专题6 化学反应与能量变化 第2单元 原电池 化学电源.ppt.ppt
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人教版高中化学必修二《化学反应与能量变化》化学反应与能量PPT(第2课时化学反应与电能)
负极：电子流出的电极，通常是活泼金属 现象：质量减小或溶解 作用：提供电子
二、推进新课
(3)电极反应式 负极： Zn – 2e- = Zn2+ 氧化反应 正极： 2H+ +2e- = H2↑ 还原反应
(4)总反应式（两个电极反应之和） Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑
Zn + H2SO4(稀) = ZnSO4 + H2↑
D．Li 是负极，电极反应为 Li－2e－===Li2＋
➢ 第二节 化学反应与电能
3.已知空气-锌电池的电极反应式为 锌片：Zn + 2OH－ - 2e－ = ZnO + H2O 碳棒：12 O2 H2O 2e- 2OH据此判断，锌片为（ ）
D
A. 正极，被还原 C. 负极，被还原
B. 正极，被氧化 D. 负极，被氧化
D．b 为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液
Hale Waihona Puke ➢ 第二节 化学反应与电能
4．利用化学反应：F e＋C u SO4===F eSO 4＋C u ，可以设计出一
种原电池。该原电池工作时
( D)
A．Fe 为正极
B．Cu 为负极
C．正极上发生氧化反应
D．负极上发生氧化反应
➢ 第二节 化学反应与电能
2．化学电池 1．一次电池 (放电之后不能充电，用完就扔) (1) 锌锰电池
正极： 2H+ +2e- = H2↑
总反应式：Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑ 原电池反应的本质是：氧化还原反应
➢ 第二节 化学反应与电能
构成原电池的条件
高中化学必修二《化学反应与能量》ppt
1.在某反应中，反应物A的浓度在10s内从4.0mol· L-1变 成1.0mol· L-1，在这10s内A的化学反应速率为多少？
0.3mol· L-1 · s-1
2.在5升密闭容器中发生如下反应： C (s) +CO2 (g) ＝2CO(g)
若最初加入22g二氧化碳，5min后测得还剩有17.6g， 求在这段时间内，二氧化碳的平均速率。
阳极：
接电源正极
PbSO4 +2H2O -2e- = PbO2 + 4H++ SO42- 氧化反应
充电过程总反应： 2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4 铅蓄电池的充放电过程：
放电
Pb+PbO2+2H2SO4 充电 2PbSO4+2H2O
3、燃料电池
氢氧燃料电池 酸性电解质：负极： 2H2-4e-==4H+
吸热反应
C+CO2 C+H2O H2+CuO Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl Fe+H2O（g） Na2CO3·10H2O+NH4NO3 大部分分解反应
1. 下列说法正确的是
( AB )
A. 大多数的化合反应是释放能量的反应
B. 大多数分解反应是吸收能量的反应
C. 释放能量的反应都不需要加热
Zn Cu
酒精 A
酒精不是 电解质
Cu
C
CuSO4
D
H2SO4
没有形成 H2SO4 闭合回路
四.发展中的化学电源 普通锌锰干电池
化学电源
一次电池 二次电池
碱性锌锰电池 锌银纽扣电池 铅蓄电池
银锌蓄电池
人教版高中化学必修2第二章 化学反应与能量第二节 化学能与电能课件(共47张PPT)
2．比较金属的活动性强弱 (1)原理：原电池中，一般活动性强的金属为负极，活动性 弱的金属为正极。 (2)应用：有两种金属 A 和 B，用导线连接后插入到稀硫酸 中，观察到 A 极溶解，B 极上有气泡产生，由原电池原理可知， 金属活动性 A＞B。 3．设计原电池 (1)依据：已知一个氧化还原反应，首先分析找出氧化剂、 还原剂，一般还原剂为负极材料(或在负极上被氧化)，氧化剂 (电解质溶液中的阳离子)在正极上被还原。
燃烧
蒸汽
发电机
提示 化学能――→热能――→机械能―――→电能。
探究 2 原电池工作原理的实验探究源自序号装置现象
结论
①对 比实 验
无明显变化
铜片与稀硫酸 不反应
锌片与稀硫酸 锌片_溶_解___，产生_气__泡__ 发生化学反应
②目 标实 验
锌片：_溶_解___
该装置将化学
铜片：产生_气_泡___
能转化为电能，
1．一种形式的能量可以转化成另一种形式的能量，能量
转化的过程中要遵循什么自然定律？ 提示 能量守恒定律。 2．氧化还原反应的本质是什么？写出锌和稀硫酸反应的
