当前位置：文档之家 › 化学能与电能 课件

化学能与电能 课件

  • 格式：ppt
  • 大小：1.55 MB
  • 文档页数：29

下载文档原格式

  / 29

合集下载

化学能与电能课件

化学能与电能课件

把化学能直接转化为电能的装置——原电池
1、原电池的构成条件
①两极： 正极：较不活泼的金属或非金属(如石墨) 负极：较活泼的金属 ②电解质溶液 ③形成闭合回路
下列装置中属于原电池的是
失e－,沿导线传递，有电流产生
氧化反应
还原反应
负极 锌——铜 正极
Zn－2e－＝Zn2＋
原电池
2H＋＋2e－＝H2↑
Fe＋CuSO4＝Cu＋FeSO4
⑥ (×)
负极： Zn－2e－＝Zn2＋
正极： Cu2＋＋2e－＝Cu
⑦
总反应：Zn＋Cu2＋＝Zn2＋＋Cu
(∨)
或 Zn＋CuSO4＝ZnSO4＋Cu
2、如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬 在盛水的烧杯中，使之平衡；小心的向烧杯中央滴入
CuSO4溶液，片刻后可观察到的现象是 ( D )
负极：Zn＋2OH－－2e－＝Zn(OH)2 正极： 2MnO2＋2H2O＋2e－＝2MnOOH＋2OH－
总反应： 2MnO2＋2H2O＋Zn＝Zn(OH)2＋2MnOOH
2、充电电池：二次电池
能量：化学能
放电 充电
电能
蓄电池放电过程工作原理
负极：Pb Pb－2e－＋SO42－ ＝PbSO4
正极：PbO2
A. 铁圈和银圈左右摇摆不定； B. 保持平衡状态； C. 铁圈向下倾斜； D. 银圈向下倾斜；
等质量的两份锌粉a、b，分别加入过量的 稀H2SO4，同时向a中加入少量的CuSO4溶液， 下列图表示产生H2的体积（V）与时间（t） 的关系，其中正确的是：（ D ）
X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硫酸盐溶 液中，X的表面有Z析出，X与Y组成原电池 时，Y为负极。X、Y、Z三种金属的活动性 顺序为（ C ）

化学能与电能课件-高一化学人教版(2019)必修第二册

化学能与电能课件-高一化学人教版(2019)必修第二册
用导线连接两极与电解质溶液共同形成闭合回路， 也可以让两个电极直接接触 ④能自发进行氧化还原反应 一般负极与电解质溶液发生氧化还原反应
即原电池的总反应
下列各种情况是否形成了原电池？
G
G
Fe
Ag Mg
Al
Zn
Cu
盐酸
A
G
Zn
Cu
CuSO4溶液
B
Zn
Cu
蔗糖溶液
D
H2SO4
E
盐酸
C
生铁
盐酸
F
装置是否为原电池的判断方法
练习
[例] X、Y、Z都是金属， 把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的表面 有Z析出， X与Y组成原电池时，Y是电池的负极。 X、Y、Z三种金属的活动性顺序为 ( C) Ａ．Ｘ＞Ｙ＞Ｚ Ｂ．Ｘ＞Ｚ＞Ｙ Ｃ．Ｙ＞Ｘ＞Ｚ Ｄ．Ｙ＞Ｚ＞Ｘ
原电池
4、原电池的应用
④金属因发生原电池反应而腐蚀 ——金属防护问题
如何避免轮船船身被腐蚀，延长 其寿命？ 通常在轮船的尾部和在船壳的水线以下部 分，装有一定数量的锌块，请解释原因
外 电子流向：负极 沿导线 正极
电
路 电流方向：正极 沿导线 负极
内 阳离子 正极
电 路
阴离子
负极
锌铜原电池的工作原理
负极（Zn） Zn - 2e- === Zn2+
工作原理 （反应方程式）
正极（Cu）
2H+ + 2e- === H2↑
总反应离子方程式： Zn + 2H+ === Zn2+ + H2↑
原因：轮船的船身一般是用铁做的， 装上锌块后，铁跟锌形成原电池，此 时锌作为负极发生氧化反应溶掉，而 铁作为正极被保护起来不受腐蚀。

