③a、c相连后,c极产生大量气泡 ④b、d相连后,d极发生氧化反应 据此,判断四种金属的活动性顺序是
4、正、负极的判断方法 负极 较活泼金属;电子流出;氧化反应;
金属溶解/质量减少
正极 较不活泼金属/非金属;电子流入; 还原反应;有气泡产生/质量增加
【练习】
1.对于锌-铜-稀硫酸组成的原电池装置中, 当导线中有1 mol电子通过时,理论上的 两极变化是 ①锌片溶解了 32.5 g ②铜片上析出 11.2 L H2
引起
旧键断裂和新键形成、体系能量变化
思考:火力发电有何弊端? 多次转换,能量利用率低
燃烧
蒸汽
发电机
化学能 热能
机械能
电能
①将一Zn片平行插入稀H2SO4中,有什么现象?
实验现象:
锌片溶解,有气泡产生
Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑
(还原剂)(氧化剂)
如何将氧化还原反应产生的能量 直接转化为电能?
2、将锌片和铜片用导线连接置于同一稀
H2SO4溶液中,下列各叙述正确的是(BD) A、正极附近SO42-的浓度逐渐增大 B、负极附近SO42-的浓度逐渐增大 C、电解质溶液的 pH 逐渐减小
D、电解质溶液的 pH 逐渐增大
练 3、判断下列哪些装置构成了原电池?若是,指出正 习 负极名称,并写出电极反应式和总反应。
Al A Mg 负:正极极::A2Hl -23Oe+-+24eO-=H2-=OHA-l+OH2-2+↑2H2O 总反应:
NaOH溶液 2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2↑
4、原电池的应用:①加快氧化还原反应的速率
思考题 1
(1)锌片插入稀硫酸中,被腐蚀。 (2)锌片在锌-铜-稀硫酸的原电池中作为负极,也
a>c >d> b
思考题 3
请根据反应 Fe + Cu2+ = Fe 2++ Cu,设计原电池
负极:Fe - 2e- = Fe 2+ 正极: Cu 2+ + 2e- = Cu
Fe A Cu/C
【练习】将下列氧化还原 反应设计成原电池
2Fe3+ + Fe = 3Fe2+
Zn + 2Ag+ = Zn2+ + 2Ag
A.在使用过程中,电池负极区溶液pH增大
B.在使用过程中,电子由Ag2O极经外电路流向Zn极 C.在使用过程中,Zn电极发生还原反应,Ag2O电极发 生氧化反应
D.外电路中每通过2 mol电子,正极的质量理论上减
少16 g
3、燃料电池
电极:惰性金属Pt 负极:通入H2 正极:通入O2
总反应式: 2H2+O2 = 2H2O
氢氧燃料电池
电解质溶液为30%的氢氧化钾溶液. 负极: 2H2 – 4e- + 4OH- = 4H2O 正极: O2+ 4e- + 2H2O = 4OH-
电解质溶液为稀硫酸. 负极: 2H2 – 4e- = 4H+ 正极: O2+ 4e- + 4H+ = 2H2O
CuSO4溶液
二、发展中的化学电源
干电池 碱性电池
蓄电池
锂离子电池
燃料电池
1、干电池 最早使用的电池:锌锰电池
一次性电池 负极:锌筒 Zn - 2e- = Zn2+ 正极:石墨棒
2MnO2+2NH4+ +2e- =Mn2O3+2NH3↑+H2O
用湿的KOH代替NHCl4作电解质
碱性锌锰电池
2.充电电池 (又称二次电池) 最早使用的充电电池:铅蓄电池
稀硫酸
×
稀硫酸
酒精溶液