第2节 化学能与电能
一、能源的分类
按形成条件 按利用历史 按性质 举例
一次能源(直接从自然界取得的能源)
常规能源 可再生能源 水能
不可再生能源
煤、石油、天然气等化石能源
新能源
可再生能源
太阳能、风能、地热能、潮汐能、沼气
不可再生能源
核能
二次能源(一次能源经过加工、转换得到的能源)
电能(水电、火电、核电)、蒸汽、工业余热、酒精、汽油、焦炭等
二、化学能转化为电能
1.化学能间接转化为电能(在能量的转化过程中存在能量的损失)—比如火力发电
①转化过程
火力发电是通过化石燃料的燃烧,使化学能转化为热能,加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机,然后带动发电机发电.燃煤发电是从煤中的化学能开始的一系列能量转化过程.
化学能燃烧热能蒸汽机械能发电机电能
①转化原理
燃烧(氧化还原反应)是使化学能转化为电能的关键.因此燃烧一定发生氧化还原反应,氧化还原反应必定有电子的转移,电子的转移引起化学键的重新组合,同时伴随着体系能量的变化.
拓展点1:火力发电的优缺点
优点:①我国煤炭资源丰富①投资少,技术成熟,安全性能高
缺点:①排出大量的能导致温室效应的气体CO2以及导致酸雨的含硫氧化物,比如SO2①消耗大量的不可再生的化石燃料资源①能量转化率低①产生大量的废渣、废水. 2.化学能直接转化为电能(在能量的转化过程中不存在能量的损失)—原电池(将氧化还原反应所释放的化学能直接转化为电能)
(1)原电池的工作原理
实验装置 实验现象 实验现象产生的原因 实验结论
铜片上有无色气泡产生 2H++2e-=H2↑(还原反应)
将化学能直接转变为电能的装置称为原电池,该装置的总反应的离子方程式为:
2H++Zn=H2↑+Zn2+(氧化还原反应) 锌片逐渐溶解 Zn-2e-=Zn2+(氧化反应)
电流表指针发生偏转并且指针偏向于Cu片这一边.
产生了电流
实验现象产生的原因分析:由于Zn和Cu的活动性不同,Zn容易失去电子,被氧化为Zn2+进入到溶液中,所以Zn片会逐渐溶解,而由Zn失去的电子则由Zn片通过导线流向Cu片,因此Zn片上会带有大量的正电荷,Cu片上会带有大量的负电荷,而电解质溶液中含有阳离子(H+、Zn2+)以及阴离子(OH-、SO42-),由于正负电荷相互吸引,所以电解质溶液中的阳离子会移向Cu片去中和Cu片上带负电荷的电子,阴离子则移向Zn片去中和Zn片上的正电荷,但是由于溶液中的H+得电子能力比Zn2+强,所以H+就移向Cu片去获得Cu片上由Zn片失去的电子而被还原为H原子,H原子再结合成H分子即H2从Cu片上逸出,因此Cu片上有无色气泡产生.通过电流表指针发生偏转并且指针偏向于Cu片这一边,可以得出该装置产生了电流(而电流的形成是因为电子发生了定向移动),并且电流移动的方向与电子移动的方向相反,所以电流是从Cu片流出,Zn片流进,即Cu片作为正极;Zn片作为负极.
1 / 4 人教版高中化学必修2课件
人教版高中化学必修2课件：4第二节
化学与资源综合利用、环境保护3.rar...
人教版高中化学必修2课件：4第二节 化学与资源综合利用、环境保护2.rar...
人教版高中化学必修2课件：4二节 化学与资源综合利用、环境保护1.rar...
人教版高中化学必修2课件：4第一节 开发利用金属矿物和海水资源1.rar...
人教版高中化学必修2课件：4第一节 开发利用金属矿物和海水资源2.rar...
人教版高中化学必修2课件：3第四节 基本营养物质2 ppt课件.rar
人教版高中化学必修2课件：3第四节 基本营养物质1 ppt课件.rar
人教版高中化学必修2课件：3第四节 基本营养物质3 ppt课件.rar
人教版高中化学必修2课件：3第三节 生活中两种常见的有机物2.rar...
人教版高中化学必修2课件：3第三节 生活中两种常见的有机物1.rar...
人教版高中化学必修2课件：3第三节 生活中两种常见的有机物3.rar...
人教版高中化学必修2课件：3第二节 来自石油和煤的两种基本化工原料2.rar...
人教版高中化学必修2课件：3第二节 来自石油和煤的两种基本化工原料1.rar...
人教版高中化学必修2课件：3第二节 来自石油和煤的两种基本化工原料3.rar...
