高一化学《化学能与电能》2 完整版课件PPT

1、第二课时 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。估计在2050年火电仍居首位1. 火力发电的原理分析1. 火力发电的原理分析 燃烧蒸汽发电机电能机械能热能化学能2. 火力发电的化学深层本质分析火力发电将化学能经一系列能量转化为电能过程2. 火力发电的化学深层本质分析火力发电将化学能经一系列能量转化为电能过程关键2. 火力发电的化学深层本质分析燃烧火力发电将化学能经一系列能量转化为电能过程关键2. 火力发电的化学深层本质分析燃烧火力发电将化学能经一系列能量转化为电能过程关键本质2. 火力发电的化学深层本质分析燃烧氧化还原反应火力发电将化学能经一系列能量转化为

2、电能过程关键本质2. 火力发电的化学深层本质分析燃烧氧化还原反应火力发电将化学能经一系列能量转化为电能过程关键本质本质2. 火力发电的化学深层本质分析燃烧氧化还原反应氧化剂与还原剂之间发生电子的转移火力发电将化学能经一系列能量转化为电能过程关键本质本质引起2. 火力发电的化学深层本质分析燃烧氧化还原反应氧化剂与还原剂之间发生电子的转移火力发电将化学能经一系列能量转化为电能过程关键本质本质2. 火力发电的化学深层本质分析燃烧氧化还原反应氧化剂与还原剂之间发生电子的转移火力发电将化学能经一系列能量转化为电能旧键断裂和新键形成、体系能量变化过程关键本质本质引起思考：假设你是电力工程师，面对这些 利与

3、弊，你会如何应对呢？思考：假设你是电力工程师，面对这些 利与弊，你会如何应对呢？a. 改进火力发电思考：假设你是电力工程师，面对这些 利与弊，你会如何应对呢？a. 改进火力发电b. 研究新的发电方式思考：假设你是电力工程师，面对这些 利与弊，你会如何应对呢？a. 改进火力发电b. 研究新的发电方式 方式之一就是尝试将化学能直接转化为电能。就像电池。其好处就是减少中间环节能损，高效、清洁利用燃料，不浪费能源，更方便。1. 电流是怎样形成的？提示：怎样才能使氧化还原反应中的电子转移定向移动？化学能 能否直接转化为2. 氧化还原反应的实质是有电子的转移，为何氧化剂与还原剂直接反应时没有电流形成？根据

4、电流形成的原理，你能否设计出将氧化还原反应过程的电子转移形成电流的方案？电能？实验步骤现象锌片插入稀硫酸中铜片插入稀硫酸中锌片和铜片上端连接插入稀硫酸中锌片和铜片之间连电流表插入稀硫酸中实验2-4 原电池原理探究实验步骤现象锌片插入稀硫酸中铜片插入稀硫酸中锌片和铜片上端连接插入稀硫酸中锌片和铜片之间连电流表插入稀硫酸中锌片上有气泡产生实验2-4 原电池原理探究实验步骤现象锌片插入稀硫酸中铜片插入稀硫酸中锌片和铜片上端连接插入稀硫酸中锌片和铜片之间连电流表插入稀硫酸中锌片上有气泡产生无现象实验2-4 原电池原理探究实验步骤现象锌片插入稀硫酸中铜片插入稀硫酸中锌片和铜片上端连接插入稀硫酸中锌片和铜

5、片之间连电流表插入稀硫酸中锌片上有气泡产生无现象锌片不断溶解，铜片上有气泡产生实验2-4 原电池原理探究实验步骤现象锌片插入稀硫酸中铜片插入稀硫酸中锌片和铜片上端连接插入稀硫酸中锌片和铜片之间连电流表插入稀硫酸中锌片上有气泡产生无现象锌片不断溶解，铜片上有气泡产生同上且电流表发生偏转实验2-4 原电池原理探究一、原电池一、原电池1. 定义：把化学能转化为电能的装置叫做 原电池2. 电极反应一、原电池2. 电极反应负极（锌片）： Zn2e- =Zn2+ （失电子，发生 氧化反应）负极材料本身被腐蚀正极（铜片）： 2H+2e- =H2（得电子，发生 还原反应）一般为溶液中易得电子的离子发生反应，正

6、极材料被保护，不被腐蚀。一、原电池2. 电极反应总反应：使两极得失电子相等后加和，消去 相同的化学式。Zn + 2H+ = Zn2+ + H2负极（锌片）： Zn2e- =Zn2+ （失电子，发生 氧化反应）负极材料本身被腐蚀正极（铜片）： 2H+2e- =H2（得电子，发生 还原反应）一般为溶液中易得电子的离子发生反应，正极材料被保护，不被腐蚀。一、原电池3. 电子流动方向一、原电池电子从负极经导线流向正极3. 电子流动方向一、原电池第一组实验实验探究形成原电池的条件H2SO4溶液稀硫酸（不可以）第一组实验实验探究形成原电池的条件H2SO4溶液稀硫酸（不可以）第一组实验实验探究形成原电池的条