化学方程式，并用双线桥法标出电子转移的方向和数目。 提示 氧化还原反应的本质是得失电子。
知识一 化学能转化为电能
[自主探究]
探究 1 燃煤发电时，能量是如何转化的？
3．原电池的构成条件
活动性不同的两金属或一种是非金属 导体作电极 原电池电解质溶液 能自发地进行氧化还原反应 形成闭合回路
即：两极一液一连环，负极氧化正极还
4．电极名称及电极反应 记忆口决：铜锌硫酸一线牵，负锌氧化正铜还。
5．原电池正负极的判断
[应用训练] 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)原电池是一种电能转化为化学能的装置。( ) (2)负极失去电子发生氧化反应。( ) (3)正极是电子流出极。( ) (4)用导线连接的铜片和锌片插入到稀 H2SO4 中，锌片上有 大量气泡产生。( ) 答案 (1)× (2)√ (3)× (4)×
人教版高中化学必修二《化学反应与能量变化》化学反应与能量PPT(第3课时原电池原理应用化学电源)
二、推进新课
A
Zn
Cu
【实验现象】铜片上有气泡产生，锌片不 断溶解，电流表的指针发生偏转。
【实验结论】导线中有电流通过（产生电能）
稀H2SO4
二、推进新课
2.原电池 (1)定义：将化学能转变成电能的装置叫做原电池。
(2)电极：
正极：电子流入的电极，通常是不活泼金属或石墨电极 现象：有气泡产生或质量增加 作用：导电
二、推进新课
Zn
Cu
稀H2SO4
实验现象 大量气泡从铜片逸出，锌片部分溶解
离子方程式
Zn +2H+ = Zn 2+ +H2↑
思考问题 寻找答案
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？
组内交流 列出想法
Cu起传导电子的作用。 可用电流表（灯泡）测电流及方向。
答案
3．在可逆反应 CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)(正反应为放热反应)
中，改变下列条件，不能使 v 正增大的是( )
A．升高温度
B．降低温度
C．使用催化剂
D．增大 CO 浓度
解析 不论反应是放热还是吸热，升高温度会增大反应速率，而降低
温度会减慢反应速率；增大反应物浓度，会加快反应速率。
电
Zn极:Zn变成Zn2+进入溶液中 Zn极周围溶液的电荷:有多余的正电荷
Cu极：表面上有气泡产生 Cu极周围的电荷:有多余的负电荷
路 离子移向:阳离子(Zn2+、H+阴)移阳向正离极子作离定子移向向移:阴动离子(SO42-、OH-)移向负极
（电解质导电）
二、推进新课
人教版高一化学必修二第二章 化学反应与能量2.2第二课时发展中的化学电源课件(共43张ppt)
常见原电池电极反应5-6
电极电解质：Cu-FeCl3-C 负极反应： Cu－2e-=Cu2+
正极反应: 2Fe3++2e-=2Fe2+
总反应:
Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
电极电解质：Fe-FeCl3-C 负极反应： Fe－2e-=Fe2+ 正极反应: 2Fe3+ +2e-= 2Fe2+
总反应: Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+
正极反应: 2MnO2+2e-+2H2O=2MnOOH+2OH-
总反应:
Zn+2MnO2+2H2O=Zn(OH)2+2MnOOH
废电池对环境的危害
电池中含有汞、镉、铅等有毒金属。随意丢弃废电池会对环境造成严重的污染。 电池中的汞：能造成水俣病、佝偻 病等 电池中的铅：能引起人体神经紊乱、肾炎 电池中的镉：能造成肾损伤、骨质疏松、软骨病。
用途：电子手表、液晶显示的计算器或一个小型的助听器等 所需电流是微安或毫安级的。
2.充电电池
又称二次电池，能够重复使用至一定的周期。 铅蓄电池：最早使用的充电电池。 镍镉充电电池：它是一种体积少，具有残留性记忆的充电 电池，可重复使用500次以上。
铅蓄电池
（1）铅蓄电池
铅蓄电池电极反应： 负极：Pb + SO42-—2e— ==PbSO4 正极：PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e— ==PbSO4 + 2H2O 铅蓄电池充电和放电的总化学方程式：
第二章 化学反应与能量
2.2.2发展中的化学电源
化学人教版(2019)必修第二册6.2化学反应与电能(共28张ppt)
应用体验四
把a、b、c、d 4种金属浸入到稀硫酸中，用导线两两 相连可以组成各种原电池，请根据下列信息，判断四种金 属的活动性顺序。
（1)若a、b相连，a为负极。
a>b
（2)若c、d相连，d上有气泡逸出。 c > d （3)若a、c相连时，a的质量减少。 a > c
a > c＞b＞d
（4)若b、d相连，b为正极。