高中化学苏教版选修四化学能与电能的转化pptPPT课件

高中化学苏教版选修四化学能与电能的转化pptPPT课件
ZNnaSCOl溶溶液液 CuSO 溶液 2．注意声音表情
4 26．、文“阳明谷的县结中账医服院务彩礼超仪采购项目”系指中标人按招标文件和政府采购合同4的要求，向招标人提供所需的设备、服务及有关技术资料。
Ｉｎｔｅｌ公司之所以能有今天这么高的竞争力，是因为它有坚定的信仰，即顾客至上的原则。 收款单位：法正项目管理集团有限公司青海分公司 （二）施工须知 三、评标方法
硫酸铜
组装（5）装置并观察现象
实验探究1 组装（5）装置并观察现象
电流不稳定
铜片表面有红色Cu物质析出；锌 片表面有黑色Cu物质析出 ，断开
课外活动
导线继续有黑色Cu物质析出 实验验证黑色物质为铜。
实验探究1
实验现象
➢锌片所失电子是 否全部形成电流？
不足
①电流不稳 A
②开路耗损
Zn
Cu
③效率低
硫酸铜
阴离子移动方向：
电流流动方向：
还原剂失去的 电子从锌极流 出
负极
还原剂(Zn)失去电 子，发生氧化反应
Zn-2e-=Zn2+
经外电路
Zn2+ H+
SO42-
提炼模型
流入铜极.
正极 氧化剂(H+)在铜极上 得到电子，发生还 原反应 2H+ +2e-=H2
电流方向
判断：哪些装置属于原电池？
硫酸铜
➢预测实验现象
表针同样偏转，且电流稳定 铜片表面有铜析出，锌片 逐渐溶解表面无铜析出， 取出“浸NaCl滤纸条”表 针回零。
实验探究2
Zn
A
浸NaCl滤纸 Cu
NaCl溶液
CuSO4溶液
结论：氧化剂和还原剂在没有直接接触的情况

化学能与电能

化学能与电能

.
(2)写出插入浓硝酸中形成原电池的电极反应式:
负极： Cu -2e- = Cu 2+
正极： 4H+ +2NO3－ + 2e- = 2NO2 ↑+2H2O 总：Cu + 4H+ +2NO3－=2NO2 ↑+ Cu 2+ + 2H2O 金属的活泼是相对于电解质溶液的活泼
先能与电解质溶液反应的做负极
On the evening of July 24, 2021
总反应总:反ZZ应nn+:+CF2euA2+g+ +=2=FZen32Z++n+2=+C+u3F2eA2g+
On the evening of July 24, 2021
演讲结束，谢谢大家支持
化学能与电能
It is applicable to work report, lecture and teaching
Courseware template
第二章 化学反应与能量
第二节 化学能与电能
第一课时 化学能与电能的相互转化
On the evening of July 24, 2021
想一想
On the evening of July 24, 2021
小结： Courseware template
失e-,沿导线传递，有电流产生
氧化反应
Zn-2e=Zn2+
负极 铜锌原电池 正极
电解质溶液
阴离子
阳离子
总反应： Zn+2H+=Zn2++H2↑
还原反应
2H++2e-= H2↑

《化学能与电能》课件

《化学能与电能》课件
化 学 能 与 电 能
【考纲及课标要求】 考纲及课标要求】
1.掌握原电池基本工作原理 掌握原电池基本工作原理 教学 目标 2.掌握原电池基本组成条件 掌握原电池基本组成条件 3.熟练书写电池及电极反应方程式 熟
4.了解能量的转化对生产和生活的影响
重点 难点
原电池的构成及工作原理
一、化学能与电能的间接转化
化石燃料
燃烧
蒸汽
发电机
化学能
热能
机械能
电能
演示探究(1) 演示探究 Zn
Cu
实验现 象
锌表面有气泡 产生， 产生，铜表面 无明显现象
稀H2SO4
离子方程式
Zn +2H+ = Zn2+ +H2↑
1.反应中，哪种物质失电子，哪种物质得电子？ 反应中，哪种物质失电子，哪种物质得电子？ 反应中 2.Zn是通过什么途径将电子转移给溶液中 +的？ 是通过什么途径将电子转移给溶液中H 是通过什么途径将电子转移给溶液中 3.什么方法可使 与H+分开，不让 +直接在 什么方法可使Zn与 分开，不让H 直接在Zn 什么方法可使 面得电子？ 表面得电子？
思考问题 寻找答案
组内交流 列出想法
演示探究(3) 演示探究
Zn
A
Cu 锌表面无气泡， 锌表面无气泡， 实验现 铜表面有气泡， 铜表面有气泡， 象 电流表发生偏转。 电流表发生偏转。
稀H2SO4 解释实验现象 思考问题 寻找答案 组内交流 列出想法 电子由Zn 导线 铜片 H+ 定向移动 电子由 产生电流， 产生电流，故电流表的指针发生偏转 1.电子从 到H+经历了哪些途径？ 电子从Zn到 经历了哪些途径？ 电子从 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？ 你认为这个过程能量是如何转化的