7、件H2SO4溶液（可以）稀硫酸（不可以）形成条件一：活泼性不同的两个电极第一组实验实验探究形成原电池的条件H2SO4溶液（可以）稀硫酸（不可以）形成条件一：活泼性不同的两个电极负极：较活泼的金属正极：较不活泼的金属、石墨等第一组实验实验探究形成原电池的条件H2SO4溶液（可以）稀硫酸第二组实验H2SO4溶液酒精实验探究形成原电池的条件（可以）第二组实验H2SO4溶液酒精实验探究形成原电池的条件（可以）（不可以）第二组实验H2SO4溶液酒精实验探究形成原电池的条件（可以）（不可以）形成条件二：电极需插进电解质溶液中第二组实验H2SO4溶液酒精实验探究形成原电池的条件第三组实验实验探究形成原电池的

8、条件稀硫酸稀硫酸第三组实验实验探究形成原电池的条件（不可以）稀硫酸稀硫酸第三组实验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（不可以）稀硫酸稀硫酸4. 组成原电池的条件：一、原电池4. 组成原电池的条件：（1）有两种活动性不同的金属（或一种非金属导体）做电极负极（活泼）：电子流出正极（不活泼）：电子流入一、原电池4. 组成原电池的条件：（1）有两种活动性不同的金属（或一种非金属导体）做电极负极（活泼）：电子流出正极（不活泼）：电子流入（2）电极材料均插入电解质溶液中一般至少有一极能与电解质溶液发生氧化还原反应一、原电池4. 组成原电池的条件：（1）有两种活动性不同的金属（或一种非金属

9、导体）做电极负极（活泼）：电子流出正极（不活泼）：电子流入（2）电极材料均插入电解质溶液中一般至少有一极能与电解质溶液发生氧化还原反应（3）两极相连形成闭合电路一、原电池4. 组成原电池的条件：（1）有两种活动性不同的金属（或一种非金属导体）做电极负极（活泼）：电子流出正极（不活泼）：电子流入（2）电极材料均插入电解质溶液中一般至少有一极能与电解质溶液发生氧化还原反应（3）两极相连形成闭合电路（4）能自发的发生氧化还原反应一、原电池强调：（1）理论上，任何一个自发的氧化还原反应都可设计成一个原电池。（2）对同样反应，原电池反应比相应氧化还原反应速率快。1. 对下面四个装置，哪种装置可以形成原电

10、池？正、负极各为什么物质？两极上各发生 什么变化？电子的流动方向如何？练习：2. 设计原电池，要求（1）铁作正极，（2）铁作负极，则另一电极和电解质溶液如何选择？3. 设计一原电池，完成反应 Fe+2Fe3+=3Fe2+4. 下图三个装置中，铁腐蚀的速率的大小顺序。二、发展中的化学电源干电池碱性电池（1）干电池结构及电极反应原理（1）干电池结构及电极反应原理Zn + 2NH4+ = Zn2+2NH3+H2电池总反应式：（1）干电池结构及电极反应原理负极：Zn - 2e- = Zn2+Zn + 2NH4+ = Zn2+2NH3+H2电池总反应式：（1）干电池结构及电极反应原理负极：Zn - 2e

11、- = Zn2+正极：2NH4+ + 2e- = 2NH3+H2Zn + 2NH4+ = Zn2+2NH3+H2电池总反应式：（1）干电池结构及电极反应原理负极：Zn - 2e- = Zn2+正极：2NH4+ + 2e- = 2NH3+H2Zn + 2NH4+ = Zn2+2NH3+H2电池总反应式：特点：a：一次性电池，不可逆b：用KOH代替NH4Cl能提高性能， 延长寿命蓄电池（2）充电电池(又称二次电池)（2）充电电池(又称二次电池)Pb + PbO2 + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O(-) (+)Pb + PbO2 + 4H+ +2SO42- = 2PbSO4 + 2H

12、2O铅蓄电池电池总反应式：（2）充电电池(又称二次电池)Pb + PbO2 + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O(-) (+)负极: Pb +SO42- - 2e- = PbSO4 Pb + PbO2 + 4H+ +2SO42- = 2PbSO4 + 2H2O铅蓄电池电池总反应式：（2）充电电池(又称二次电池)Pb + PbO2 + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O(-) (+)负极: Pb +SO42- - 2e- = PbSO4 Pb + PbO2 + 4H+ +2SO42- = 2PbSO4 + 2H2O正极: PbO2 + 4H+ +SO42- +2e- = PbSO4 + 2H2O铅蓄电池电池总反应式：:KOH湖南省长沙市一中卫星远程学校(3)燃料电池氢氧燃料电池:KOH2H2+4OH-4e=4H2O湖南省长沙市一中卫星远程学校(3)燃料电池氢氧燃料电池:KOH2H2+4OH-4e=4H2OO2+2H2O+4e- =4OH-湖南省长沙市一中卫星远程学校(3)燃料电池氢氧燃料电池1. 原电池两极的判断：先分析电池反应中有关物质元素化合价的变化，确定原电池的正极和负