人教版化学必修二2.2 化学能与电能 讲课课件优品课件ppt

A．CH3OH(g)＋O2(g)===H2O(l)＋CO2(g)＋2H＋(aq)＋2e－ B．O2(g)＋4H＋(aq)＋4e－===2H2O(l)
C．CH3OH(g)＋H2O(l) －6e－ ===CO2(g)＋6H＋(aq) D．O2(g)＋2H2O(l)＋4e－===4OH－(aq)
【答案】 C 【点拨】 甲醇燃料电池是甲醇在负极发生氧化反应，氧气在 正极发生还原反应，故B、D错误；A项不是电极反应式。
特点：高能电池，电压高，质量轻， 贮存时间长等。
用途：电脑、手表、心脏起搏器等。
（3）燃料电池
氢氧燃料电池(碱性介质）：
负极：
2H2＋4OH— －4e— ＝4H2O （氧化反应）
正极：
氢氧燃料电池结构
O2＋H2O＋4e—＝4OH—（还原反应） 总反应：2H2＋O2＝2H2O
练习 科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利 用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质的 燃料电池发电，电池负极反应为( )
阳离子向正极移动 阴离子向负极移动
练习2：请在图上标出电子的流动方向和电流方向,
并判断正负极，写出电极反应式和总反应式.
I e-
e- I
Ag
Fe
Zn
Cu
H2SO4 (aq)
CuSO4 (aq)
负极( Fe ): Fe－2e - = Fe 2+ . 负极( Zn): Zn－2e - = Zn2+ .
人教版高一化学必修二第二章第二节化学能和电能
间接：化学能燃烧热能蒸汽机械能发动机电能
装置
直接：
原电池
工 作
概
构 成
原念条
理
件
原电池知识要点

第二节 化学能与电能
思考：火力发电有什么缺点？
1.煤炭是非可再生资源，会造成能源危机
2.煤炭燃烧会产生污染性气体 3.经多次转换，能量损耗大，燃料的利用率低
直接？
原电池：把化学能转变为电能的装置。
探究：原电池由几部分组成，它的构成条件是什么？
第一组: 原电池 的两级
第二组: 原电池 的溶液
第三组: 原电池 的电路
G
G Cu
G Cu
不偏转
NaCl溶 液
偏转
偏转
电极材料均插入 电解中质。溶液
第三组: 原电池 的电路
实验探究1
G
G Cu
电流计 指针是 否偏转
构成原 电池的 条件三:
不偏转
两极相连形成
偏转
闭。合电路
一、原电池
1、构成原电池的条件(两极一液一连线) ★电极：有两种活泼性不同的金属（或一 种是能导电的非金属单质）作电极 ★溶液：电极材料均插入电解质溶液中 ★导线：两极相连形成闭合电路
3.现有如下两个反应：
(A)NaOH＋HCl===NaCl＋H2O
(B)Cu＋2Ag＋===Cu2＋
(1)根据两反应本质，判断能否设计成原电池_________。 (2)如果不能，说明其原因_______________。 (3)如果可以，则写出正、负极材料、 其电极反应式、反应类型(“氧化反应”或“还原反应”)： 负极：________，__________________，________。 正极：________，_____________________，________。
【当堂过关】 1.下列装置能形成原电池的是( )
A.①②③⑦ C.①②③④
B.①②⑤⑥ D.①②③⑥⑦

