人教版高中化学必修2-2.2《化学能转化为电能》参考课件

1、第二章第二章 化学反应与能量化学反应与能量第二节第二节 化学能与电能化学能与电能第第1 1课时课时新课标人教版高中化学课件系列新课标人教版高中化学课件系列化学化学 必修必修2 2水电站水电站直接从自然界直接从自然界取得取得的能源称为的能源称为一次能源一次能源一、化学能转化为电能一、化学能转化为电能火电站火电站一次能源经加工、转换得到的能源称为一次能源经加工、转换得到的能源称为二次能源二次能源一、化学能转化为电能一、化学能转化为电能 电能是现代社会电能是现代社会中应用最广泛、使用最方中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次便、污染最小的一种二次能源，又称为电力。能源，又称为电力。一、化学能转

2、化为电能一、化学能转化为电能一、化学能转化为电能一、化学能转化为电能思考与交流：在你的生活和学习中，或你了解的范思考与交流：在你的生活和学习中，或你了解的范围里，还有哪些需要使用电池的产品或器具？各使围里，还有哪些需要使用电池的产品或器具？各使用什么样的电池？用什么样的电池？16.6%2.1%5.1%76.2%我国化石燃料和水电能源消耗构成图我国化石燃料和水电能源消耗构成图一、化学能转化为电能一、化学能转化为电能2001年我国发电总量构成年我国发电总量构成一、化学能转化为电能一、化学能转化为电能1、火力发电原理及过程、火力发电原理及过程燃烧燃烧蒸汽蒸汽发电机发电机化学能化学能 热能热能 机械能

3、机械能 电能电能一、化学能转化为电能一、化学能转化为电能化石燃料燃烧化石燃料燃烧 推动蒸汽机推动蒸汽机 加热水蒸气加热水蒸气 带动发电机带动发电机 一、化学能转化为电能一、化学能转化为电能2、火力发电的化学深层本质分析、火力发电的化学深层本质分析燃烧燃烧氧化还原反应氧化还原反应氧化剂与还原剂之间发生电子的转移氧化剂与还原剂之间发生电子的转移火力发电火力发电将化学能经一系列能量转化为电能将化学能经一系列能量转化为电能旧键断裂和新键形成、体系能量变化旧键断裂和新键形成、体系能量变化过程过程关键关键本质本质本质本质引起引起一、化学能转化为电能一、化学能转化为电能化石燃料燃烧化石燃料燃烧 推动蒸汽机推

4、动蒸汽机 加热水蒸气加热水蒸气 带动发电机带动发电机 能否找到一种装置将化学能能否找到一种装置将化学能直接直接转转化为电能呢？化为电能呢？一、化学能转化为电能一、化学能转化为电能探究实验探究实验实验一实验一 把一块锌片和把一块锌片和铜片铜片分别分别插入盛有稀硫插入盛有稀硫酸的烧杯中酸的烧杯中, ,观察实验观察实验, ,记录现象记录现象( (注意稀硫酸的注意稀硫酸的量不要太多量不要太多) ) 实验二实验二 把一块锌片和铜把一块锌片和铜片片同时同时插入盛有稀硫酸的插入盛有稀硫酸的烧杯中烧杯中, ,观察实验观察实验, ,记录现记录现象象( (注意两块金属片不要相注意两块金属片不要相接触接触) )一、

5、化学能转化为电能一、化学能转化为电能实验现象实验现象结结 论论实验实验1 1锌片表面有气泡锌片表面有气泡铜片表面无气泡铜片表面无气泡ZnZn2+2+2H2H+ +=Zn=Zn2+2+H+H2 2CuCu不与稀不与稀H H2 2SOSO4 4反应反应实验现象实验现象结结 论论实验实验2 2锌片表面有气泡锌片表面有气泡铜片表面无气泡铜片表面无气泡ZnZn2+2+2H2H+ +=Zn=Zn2+2+H+H2 2CuCu不与稀不与稀H H2 2SOSO4 4反应反应一、化学能转化为电能一、化学能转化为电能实验三实验三 用导线把实验二中的锌片和铜片连接起来用导线把实验二中的锌片和铜片连接起来, ,观察实验

6、现象并记录观察实验现象并记录( (注意两块金属片不要相接触注意两块金属片不要相接触) )一、化学能转化为电能一、化学能转化为电能实验现象结结 论论实验3 铜片表面有气泡铜片表面有气泡锌片上也有少量气泡锌片上也有少量气泡? ?一、化学能转化为电能一、化学能转化为电能实验四实验四 如图所示在导线中间连接一个灵敏电如图所示在导线中间连接一个灵敏电流计流计, ,观察电流计的指针是否发生偏转观察电流计的指针是否发生偏转, ,如果是如果是偏向哪边偏向哪边? ?请记录现象请记录现象实验现象结论实验4电流计指针偏转电流计指针偏转有电流形成有电流形成一、化学能转化为电能一、化学能转化为电能实验现象实验现象结结

