【化學(xué)】22化學(xué)能與電能（人教版必修2）課件2

1、電能電能又稱電力（二次能源）又稱電力（二次能源）二次能源：二次能源： 經(jīng)一次能源加工轉(zhuǎn)移得到的能源經(jīng)一次能源加工轉(zhuǎn)移得到的能源一次能源：一次能源： 從自然界中直接取得的能源如從自然界中直接取得的能源如:煤煤,石石油油,天然氣等天然氣等.20012001年我國發(fā)電總量構(gòu)成圖年我國發(fā)電總量構(gòu)成圖火力發(fā)電占據(jù)絕大部分火力發(fā)電占據(jù)絕大部分什么是火力發(fā)電？什么是火力發(fā)電？火電站的工作原理如何火電站的工作原理如何? ?火力發(fā)電工作原理示意圖火力發(fā)電工作原理示意圖火電站從開始到結(jié)束能量是如何轉(zhuǎn)化的？火電站從開始到結(jié)束能量是如何轉(zhuǎn)化的？師生師生互動互動化石燃料化石燃料化學(xué)能化學(xué)能燃燒燃燒熱能熱能蒸汽蒸汽機(jī)械能

2、機(jī)械能電能電能發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)一一.發(fā)電站將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能發(fā)電站將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能火力發(fā)電有哪些缺點(diǎn)火力發(fā)電有哪些缺點(diǎn)?討論討論存存在在缺缺點(diǎn)點(diǎn)排出大量溫室氣體排出大量溫室氣體可能導(dǎo)致酸雨可能導(dǎo)致酸雨能量轉(zhuǎn)化效率低能量轉(zhuǎn)化效率低煤炭是非可再生資源煤炭是非可再生資源 化學(xué)能化學(xué)能 電能電能？ 離子方程式離子方程式思考問題思考問題尋找答案尋找答案你對問題你對問題的想法的想法ZnCu鋅表面有氣泡鋅表面有氣泡產(chǎn)生，銅表面產(chǎn)生，銅表面無明顯現(xiàn)象無明顯現(xiàn)象1.1.反應(yīng)中，哪種物質(zhì)失電子，哪種物質(zhì)得電子反應(yīng)中，哪種物質(zhì)失電子，哪種物質(zhì)得電子演示探究演示探究實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象用導(dǎo)線將鋅表面的電子引出來用導(dǎo)線將鋅表

3、面的電子引出來Zn +2H+ = Zn 2+ +H2.什么方法可使什么方法可使Zn與與H+分開，不讓分開，不讓H+直接在直接在Zn表面得電子？表面得電子？ 離子方程式離子方程式思考問題思考問題尋找答案尋找答案組內(nèi)交流組內(nèi)交流 列出想法列出想法 演示探究實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象CuCu起傳導(dǎo)電子的作用。起傳導(dǎo)電子的作用。Zn + 2H+ = Zn 2+ +H2ZnCu大量氣泡從銅大量氣泡從銅片逸出，鋅片片逸出，鋅片部分溶解部分溶解1.H1.H+ +得到的電子是得到的電子是CuCu失去的嗎？失去的嗎？2.2.在這個(gè)過程中在這個(gè)過程中CuCu起什么作用？起什么作用？3.你怎樣才能知道導(dǎo)線中有電子通過？你怎樣

4、才能知道導(dǎo)線中有電子通過？可用電流表測電流及方向?？捎秒娏鞅頊y電流及方向。 解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象思考問題思考問題尋找答案尋找答案組內(nèi)交流組內(nèi)交流 列出想法列出想法演示探究實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能1.1.電子從電子從ZnZn到到H H+ +經(jīng)歷了哪些途徑？經(jīng)歷了哪些途徑？2.2.你認(rèn)為這個(gè)過程能量是如何轉(zhuǎn)化的？你認(rèn)為這個(gè)過程能量是如何轉(zhuǎn)化的？鋅表面無氣泡，鋅表面無氣泡，銅表面有氣泡，銅表面有氣泡，電流表發(fā)生偏轉(zhuǎn)。電流表發(fā)生偏轉(zhuǎn)。電子由電子由Zn 導(dǎo)線導(dǎo)線 銅片銅片 H+ 定向移動定向移動產(chǎn)生電流，故電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生電流，故電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)ZnCu二