实验探
究
Zn
Cu
将一Zn片、Cu
片平行插入稀硫酸
中，有什么现象？
写出有关反应的离 子方程式。
稀硫酸
实验探 究
将Zn片、Cu片 上端连接插入稀硫 酸中，有什么现象？ 为什么？
稀硫酸
实验探
Zn
Cu
究
稀硫酸
Zn
Cu 现象
(1)电流表指针有偏转
(2)铜片上有气泡产生
(3)锌片不断溶解
稀硫酸
Zn
ee-
Zn
Cu
（E） 酒精
（F） 稀硫酸Zn源自Cu（G）稀硫酸
稀硫酸
4、构成条件： (1)活泼性不同的两种金属
(或金属与非金属导体)做电极 (2)形成闭合回路
(3) 电解质溶液
(4) 自发的氧化还原反应
练习1：下列烧杯中盛放的都是稀硫酸， 在铜电极上能产生气泡的是哪个？写出 电极反应及总反应。
练习2：利用Fe + Cu2+=Fe2++Cu设计一个 原电池，画出示意图，写出电极反应。
探究
Cu
e-
稀硫酸
e-
H+
SO42-
H+ SO42-
H+
H+
Zn
Cu
ee-
H+ Zn2+
H+
稀硫酸
－
Zn ee-
Zn2+
+ Cu-Zn原电池：
Cu 负极：（氧化反应）
锌片：Zn－2e-=Zn2+
正极：（还原反应）
铜片：2H++2e-=H2↑
H+
总反应：
H+

ZN＋CU2＋===ZN2＋＋CU，此反应的原电池的正确组成是
()
C
努力，未来老婆的婚纱都是租的。只有你的笑才能让你在无尽黑暗中找到光明。我受过的伤都是我的勋章。知世故而不世故，是最善良的成熟。愿你早日领 教过这世界深深的恶意，然后开启爱他吗谁谁的快意人生。第二名就意味着你是头号输家——科比·布莱恩特。当你感觉累的时候，你正在走上坡路。如果 每个人都理解你，那你得普通成什么样。赚钱的速度一定要超过父母变老的速度。不断地发现以前的自己是个傻逼的过程，就是成长。脾气永远不要大于本 事。你那能叫活着么？你那“你如今的气质里，藏着你走过的路，读过的书，和爱过的人。”素质是家教的问题，和未成年没关系。总会有人是第一，那为 什么不能是我？你可以没钱没颜，但你不可以不努力。如果今天我取得了成功，一定是昨天我拼上了全部努力。阳光里做个孩子风雨里做个大人。枯木逢春
为什么在海水中行驶的船特别容易腐蚀？
为了解决这个问题，在船底绑 很多的锌块，这是什么原理呢？
填空：锌铜-硫酸铜电池
负
氧化
锌片： 极 ，Z发n－生2e－=反Zn应2+，
电极反应： ________________
铜片：_正__极 发生 _还__原___反应，
电极反应：__C_u_2_+_+_2_e_－__=_C_u_____
2001年我国发电总量构成图
火电站工作原理示意图
1.我国煤炭资源丰富,廉价方便.
1.排出大量的温室效应气体. 2.有废气可能导致酸雨 3.废料 4.废水 5.能量转换效率低
小结：
1、原电池的定义： 2、工作原理： 3、反应本质： 4、电子流向（外电路） ： 5、溶液中（内电路）离子移动： 6、如何判断原电池的正负极： 7、原电池原理的应用：

第2节 化学能与电能
电无处不在：
热 电
太 阳
能
风 电
水 电
核
电
电---我们自己做
化学能 ？ 电能
实验探究：
Zn片
实验1
锌片
现象
Zn表面冒气泡，Zn溶解 Zn+2H+ = Zn2++H2↑ （发生氧化还原反应）
Cu片
现象
实验2
铜片 无明显现象 铜不与硫酸反应
实验3
铜片 锌片
实验4
现象
Cu表面冒气泡 Zn片溶解
同的电极
构成 条件
闭合 回路
电解质溶液
电---我们自己发
再也不用担心手机没电了！
课堂总结
原电池中浮(负极)只羊(氧化)
回回忆忆归 归纳 纳
组成 工作 条件 原理
负化极学能两转极化正为极电 失氧应能电化的子反 装一 一置液回路得还电原子反应
定义
原电池
课堂检测
1.由铜锌和稀硫酸组成的原电池的有关叙述错误 的是( ) C A.锌为负极发生氧化反应 B、铜为正极，不易失去电子而受到保护 C、负极发生还原反应正极发生氧
铜片 锌片 电流表
现象
Cu片有气泡产生 Zn片溶解
电流表指针偏转
原电池：把化学能转变为电能的装置， 叫做原电池。
1）电流计指针为什么会发生偏转？ 2）电子从哪里来到哪里去？ 3）电流流动的方向如何？ 4）硫酸溶液中的阴、阳离子应该怎样运动？
原电池工作原理：
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
H+
SO42-