7、论论实验实验1 1实验实验2 2实验实验3 3 实验实验4 4锌片表面有气泡锌片表面有气泡铜片表面无气泡铜片表面无气泡同上同上铜片表面有气泡铜片表面有气泡锌片上也有少量气泡锌片上也有少量气泡电流计指针偏转电流计指针偏转Zn+2HZn+2H+ +=Zn=Zn2+2+H+H2 2CuCu不与稀不与稀H H2 2SOSO4 4反应反应同上同上有电流形成有电流形成? ?一、化学能转化为电能一、化学能转化为电能思考与交流：既然铜片上产生了气体既然铜片上产生了气体(H(H2 2) )，哪么，哪么H H+ +得到的电子得到的电子是铜失去的还是锌失去的？如何检验？请设计出是铜失去的还是锌失去的？如何检验？请设

8、计出你的实验方案。你的实验方案。方案方案1 1：称量实验前后铜片或锌片的质量。：称量实验前后铜片或锌片的质量。方案方案2 2：观察溶液的颜色，看有无：观察溶液的颜色，看有无CuCu2+2+生成生成一、化学能转化为电能一、化学能转化为电能 实验现象实验现象 ：铜片上有气泡产生，锌片不断溶：铜片上有气泡产生，锌片不断溶解，电流表的指针发生偏转。解，电流表的指针发生偏转。 实验结论实验结论 ：导线中有电流通过：导线中有电流通过实验实验24一、化学能转化为电能一、化学能转化为电能 解释实验现象解释实验现象思考问题思考问题寻找答案寻找答案组内交流组内交流 列出想法列出想法演示探究实验现象实验现象化学能直

9、接转化为电能化学能直接转化为电能1.1.电子从电子从ZnZn到到H H+ +经历了哪些途径？经历了哪些途径？2.2.你认为这个过程能量是如何转化的？你认为这个过程能量是如何转化的？锌表面无气泡，锌表面无气泡，铜表面有气泡，铜表面有气泡，电流表发生偏转。电流表发生偏转。电子由电子由Zn 导线导线 铜片铜片 H+ 定向移动定向移动产生电流，故电流表的指针发生偏转产生电流，故电流表的指针发生偏转ZnCu一、化学能转化为电能一、化学能转化为电能一、化学能转化为电能一、化学能转化为电能1 1、定义：能把化学能转变为电能的装置，叫做、定义：能把化学能转变为电能的装置，叫做 原电池。原电池。2 2、原电池的

10、电极、原电池的电极电极电极电极材料电极材料反应类型反应类型电子流动方向电子流动方向负极负极还原性较强的还原性较强的金属金属氧化反应氧化反应电子流出（流向电子流出（流向正极）的一极正极）的一极正极正极还原性较弱的还原性较弱的金属金属还原反应还原反应电子流入（来自电子流入（来自负极）的一极负极）的一极学与问：学与问：根据所了解的电学知识，你知道电子时怎根据所了解的电学知识，你知道电子时怎样流动的吗？如何判定装置的正负极？样流动的吗？如何判定装置的正负极？一、化学能转化为电能一、化学能转化为电能实验探究形成原电池的条件实验探究形成原电池的条件形成条件一：形成条件一：活泼性不同的两个电极材料活泼性不同

11、的两个电极材料负极：较活泼的金属负极：较活泼的金属正极：较不活泼的金属、石墨等正极：较不活泼的金属、石墨等一、化学能转化为电能一、化学能转化为电能（可以）（可以）（不可以）（不可以）形成条件二：电极材料需插进电解质溶液中；形成条件二：电极材料需插进电解质溶液中；实验探究形成原电池的条件实验探究形成原电池的条件一、化学能转化为电能一、化学能转化为电能实验探究形成原电池的条件实验探究形成原电池的条件形成条件三：必须形成闭合回路形成条件三：必须形成闭合回路（不可以）（不可以）一、化学能转化为电能一、化学能转化为电能3.3.构成原电池的条件构成原电池的条件 有两种活动性不同的金属（或一种是有两种活动性

12、不同的金属（或一种是非金属导体如碳棒）做电极。非金属导体如碳棒）做电极。 两电极材料需插入电解质溶液两电极材料需插入电解质溶液请判断下列各装置是否是原电池？为什么？请判断下列各装置是否是原电池？为什么？ 形成闭合回路形成闭合回路 一、化学能转化为电能一、化学能转化为电能ZnAZnSO42H+H+AZnSO42H+H+CAZnCu煤油煤油SO42H+H+SO42ZnH+H+CuA(x)(x)()(x)AZnSO42H+H+木条木条(x)一、化学能转化为电能一、化学能转化为电能失电子，发生氧化反应失电子，发生氧化反应得电子，发生还原反应得电子，发生还原反应氧化还原反应氧化还原反应原电池的反应实质：原电池的反应实质：4、原电池工作原理：、原电池工作原理：、电极反应：、电极反应：锌片锌片( (负极负极) )： Zn - 2e- = Zn2+ 铜片铜片( (正极正极) )：