化学能转化为电能PPT

化学能转化为电能PPT

C．石墨上放出氯气
D．石墨棒上放出氧气
3.负极反应的产物会继续发生反应,则发生反应的方 程式有哪些? 2Fe＋O2+2H2O=2Fe(OH)2
4Fe(OH)2 ＋ O2+2H2O=4Fe(OH)3
练习4、铁棒与石墨棒用导线连接后，浸入0.01mol/L的 食盐溶液中（其中已滴加有酚酞），可能出现的现象是
A．铁棒附近产生红色 √B．铁棒被腐蚀
实锌验片3 无明显现象。
被还原成氢气。
铜片上有无色气体产生， H+在铜片上得到电子被
锌片无明显现象，电流计 还原成氢气，说明有电
实验发4生偏转。
子从锌片流入到铜片.
5
化学能转化为电能 原电池的工作原理 什么是原电池？ 把化学能转化为电能的装置叫做原电池
还原剂失去的 电子从锌极流 出
经外电路
流入铜极.
D．常温活下泼性将不铝一和定铜强，用如导M线g和连A接l。一起放入到氢氧化
钠溶液中
探究整合应 用
探究铝电极在原电池中的作用
在原电池中，电解质溶液的浓 度、酸碱性等会影响电极反应， 使发生的电极反应有区别，电 极材料(负极)是否参加反应也 与电解质溶液有关，在书写电 极反应时应注意分析。
例3、 某化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的 作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录 如下：
b、比较金属 的活泼性
例2、 把A、B、C、D4块金属片浸入稀硫
酸中，用导线两两相连组成原电池。
若A、B相连时，A为负极； A＞B
C、D相连时，D上产生大量气泡；C＞D
A、C相连时，电流由C经导线流向A；A＞C
B、D相连时，电子由D经导线流向B， D＞B
则此4种金属的活动性由强到弱的顺序为（② ）

化学能与电能课件ppt

化学能与电能课件ppt

+
正极： 2H+ +2e- = H2↑ (还原反应)
4）总反应式(电池反应-两个电极反应之和)
Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑ Zn + H2SO4(稀) = ZnSO4 + H2↑
H2SO4
原电池反应的本质是: 氧化还原反应 5）原电池反应原理
负极失电子、发生氧化反应；正极得电子、发生还
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
【实验 1】
分别把锌片和铜片插入到稀H2SO4中,观察现象。
铜片表面没有气泡产生
H2SO4
【实验 2】
锌片
锌片不断溶解 Zn+ 2H+ = Zn2+ + H2↑
6）原电池的构成条件 ① 两种活泼性不同的金属（或其中一种为能导电
的非金属，如“碳棒”）作电极 其中较活泼金属为负极，较不活泼金属(或非金属) 为正极(正极一般不参与电极反应，只起导电作用)。 ② 电解质溶液（做原电池的内电路，并参与反应）
③ 形成闭合回路
④ 能自发地发生氧化还原反应
练习：下列装置中能组成原电池形成电流的是(
量气泡产生,则四种金属的活动性顺序由强到弱的为（ B ）
A．a > b > c > d B．a > c > d > b C．c > a > b .> d D．b > d > c > a
A
A
A
Zn Cu Zn Cu Zn Cu Zn

化学能与电能ppt

化学能与电能ppt

化学电池装置两电极需插入电解质溶液
1、有两种活动性不同的金属（或
一种是非金属导体）作 电极
2、电极材料均插入电解质溶液中
3、两极相连形成闭合回路
有下列材料：Zn片（2片）、Cu片（2片）、 导线、水果 （西红柿、苹果等）、电流计， 请设计一个装置使电流计指针发生偏转， 并画出设计草图。
Zn
Cu
Zn
A
Cu
锌活泼性大于铜，所以 在氧化还原反应中锌易失 去电子，而铜易得到电子
稀硫酸
负极
实验一
化学电池中，失去电子 失去电子 发生氧化反应 的一极称为负极，化合价 锌 升高，发生氧化反应；得 得到电子 发生还原反应 到电子的一极称为正极， 铜 化合价降低，发生还原反 正极 应
Zn
A
Cu
锌失去电子，铜得到电子，那 电子怎样转移呢？
Ｃ．Ｙ＞Ｘ＞Ｚ
Ｂ．Ｘ＞Ｚ＞Ｙ
Ｄ．Ｙ＞Ｚ＞Ｘ
因为X置换出Z,所以金属性Ｘ＞Ｚ 负极的金属较活泼,所以Ｙ＞Ｘ
√
2、把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用 导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为负 极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时，c极 上产生大量气泡，b、d相连时，b上有大量气泡产 生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为： ( ) A．a > b > c > d C．c > a > b .> d B．a > c > d > b D．b > d > c > a
1、干电池——锌锰电池
使用最早的化学电池 属于一次性电池
干电池
广泛用于卡式录音机、闪光灯、电动 玩具、袖珍电视机等
负极反应： Zn — 2e正极反应： 2NH4++ 2e-