人教版高中化学必修2课件：3第一节 最简单的有机化合物--甲烷2.rar...
人教版高中化学必修2课件：3第一节 最简单的有机化合物--甲烷1.rar...
人教版高中化学必修2课件：3第一节 最简单的有机化合物--甲烷3.rar...
人教版高中化学必修2课件：2第三节 化学反应的速率和限度3.rar
人教版高中化学必修2课件：2第三节 化学反应的速率和限度2.rar
人教版高中化学必修2课件：2第三节 化学反应的速率和限度1.rar
1 《化学能与电能》说课稿
哈尔滨市第三中学 尤五洲
今天我说课的内容是新课程人教版高中化学必修2第二章第二节《化学能与电能》，本节分为两个课时，今天我从以下七个方面阐述第一课的教学设计。
一、教材分析
1、地位作用
化学能与电能属于化学原理范畴，是化学学科的重要原理性知识之一，也是对氧化还原反应原理本质的拓展和应用。初中化学初步学习了“化学与能源”，在选修模块④将系统深入地学习化学反应与能量。本节课既是对初中化学相关内容的提升与拓展，又为选修奠定必要的基础。起到承前启后的作用。
本节融合了(1)氧化还原反应(2)能量的转换(3)原电池原理的应用(4)电解质溶液、金属的活泼性(5)物理中的电学等知识。并彼此结合、渗透。通过本节课的学习，学生将会形成一个氧化还原反应、能量转换、元素化合物知识、电解质溶液，物质的量有关计算等知识联系起来的知识网络。对培养学生从实践到理论，又从理论到实践的认知规律的提高有很大的作用。而且原电池在实际生活、工农业生产、科学研究中应用十分广泛，因此学好本节知识，具有重要的理论意义和现实意义。
2、主要内容
3、重点难点
教学重点：初步认识原电池概念、反应原理、构成及应用。认识化学能
转化为电能对现代化学的重大意义。
教学难点：通过对原电池实验的探究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质。
4、教材处理
化学家傅鹰先生曾说，只有实验才是化学的“最高法庭”。我在对教材的处理上紧紧抓住这一点，在教学过程中分别设计两组探索性实验，让学生通过实验去发现问题，并火力发电：
燃烧发电的原理及利弊分析 原电池实验探究：
概念、工作原理、组成及创造性实验 技术产品：
各种化学电源的设计、工作原理和应用 “学前知识”
氧化还原反应
能量转化的原因
„„ “学中知识”
原电池
原电池工作原理
原电池构成条件
„„ “学后知识”
化学反应原理
„„
人教版高中化学必修二《化学能与电能》word学案
1．了解新型电池的重要性。
2．熟悉各种化学电源的正负极判定。
要点 进展中的化学电源
1．锌锰干电池(一次电池)。
(1)一般锌锰电池。
负极材料是： 锌；正极材料是：碳；电解质是NH4Cl。
(2)碱性锌锰干电池。
负极材料是： Zn；正极材料是：MnO2；电解质是KOH。
改进后碱性锌锰电池的优点：电量大，电流稳固。
2．充电电池(二次电池)。
(1)铅蓄电池。
负极材料是： Pb；正极材料是：PbO2；电解质是H2SO4。
(2)镉镍电池。
负极材料是： Cd；正极材料是：NiO(OH) ；电解质是KOH。
(3)锂电池。
锂亚硫酰氯电池(Li－SOCl2)：8Li＋3SOCl2===6LiCl＋Li2SO3＋2S。
负极材料：Li；正极材料：SOCl2。
3．氢－氧燃料电池。
负极通入氢气；正极通入氧气。
(1)原理：利用原电池的工作原理将氢气和氧气反应所放出的化学能直截了当转化为电能。
(2)与其他电池的区不：反应物不储存在电池内部而是由外设装备提供燃料和氧化剂。
1．关于原电池的下列讲法中错误的是(B)
A．原电池是一种将化学能直截了当转化为电能的装置
B．原电池中正极发生氧化反应
C．在原电池的电解质溶液中，阳离子向正极移动
D．在燃料电池的负极上发生反应的通常是可燃性气体
2．对化学电源的叙述正确的是(A)
A．化学电源比火力发电对化学能的利用率高
B．化学电源所提供的电能居于人类社会现时期总耗电量的首位
C．化学电源均是安全、无污染的
D．化学电源即为可充电电池
3．废电池的污染引起人们的广泛重视，废电池中对环境形成污染的要紧物质是(B)
A．锌 B．汞
C．石墨 D．二氧化锰
基础训练
1．下列有关电池的讲法不正确的是(B)
A．手机上用的锂离子电池属于二次电池
B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极