A．B极为原电池的正极 B．A、B、C可以分别为Fe、Cu和稀盐酸 C．C中阳离子向A极移动 D．A极发生氧化反应
应用体验三 如将铁片和银片用导线连接置于同一稀盐酸中，经过一段时间 后，下列叙述正确的是( )
A．负极有Cl2逸出，正极有H2逸出 B．负极附近Cl－的浓度逐渐减小 C．正极附近Cl－的浓度逐渐增大 D．溶液中Cl－的浓度基本不变
_______两__极__金___属__活__动__性__不___同_________，构成水果电池的其他要素还有 _能__自__发__进___行__的__氧__化__还___原__反__应__、__形___成__闭__合__回___路___、___有__电__解___质__溶__液____。
原电池的构成要素一：离子导体和电子导体
① Cu—Al 2.0 cm 西红柿
78.5
② Cu—Fe 2.0 cm 西红柿
70.3
③
Al—Al
2.0 cm 西红柿
0
④ Cu—Al 2.0 cm
柠檬
45.7
⑤ Cu—Al 1.0 cm
柠檬
98.4
⑥ 石墨棒—Al 1.0 cm
柠檬
104.5
原电池的构成要素
[反思与探讨] (3)水果电池中，水果的作用是__提__供__电__解___质__溶__液___。 (4)对比实验①②③可知构成水果电池的电极必须具备的条件为
化学反应与电能--ppt课件
①化石燃料属于不可再生资源，用化石燃料发电会造成资源的浪费；②火力发电的过程中，能量经过多次转化，利用率低，能量损失大；③化石燃料燃烧会产生大量的有害物质(如SO2、CO、NO2、粉尘等)，污染环境
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02
原电池——化学能直接转化为电能
1.实验探究
实验操作
实验现象
原因解释
(1)
Zn片：___________________________Cu片：_______
碳
氧气
热
光
(4)试从资源、能效、对环境的影响等方面，阐述火力发电的弊端有哪些？______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
√
×
×
×
√
×
1.(原电池的构成条件)下列装置中能够组成原电池的是_____(填序号)，其他不能构成原电池的试分别说明理由：_______________________________________________________________________________________________________________。
火力
水力
燃烧
化学能转变为热能
汽化为蒸汽
燃煤发电是目前我国主要的火力发电形式，思考回答下列问题：(1)写出碳完全燃烧的化学方程式并用双线桥标出上述反应中电子转移的方向和数目：________________。(2)上述燃烧反应中发生氧化反应的是____，氧化剂是_____。(3)碳燃烧过程中化学能主要转变为____能和____能。
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02
原电池——化学能直接转化为电能
1.实验探究
实验操作
实验现象
原因解释
(1)
Zn片：___________________________Cu片：_______
碳
氧气
热
光
(4)试从资源、能效、对环境的影响等方面，阐述火力发电的弊端有哪些？______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
√
×
×
×
√
×
1.(原电池的构成条件)下列装置中能够组成原电池的是_____(填序号)，其他不能构成原电池的试分别说明理由：_______________________________________________________________________________________________________________。
火力
水力
燃烧
化学能转变为热能
汽化为蒸汽
燃煤发电是目前我国主要的火力发电形式，思考回答下列问题：(1)写出碳完全燃烧的化学方程式并用双线桥标出上述反应中电子转移的方向和数目：________________。(2)上述燃烧反应中发生氧化反应的是____，氧化剂是_____。(3)碳燃烧过程中化学能主要转变为____能和____能。
化学人教版(2019)必修第二册6.1.2化学反应与电能(共20张ppt)
新课导入
1786年意大利解剖学和医学教授伽伐尼，在一次解剖青蛙的 实验中意外发现，当用两种不同金属材质的解剖刀同时触碰 青蛙腿时，蛙腿会发生痉挛。此后伽伐尼变换各种条件, 重复 这个实验。 为什么蛙腿在用两种不同金属材质的解剖刀同时触碰时 会抽动？
一、火力发电——化学能间接转化为电能 2015年我国电力生产量构成图
电子 流入
电流 子向