化学能与电能

化学能与电能

讨论5、有人用铂作电极，KOH溶液作 电解液，又从两电极分别通CH4和O2，
形成燃料电池，该电池中通入甲烷的
铂为 负极 极，发生的电极反应是 CH4+10OH--8e-＝CO32-+7H2O ，该 电池工作时（放电）反应的总化学方程 2式是 CH4+2O2+2OH ＝CO3 +3H2O ，
电池工作时溶液的pH值将变 变小
稀硫酸 B Cu Zn Cu Zn
C Cu
Zn
稀硫酸 D
稀硫酸
CuSO4溶液 E
纯酒精 F
3、在盛水烧杯中，铁圈和银圈紧连处吊一根绝缘细丝， 使之平衡（见下图）。沿细丝小心向 杯中滴入CuSO4溶液，片刻后可观察 到的现象是（ D ） A、铁圈上析出大量铜 B、保持平衡状态不变 C、铁圈向下倾斜 D、银圈向下倾斜
Cu Cu - 2e- = Cu2+ 。 的负极是________ ，负极反应式是__________________
3、某原电池的总反应方程式为2Fe3++Fe＝3Fe2+， 不能实现该反应的原电池是（C、D ） A、正极为Cu，负极为Fe，电解质溶液为FeCl3溶液 B、正极为石墨，负极为Fe，电解质溶液为Fe(NO3)3溶液 C、正极为Fe，负极为Zn，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液 D、正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液为CuSO4溶液
两极相连接．取两个50 mL的小烧杯，在一个烧杯中注入约40 mL 的浓硝酸，在另一只烧杯中注入40 mL O.5 mol/L的硫酸溶液． 试回答下列问题： (1)两电极同时插入稀硫酸中，电流方向由 铜 极流向 铝 极
- Al3+ ， 铝 Al 片 -3e 上= 电 极 反 应 式
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