次充电使用。
用途：目前汽车上使用的电瓶大多仍是铅蓄电池，它还
广泛用于国防、生产、生活等领域。
PPT课件
35
2、充电电池
二次电池：氧化还原反应在充电时 可以逆向进行。 优缺点： 可充电，比干电池使用
寿命长；但体积大，有污染
应用： 汽车上使用的电瓶等 总反应：
放电
铅蓄电池 2PbSO4+2H2O
PbO2+Pb+2H2SO4
（二）原电池 1.概念：将化学能直接转变为电能的装置
I
e－
负极 Zn
A
正极 Cu
H+ SO42－H+
PPT课件 9
2.原电池的电极反应：
锌片： Zn - 2e- = Zn2+ (负极)
+ + 2e- = 2H 铜片： (正极)
氧化反应
H2 ↑ 还原反应
电池反应： Zn （总反应）
+
2H+ =
Zn2+ +
PPT课件
22
微观判断
电子流出的极 ——负极
原电池的正负极的判断方法
（根据电子流动 电子流入的极 ——正极 方向）
宏观判断：方法四
较活泼的电极材料 ——负极 ①根据电极材料
②根据原电池电极 发生的反应
较不活泼的电极材料——正极 发生氧化反应的极 ——负极
发生还原反应的极 ——正极 质量增加的电极 ——正极 ③根据电极增重还是减重 工作后 质量减少的电极 ——负极 ④根据电极有气泡冒出： 工作后，有气泡冒出的电极为正极
镉有致癌作用，有被镍氢电池取代的趋势。
PPT课件 38
锂离子电池
锂离子电池是新一代可充电的绿色电池。 特点：高能电池，电压高，质量轻，贮存时间长等。

书写原电池电极反应式时注意事项
1、正确判断原电池的正负极，确定两极上 发生的反应。 2、判断电极上得失电子的产物能否与电解质 反应，若能，则书写反应后的电极反应式。
1.我国煤炭资源丰富,廉价方便. 2.电能清洁安全,又快捷方便.
1.排出大量的温室效应气体. 2.有废气可能导致酸雨 3.废料 4.废水 5.能量转换效率低
（燃料）燃烧 蒸汽
发电机
化学能 热能
机械能
电能
燃料中的化学能能否直接转换成电能？
燃料燃烧：氧化还原反应
燃料电池
氢氧燃料电池
酸性电解质溶液 氢氧燃料电池
的电池取出来？
铅蓄电池
二次电池
负极反应方程式：
Pb - 2e- + SO42-= PbSO4 正极反应方程式：
PbO2 +4H+ + SO42- + 2e- = PbSO4+ 2H2O 总反应方程式： PbO2 + Pb + 2H2SO充放4电电=== 2PbSO4 + 2H2O
镍铬电池
Cd为负极，NiO(OH)为正 极，以KOH为电解质 锂电池 最轻的金属，活动性极强
（可以）
（不可以）
（不可以） （不可以）
探究构成原电池的条件
通过以上实验和探究，试说明化学电池由几部 分组成，它的组成条件是什么？
正极、负极、电解质溶液、容器
本质条件：氧化还原反应 电路条件：①电极：两种活泼性不同的金属
（或一种金属和另一种非金属导体） ②电解质溶液 ③闭合回路
判断下列装置能否构成原电池
A
B
C
稀H2SO4溶液
思考：比较装置A和C中铁棒的溶解速度