电子 流出
电流 流出
电流 流向
电流 流入
怎样才能构成一个原电池呢？ （1）具有活泼性不同的两个电极(金属与金属或金属与能导电的非金属) （2）电解质溶液
(3) 形成闭合回路 3．构成条件 (1)具有_活__动___性__不__同___的两个电极(金属与金属或金属与能导电的非金属)。 (2)溶液：两电极均插入_电__解__质__溶___液___中。 (3)导线：两电极用导线相连，形成闭合回路。
第六章 化学反应与能量
第一节 化学反应与能量变化
第2课时 化学反应与电能
学习目标
1. 以原电池为例认识化学能可以转化为电能，从氧化还原反应的角度 认识原电池的工作原理，体会化学能到电能的直接转化，提高模型认 知能力，学习科学探究方法。 2. 通过多种渠道了解人类对化学反应中能量的利用情况，了解节能的 意义和方法，感受化学学科的社会价值，培养科学态度与社会责任。
实验结论 锌与稀硫酸__反__应_____, 铜与稀硫酸__不__反__应___
产生H2(还原反应) 的位置发生了改变
该装置将_化___学__能__ 转化为___电__能_____
2. 工作原理(以铜锌稀硫酸原电池为例)
负极
正极
氧化反应
还原反应
还原反应
Zn－2e－ Zn2＋
《化学反应与能量变化》化学反应与能量PPT课件(第3课时原电池原理应用化学电源)
一、设计原电池
拓展延伸 电极反应式的书写
设计原电池
01
1.依据已知一个氧化还原反应，首先分析找出氧化剂、还原剂，一般还原剂为负极材料(或在负极上被氧化)，氧化剂(电解质溶液中的阳离子)在正极上被还原。
2.实例以Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑为例
Zn－2e－===Zn2＋
2H＋＋2e－===H2↑
1
2
3
返回
铜
银(或碳棒)
AgNO3溶液
2Ag＋＋2e－===2Ag
Cu－2e－===Cu2＋
铜(负)
负
02
化学电源
1.一次电池(1)特点：电池放电后 充电(内部的氧化还原反应 逆向进行)，如锌锰干电池属于一次电池。(2)锌锰干电池的构造如图所示：①锌筒为 ，电极反应是 。②石墨棒为 ，最终被还原的物质是 。③NH4Cl糊的作用 。
铁
固体铁单质能导电，可被电解质溶液中的Fe3＋
氧化为Fe2＋
铜(或石墨)
铜(或石墨)的还原性比铁弱，且
为能导电的固体
FeCl3[或Fe2(SO4)3]
2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋
Fe－2e－=Байду номын сангаас=Fe2＋
铁(负)
铜或石墨(正)
归纳总结
用双线桥法书写电极反应式的步骤
2.水果简易电池的制作(1)探究制作水果电池对电极材料的要求(按如图连接)
Cu或C
稀硫酸
(1)理论上任何氧化还原反应都可设计成原电池( )(2)原电池中负极上发生氧化反应( )(3)原电池中正极材料一定发生还原反应( )(4)原电池中正极材料必须与电解质溶液的某种离子反应( )
×
√
×
×
拓展延伸 电极反应式的书写
设计原电池
01
1.依据已知一个氧化还原反应，首先分析找出氧化剂、还原剂，一般还原剂为负极材料(或在负极上被氧化)，氧化剂(电解质溶液中的阳离子)在正极上被还原。
2.实例以Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑为例
Zn－2e－===Zn2＋
2H＋＋2e－===H2↑
1
2
3
返回
铜
银(或碳棒)
AgNO3溶液
2Ag＋＋2e－===2Ag
Cu－2e－===Cu2＋
铜(负)
负
02
化学电源
1.一次电池(1)特点：电池放电后 充电(内部的氧化还原反应 逆向进行)，如锌锰干电池属于一次电池。(2)锌锰干电池的构造如图所示：①锌筒为 ，电极反应是 。②石墨棒为 ，最终被还原的物质是 。③NH4Cl糊的作用 。
铁
固体铁单质能导电，可被电解质溶液中的Fe3＋
氧化为Fe2＋
铜(或石墨)
铜(或石墨)的还原性比铁弱，且
为能导电的固体
FeCl3[或Fe2(SO4)3]
2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋
Fe－2e－=Байду номын сангаас=Fe2＋
铁(负)
铜或石墨(正)
归纳总结
用双线桥法书写电极反应式的步骤
2.水果简易电池的制作(1)探究制作水果电池对电极材料的要求(按如图连接)
Cu或C
稀硫酸
(1)理论上任何氧化还原反应都可设计成原电池( )(2)原电池中负极上发生氧化反应( )(3)原电池中正极材料一定发生还原反应( )(4)原电池中正极材料必须与电解质溶液的某种离子反应( )
×
√
×
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