5、二. .化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能1.1.原電池的概念、前提原電池的概念、前提 將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置 概念概念:前提前提: 能自發(fā)發(fā)生氧化還原反應(yīng)能自發(fā)發(fā)生氧化還原反應(yīng)請根據(jù)Zn-Cu-稀硫酸組成的原電池填表完成上表電極材料電極材料電極反應(yīng)式電極反應(yīng)式發(fā)生的反應(yīng)發(fā)生的反應(yīng)原電池的電極原電池的電極Zn片片Cu片片總的離子反應(yīng)方程式總的離子反應(yīng)方程式Zn-2eZn-2e- -=Zn=Zn2+2+2H2H+ +2e+2e- -=H=H2 2Zn+2HZn+2H+ +=Zn=Zn2+2+H+H2 2負(fù)極負(fù)極正極正極還原反應(yīng)還原反應(yīng)氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)2 .你是如何

6、判定裝置的正、負(fù)極？你是如何判定裝置的正、負(fù)極？思考與交流思考與交流 正極正極 負(fù)極負(fù)極電子流入的極電子流入的極不活潑電極不活潑電極發(fā)生還原反應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng)電子流出的極電子流出的極較活潑電極較活潑電極發(fā)生氧化反應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng)三三. .原電池的工作原理原電池的工作原理能量轉(zhuǎn)變能量轉(zhuǎn)變 化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能電能氧化還原反應(yīng)中電子氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移 (負(fù)極失去電子負(fù)極失去電子經(jīng)過導(dǎo)線定向的流入經(jīng)過導(dǎo)線定向的流入正極正極)原電池原電池試著說說原電池的構(gòu)成有什么條件？試著說說原電池的構(gòu)成有什么條件？A AZnZnCuCuH H2 2SOSO4 4A AZnZn

7、C CH H2 2SOSO4 4A AZnZnCuCu酒精酒精ZnZnH H2 2SOSO4 4A ACuCuH H2 2SOSO4 4*A AZnZnZnZnH H2 2SOSO4 4A AZnZnCuCuHClHCl A AC CCuCuHClHCl實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)探究A AZnZnCuCuH H2 2SOSO4 4A AZnZnC CH H2 2SOSO4 4A AZnZnZnZnH H2 2SOSO4 4原電池原電池電流表指針電流表指針偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)區(qū)別區(qū)別結(jié)論結(jié)論偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)兩極材料不同兩極材料不同有兩種活潑性不同的金有兩種活潑性不同的金屬（或非金屬）作電極屬（或非金屬）作電極不偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)探究

8、實(shí)驗(yàn)探究A AZnZnCuCuH H2 2SOSO4 4A AZnZnCuCu酒精酒精A AZnZnCuCuHClHCl原電池原電池電流表指針電流表指針偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)區(qū)別區(qū)別結(jié)論結(jié)論不偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)溶液不同溶液不同電極材料均插入電極材料均插入電解質(zhì)溶液中電解質(zhì)溶液中偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)A AZnZnCuCuH H2 2SOSO4 4實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)探究A AC CCuCuH H2 2SOSO4 4原電池原電池電流表指針電流表指針偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)區(qū)別區(qū)別結(jié)論結(jié)論不偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)電極材料不同電極材料不同能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)電流表指針電流表指針原電池原電池組組偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)區(qū)別區(qū)別結(jié)論結(jié)論不偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)容器不同容器不

9、同兩極相連形成閉合回路兩極相連形成閉合回路實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)探究A AZnZnCuCuH H2 2SOSO4 4ZnZnH H2 2SOSO4 4A ACuCuH H2 2SOSO4 4 1.1.有兩種活潑性不同的金屬（或非金屬）有兩種活潑性不同的金屬（或非金屬） 作電極作電極3.3.能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)四四. .原電池的構(gòu)成條件原電池的構(gòu)成條件4.4.兩極相連形成閉合回路兩極相連形成閉合回路2.2.電極材料均插入電解質(zhì)溶液中電極材料均插入電解質(zhì)溶液中3.如何書寫電極反應(yīng)方程式如何書寫電極反應(yīng)方程式負(fù)極（鋅片）：負(fù)極（鋅片）： Zn 2e - = Zn 2+負(fù)極（鋅片）：

10、負(fù)極（鋅片）： Zn 2e - = Zn 2+正極（石墨）：正極（石墨）： 2H+2e - = H2 正極（銅片）：正極（銅片）： Cu2+ + 2e - = Cu 總反應(yīng)總反應(yīng): Zn + 2H+ = Zn 2+ + H2 總反應(yīng)總反應(yīng): Zn + Cu2+ = Zn 2+ + Cu 電極反應(yīng)方程式的書寫方法電極反應(yīng)方程式的書寫方法負(fù)極：負(fù)極：較活潑金屬（較活潑金屬（a） 電極反應(yīng)：電極反應(yīng)：a-ne-=an+ (氧化反應(yīng)氧化反應(yīng))正極：正極：較不活潑金屬或非金屬（較不活潑金屬或非金屬（b） 電極反應(yīng)：電極反應(yīng)： Cm+ + me- = C(還原反應(yīng)還原反應(yīng))間接：間接：直接：直接：化學(xué)能化