三、原电池
1. 定义：将化学能直接转化为电能的装置 2. 电极：
负极： 正极：
电流流进的方向 电子流出的方向
电流流出的方向 电子流入的方向
e-
__ 锌
++ 铜
稀硫酸
3、电极反应式
负极： 失电子，发生氧化反应 Zn _ 2e- = Zn2+
总：Zn+2H+=Zn2++H2
正极：得电子，发生还原反应 2H+ + 2e- = H2
_ 锌
eA
+ 铜
稀硫酸
例：请分析如图所示原电池，写出发生的氧化还原反应， 判断电极，并写出电极反应式
得电子，发生还原反应
Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu
失电子，发生氧化反应
负极：Zn _ 2e- = Zn2+ 正极：Cu2+ + 2e- = Cu
_ Zn
+ Cu
CuSO4
4、粒子的流向
电子
(外电路):
实验现象：
锌
铜
稀硫酸
Zn表面有气泡产生 Cu表面无气泡产生
二、实验探究
3、Zn—Cu与稀H2SO4
锌
铜
稀硫酸
实验现象：
Zn表面有气泡产生
Cu表面也有气泡产生
2H+ 2e- H2 猜想：
锌失电子流向铜
二、实验探究
4、Zn—Cu与稀H2SO4
A
锌
铜
稀硫酸
现象：
锌片、铜片均有气泡， 电流表指针偏转
结论： 导线中有电流通过,即Zn失去 电子通过导线移动到铜的表面
第二节 化学能与电能

2001年我国发电总量构成图
化学能 燃烧 热能 蒸汽 机械能 发电机 电能
一、化学能与电能的相互转化
1、火力发电
（1）能量转换：
化学能 燃烧
（燃料）
热 能
蒸汽
机械能
发电机
电 能
（蒸汽轮机）
（2）存在的问题： 经多次转换，能量损耗大，燃料的利
用率低；环境污染严重。
（3）燃烧的本质是氧化还原反应，而氧化 还原反应的本质是电子转移。
①两个电极 金属和非金属导体(石墨) 金属和不溶性金属氧化物
②电解质溶液
③闭合回路:电极用导线相连或直接接触
H2SO4 (aq)
下列哪些能形成原电池?
A Zn
Fe
Zn
A
Cu
Zn
A
Cu
(∨)
H2SO4 (aq)
(1)
A Zn Zn
酒精
(2)
A
Zn
(×)
(×)
H2SO4 (aq)(3C) uSO4 (aq)
化石燃料
?
化学能
燃烧
热能
蒸汽
发电机
机械能
电能
Zn
Cu
将一Zn片、Cu
片平行插入稀硫酸
中，有什么现象？
写出有关反应的离
子方程式。
稀硫酸
将Zn片、Cu片 上端连接插入稀硫 酸中，有什么现象？ 为什么？
稀硫酸
Zn
Cu 现象
(1)电流表指针有偏转
(2)铜片上有气泡产生
(3)锌片不断溶解
稀硫酸
第二节 化学能与电能
负极： Zn－2e-＝Zn2+
④
正极： 2H++2e-＝H2↑

C．c > a > b > d D．b > d > c > a
4．原电池的电极反应不仅与电极材料的性质有关，也与 电解质溶液有关。下列说法中不正确的是 ( C ) A、由Al、Cu、稀硫酸组成原电池，负极反应式
Al－3e－===Al3＋ B、由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，负极反应式
Al－3e－＋4OH－===AlO2-＋2H2O C、由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池,负极反应式
16
4、原电池的形成条件：
×
√
结论：有两种活泼性不同的金属
（或一种是非金属导体）作电极
×
(酒精、蔗糖、四氯化碳不行)
结论：电极材料均浸入的是电解质溶液
×
结论：整个装置构成闭合回路
构成原电池的条件
★有两种活动性不同的金属（或非金属单质） 作电极
★电极材料均插入电解质溶液中 ★两极相连形成闭合电路
铜片：2H++2e-=H2↑
（还原反应）
总反应：
H+
Zn+2H+=Zn2++H2↑
H+
稀硫酸
外电路
原电池工作原理图
负极 阴 离 子
氧化反应
还原反应 正极
电解质溶液
阳 离 子
内电路
实 验 探 如果更换铜-锌原电池中的部 究 分电极材料或电解质，电流计
的指针依旧会发生偏转吗？
2
探究二、原电池构成 条件
A
A
B
C
3. 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