高中化學(xué)能與電能人教版必修二課件

1、高中化學(xué)能與電能人教版必修二,1,化學(xué)能與電能,高中化學(xué)能與電能人教版必修二,2,電能是現(xiàn)代社會中應(yīng)用最廣泛、使用最方便、污染最小的一種二次能源，又稱為電力。,高中化學(xué)能與電能人教版必修二,3,一、化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化,2001年我國發(fā)電總量構(gòu)成圖,估計在2050年火電仍居首位,火電，又稱為火力發(fā)電。那么，火究竟是如何轉(zhuǎn)化為電？,高中化學(xué)能與電能人教版必修二,4,1、火力發(fā)電的原理分析。,高中化學(xué)能與電能人教版必修二,5,2、火力發(fā)電的化學(xué)深層本質(zhì)分析,燃燒,氧化還原反應(yīng),氧化劑與還原劑之間發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移,火力發(fā)電,將化學(xué)能經(jīng)一系列能量轉(zhuǎn)化為電能,舊鍵斷裂和新鍵形成、體系能量變化,過程,關(guān)鍵

2、,本質(zhì),本質(zhì),引起,高中化學(xué)能與電能人教版必修二,6,3、火力發(fā)電的利弊分析。,思考1：火力發(fā)電有何利與弊？,燃料燃燒轉(zhuǎn)化為電能后，社會中應(yīng)用最廣泛、使用最方便。,利,弊,產(chǎn)生二氧化硫和氮的氧化物，導(dǎo)致空氣污染，也會造成酸雨，破壞生態(tài)環(huán)境；會產(chǎn)生二氧化碳，會使地球的溫室效應(yīng)惡化。能量的轉(zhuǎn)化效率地低.,高中化學(xué)能與電能人教版必修二,7,思考2：假設(shè)你是電力工程師，面對這些利與弊，你會如何應(yīng)對呢？,a、改進(jìn)火力發(fā)電,方式之一就是嘗試將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能。就像電池。其好處就是減少中間環(huán)節(jié)能損，高效、清潔利用燃料，不浪費(fèi)能源，更方便。,高中化學(xué)能與電能人教版必修二,8,4、原電池,學(xué)生實(shí)驗(yàn)24,有氣

3、泡產(chǎn)生,不斷溶解,指針發(fā)生 偏轉(zhuǎn),Zn2e=Zn2+ (氧化反應(yīng)),2H+2e=H2 (還原反應(yīng)),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，導(dǎo)線中有電流通過。,正極,負(fù)極,將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。,高中化學(xué)能與電能人教版必修二,9,當(dāng)把用導(dǎo)線連接的銅片和鋅片一同浸入稀硫酸時，由于鋅比銅活潑，容易失去電子，鋅被氧化成Zn2+而進(jìn)入溶液，電子由鋅片通過導(dǎo)線流向銅片，溶液中的H+從銅片獲得電子被還原成氫原子，氫原子結(jié)合成氫分子從銅片上逸出。,高中化學(xué)能與電能人教版必修二,10, 學(xué) 與 問 你知道電子是怎樣流動的嗎？你如何判斷電源的正極、負(fù)極？,我們知道，電流是從正極流向負(fù)極的，與電子的流向是相反的。從實(shí)驗(yàn)知道電子從鋅片流

4、向銅片，所以電流應(yīng)該是從銅片流向鋅片的，因此可知原電池兩極的判斷方法：活潑金屬發(fā)生氧化反應(yīng)向外線路提供電子原電池的負(fù)極；不活潑金屬（或石墨）發(fā)生還原反應(yīng)接受外線路提供的電子原電池的正極。,高中化學(xué)能與電能人教版必修二,11,實(shí)踐活動 自制電池水果電池。如下圖：,高中化學(xué)能與電能人教版必修二,12,原電池化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)： 較活潑的金屬發(fā)生氧化反應(yīng)，電子從較活潑的金屬（負(fù)極）通過外電路流向較不活潑的金屬（正極）,化學(xué)電池由正極、負(fù)極、電解質(zhì)溶液 以及容器組成。,高中化學(xué)能與電能人教版必修二,13,思考與交流 通過以上實(shí)驗(yàn)和探究，試說明化學(xué)電池由幾部分組成，它的組成條件是什么？,總結(jié)歸納原電池的構(gòu)成條

5、件：, 有兩種活動性不同的金屬 （或非金屬導(dǎo)體）作電極。, 電極材料均插入電解質(zhì)溶液中。, 兩極相連形成閉合電路。,高中化學(xué)能與電能人教版必修二,14,一、銅片和鋅片用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中,鋅片是( ) 極,二、在用鋅片,銅片和稀硫酸組成的原電池裝置中,經(jīng)過一段時間工作后,下列說法中正確的是( ) A、鋅片是正極,銅片上有氣泡產(chǎn)生 B、電流方向是從 鋅片流向銅片 C、溶液中硫酸的物質(zhì)的量減小 D、電解液的PH保持不變,負(fù),C,高中化學(xué)能與電能人教版必修二,15,化學(xué)電源,空氣電池,鋰電池,高中化學(xué)能與電能人教版必修二,16,(1)干電池的構(gòu)造是什么樣的? (2)干電池的負(fù)極和正極分別是什么?

6、電解質(zhì)溶液又是什么? (3)干電池使用久了會發(fā)生什么現(xiàn)象?,思考題,高中化學(xué)能與電能人教版必修二,17,(4)什么叫做充電電池?鉛蓄電池的構(gòu)造是什么樣的? (5)鉛蓄電池負(fù)極和正極分別是什么?電解質(zhì)溶液又是什么? (6)廢舊電池是否應(yīng)該回收?為什么?,?,高中化學(xué)能與電能人教版必修二,18,干 電 池,上圖是鋅錳干電池,負(fù)極:Zn- 2e- =Zn2+ 正極(C):2NH4+ 2e- =2NH3+2H2 ,高中化學(xué)能與電能人教版必修二,19,體積小、性能好的堿性鋅錳電池應(yīng)運(yùn) 而生。這類電池的重要特征是電解液由原來 的中性變?yōu)殡x子導(dǎo)電性更好的堿性，負(fù)極也由 鋅片改為鋅粉，反應(yīng)面積成倍增長，使放電電 流大幅度提高。,高中化學(xué)能與電能人教版必修二,20,鉛蓄電池,高中化學(xué)能與電能人教版必修二,21,高中化學(xué)能與電能人教版必修二,22,鋰電池,鋰是密度最小的金屬，用鋰作為電池的負(fù)極，跟用相同質(zhì)量的其他金屬作負(fù)極相比較，使用壽命大大延長。,高中化學(xué)能與電能人教版必修二,23,新型燃料電池,燃料電池不是把還原劑、氧化劑物質(zhì)全部貯藏在電池內(nèi)，而是在工作時，不斷從外界輸入，同時將電極反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出電池,負(fù)極:2H24e- +4OH- =4H2O 正極:O2+2H2O+4e- =4OH- 總反應(yīng):2H2+O2=2H2O 電極:多孔鎳 電解質(zhì):KOH,高中化學(xué)能與電能人教版必修二,24,