11、學(xué)能燃燒燃燒熱能熱能蒸汽蒸汽機(jī)械能機(jī)械能發(fā)動機(jī)發(fā)動機(jī)電能電能裝置裝置原電池原電池概概念念構(gòu)構(gòu)成成條條件件工工作作原原理理1. 1.下列裝置中能組成原電池形成電流的是下列裝置中能組成原電池形成電流的是( )( )AZnCuH2SO4CuZnA酒精酒精ZnH2SO4ACuH2SO4ACuCuH2SO42.2.某金屬能跟稀鹽酸作用放出氫氣，該金屬某金屬能跟稀鹽酸作用放出氫氣，該金屬與鋅組成原電池時(shí)，鋅為負(fù)極，此金屬是與鋅組成原電池時(shí)，鋅為負(fù)極，此金屬是( )( )A.Mg B.Fe C.Al D.CuA.Mg B.Fe C.Al D.Cu3.3.由銅鋅和稀硫酸組成的原電池工作時(shí)，由銅鋅和稀硫酸組成的

12、原電池工作時(shí)，電解質(zhì)溶液的電解質(zhì)溶液的 PH( )PH( )A.A.不不 B B先變大后變小先變大后變小 C C逐漸變大逐漸變大 D.D.逐漸變小逐漸變小C( )ABCD正極正極ZnCuCuFe負(fù)極負(fù)極CuZnZnZn電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液CuCl2H2SO4CuSO4HCl4.4.把把a(bǔ) a、b b、c c、d d四塊金屬片浸入稀硫酸中，用四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池。若導(dǎo)線兩兩相連組成原電池。若a a、b b相連時(shí)，相連時(shí)，a a為為負(fù)極；負(fù)極；c c、d d相連時(shí)，電流由相連時(shí)，電流由d d到到c c；a a、c c相連時(shí)，相連時(shí)，c c極上產(chǎn)生大量氣泡，極上產(chǎn)生大量氣

13、泡，b b、d d相連時(shí)，相連時(shí)，b b上有大量上有大量氣泡產(chǎn)生，則四種金屬的活動性順序由強(qiáng)到弱氣泡產(chǎn)生，則四種金屬的活動性順序由強(qiáng)到弱的為的為( )( ) A Aa b c d Ba b c d Ba c d b a c d b C Cc a b d Dc a b d Db d c a b d c a 發(fā)展中的化學(xué)電源發(fā)展中的化學(xué)電源關(guān)于電池你了解多少？關(guān)于電池你了解多少？你知道電池是如何分類的嗎？你知道電池是如何分類的嗎？形狀各異的電池遵循的工作原理是否相形狀各異的電池遵循的工作原理是否相同？同？1、干電池（鋅錳電池）、干電池（鋅錳電池）負(fù)極：Zn 2e- = Zn2+正極：2NH4+ +

14、2MnO2 + 2e- = 2NH3 + Mn2O3 + H2O 總反應(yīng)：總反應(yīng)：Zn+2NH4+ +2MnO2 =Zn2+2NH3 +Mn2O3 + H2O總反應(yīng)：總反應(yīng)： Pb + PbO2 + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O 負(fù)極：負(fù)極：Pb + SO42- - 2e- = PbSO4正極：正極：PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- = PbSO4 + 2H2O2、充電電池、充電電池已知：PbSO4難溶于水鉛蓄電池構(gòu)鉛蓄電池構(gòu)造示意圖造示意圖汽車用的蓄電池汽車用的蓄電池3、燃料電池：、燃料電池：正極：正極：O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-2H2 +

15、O2 = 2H2O4e-負(fù)極：負(fù)極：2H2 4e- = 4H+ 氫氧燃料電池氫氧燃料電池總反應(yīng)：總反應(yīng)：2H2 + O2 = 2H2OH2O2堿性條件下堿性條件下 電解質(zhì)溶液的酸堿性對電極反應(yīng)的影響負(fù)極：負(fù)極：2H2 4e- = 4H+正極：正極：O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O酸性條件下負(fù)極：負(fù)極：2H2 + 4OH- 4e- = 4H2O正極：正極：O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-總反應(yīng)：總反應(yīng)：2H2 + O2 = 2H2O總反應(yīng)：總反應(yīng)：2H2 + O2 = 2H2O 改變?nèi)剂细淖內(nèi)剂螲2正極：正極：2O2 + 4H2O + 8e- = 8OH-負(fù)極：負(fù)極：CH4 + 10OH- 8e- = CO32- + 7H2OCH4 +2O2 = CO2 + 2H2OCH4 +