CuCl2
Fe+CuCl2 = FeCl2+Cu
思考 下列装置中属于原电池的是：④ ⑥ ⑦
Zn
C（石墨） 〇 Zn Zn
〇
〇
C Fe C Fe
稀H①2SO4 Zn
稀H②2SO4
HCl溶液
③
Cu 〇
Fe
稀H④2SO4
酒精
⑤
Zn 〇 Cu
Pb
CH3C⑥OOH溶液 CuCl2溶液⑦ CuCl2溶液 稀H2SO4 ⑧稀H2SO4
【实验 1】 分别把锌片和铜片插入到稀H2SO4中,观察现象。
现象
铜片 铜片表面没有气泡产生
H2SO4
【实验 2】
锌片
锌片不断溶解 Zn+ 2H+ = Zn2+ + H2↑
将锌片和铜片用导线连接（导线中间接入一个电流
表），平行插入盛有稀硫酸得烧杯中，观察现象。
A
现象
铜片 铜片表面有气泡产生
HH22SSOO44
A．a > b > c > d B．a > c > d > b C．c > a > b .> d D．b > d > c > a
锌片
锌片不断溶解
电流表 电流表指针发生偏转
电极 现象 电子
材料
得失
电极反应
原电池 的电极
Zn片
Zn片 溶解
失
Zn -2e-= Zn2+ (不是“→”表示)
负极
Cu片
产生 气体
得
2H+ + 2e-= H2↑ (不是“→”表示)
正极
总的离子反应方 程式(电池反应)
Zn+ 2H+ = Zn2+ + H2↑
活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极
②根据电流方向或电子流动方向判断：
外电路电流由正极流向负极；电子由负极流向正极。
③④根据原电电极池反两应极现发象生判的断变化来判断：
不负断极溶总解是，失质电子量发减生少氧为化负反极应；;
有正气极体总产是生得或电子质发量生增还加原或反不应变。为正极。
【练习】
1、下列四个装置中，导线中的电子由左边一极流
钢铁中含有碳，可与Fe组成原电池，发生原电池反 应而使钢铁遭到腐蚀
练习：把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两 相连组成原电池.若a、b相连时,a为负极;c、d相连时,电流由 d到c;a、c相连时,c极上产生大量气泡,b、d相连时,b上有大
量气泡产生,则四种金属的活动性顺序由强到弱的为（ B ）
D、A是Ag，B是铁，C为AgNO3溶液
C
3）电极反应
负极： Zn – 2e- = Zn2+ (氧化反应) -
正极： 2H+ +2e- = H2↑ (还原反应)
4）总反应式(电池反应-两个电极反应之和) Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑ Zn + H2SO4(稀) = ZnSO4 + H2↑
向右边一极的是（ B ）
+ A-
- A+
Fe Zn
Zn C
+A -
C Fe
A
B
C
稀硫酸
稀硫酸
稀硫酸
2、如图装置，电流表G发生偏转，同时A极逐渐变粗，
B极逐渐变细，C为电解质溶液，则A、B、C应是下列
各组中的哪一组（ ）D A、A是锌，B是铜，C为稀H2SO4
A+
AB
B、A是铜，B是锌，C为稀硫酸
C、A是铁，B是银，C为AgNO3溶液
一、化学能与电能的相互转化 1、火力发电的原理分析
燃烧
蒸汽
发电机
化学能
热能
机械能
电能
2、火力发电的化学本质分析 火力发电
过程
将化学能经一系列能量转化为电能
关键
燃烧
本质
氧化还原反应
本质
氧化剂与还原剂之间发生电子的转移
引起
旧键断裂和新键形成、体系能量变化
3、火力发电的利弊分析 利：①我国煤炭资源丰富廉价方便
A
A
A
Zn Cu Zn Cu Zn Cu Zn
C)
Cu
A
B
C
D
H2SO4
酒精
CuSO4
H2SO4
H2SO4
7）原电池原理的应用： ①制作化学电源 ②加快反应速率：
例如，实验室制H2时，由于锌太纯，反应一般较慢， ③判可断加金入属少活量动Cu性S的O4强以弱加快反应速率。 ④揭示钢铁腐蚀的原因及防止钢铁的腐蚀。
②电能清洁安全，又快捷方便，节省时间
弊：①排出大量温室效应气体（CO2）和废气（SO2）， 能导致酸雨
②产生废渣（有毒金属和致癌化合物）、废液 ③能量转化效率低。
【思 考】 若你是电力工程师，面对这些利弊，你如何应对呢？ 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。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。
6）原电池的构成条件 ① 两种活泼性不同的金属（或其中一种为能导电
的非金属，如“碳棒”）作电极 其中较活泼金属为负极，较不活泼金属(或非金属) 为正极(正极一般不参与电极反应，只起导电作用)。 ② 电解质溶液（做原电池的内电路，并参与反应）
③ 形成闭合回路 ④ 能自发地发生氧化还原反应
练习：下列装置中能组成原电池形成电流的是(
【实验结论】
反应 类型
氧化 反应
还原 反应
导线中有电子通过形成了电流,化学能转变成了电能.
4、原电池：
- - - 1）定义：将化学能转变为电能的装置
A+
Zn Fe
A+
Zn C
A+
Fe C
- A+
Zn Cu
稀硫酸
稀硫酸
稀硫酸 稀硫酸
2）判断原电池正、负极的方法 ①由组成原电池的两极材料判断：
一般是活泼的金属为负极；
A
+
O4
原电池反应的本质是: 氧化还原反应 5）原电池反应原理
负极失电子、发生氧化反应；正极得电子、发生还
原反应。电子从负极经外电路流向正极，从而产生
电流，使化学能转变成电能。
【练习】
+
Cu
A
-
Fe
负极： Fe-2e- = Fe2+
正极： Cu2++2e- = Cu
总反应：Fe+Cu2+ = Fe2++Cu
第二章 化学反应与能量
§1-2 化学能与电能
• 第一课时 化学能转化为电能
思考与交流
在你的生活和学习中，或你了解的范围里， 有哪些需要使用电池的产品或器具？各使用什 么样的电池？
2001年我国发电总量构成图
火力81.2% 水电17.6%
其他1.2%
估计在2050年火电仍居首位
【思 考】 火电，又称为火力发电。那么，火究 竟是如何转化为电？