第二章第二节第1课时化学能与电能课件.pptx
第二节化学能与电能,化学能转化为电能,第1课时,学习目标定位 1.熟悉能源的分类和化学能与电能的转化关系。2.知道原电池是利用氧化还原反应将化学能转化为电能的装置，通过实验会说明原电池的原理，会判断原电池的正极、负极，会正确书写电极反应式，熟知原电池的应用。,Contents Page,化学能与电能的转化,原电池的工作原理,学习小结,内容索引,01,02,03,当堂检测,04,1电能使用电器时都需要电能。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，又称电力。,化学能与电能的转化,2火力发电火电(火力发电)是通过燃烧，使化学能转变为，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换过程，该过程可表示为,化石燃料(如煤、石油、天然气),热能,热能,机械能,电能,其中，是使化学能转换为电能的关键。,燃烧(氧化还原反应),3化学能与电能的直接转化化学能可通过 反应直接转化成电能。,氧化还原,归纳总结,一次能源与二次能源对比,直接从自然界中取得的能源,由一次能源经过加工、转化得到的能源,煤,石油,天然气,1下列说法不正确的是()A根据一次能源和二次能源的划分，氢气为二次能源B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C火力发电是化学能间接转化为电能的过程D水力发电是将化学能转化为电能的过程解析水力发电是将水的机械能转化为电能的过程。,活学活用,D,2下列各项中，属于一次能源的是()煤石油天然气煤气电力A BC D解析煤、石油、天然气等没有经过加工或转换而直接从自然界中取得，称为一次能源；煤气、电力、汽油、煤油、焦炭等，是在一次能源基础上经过加工转换而来的，称为二次能源。,A,原电池的工作原理,1按要求完成下列实验，并填表：,锌片逐渐溶解，表面有气泡；铜片表面无气泡,锌片逐渐溶解，铜片表面有气泡，电流表指针发生偏转,两锌片逐渐溶解且表面都有气泡，电流表指针不偏转,无现象,锌与稀硫酸发生置换反应产生H2，而铜则不能,锌与稀硫酸反应，但氢气在铜片上产生，导线中有电流,锌与稀硫酸反应产生氢气，但导线中无电流,乙醇是非电解质，与Zn、Cu都不反应,2.原电池(1)原电池的概念是将 能转化为 能的装置；原电池的反应本质是 反应。(2)原电池的构成条件理论上，自发的反应均可构成原电池。具体条件是：具有的两个电极(金属与金属或金属与能导电的非金属)；溶液：两电极均插入 溶液中；导线：两极用导线相连，形成闭合回路。,化学,电,氧化还原,氧化还原,活动性不同,电解质,(3)原电池的工作原理根据原电池反应原理，分析下图并填空,原电池总反应式：；,Zn2H=Zn2H2,负极,氧化反应,Zn-2e=Zn2+,正极,还原反应,2H+2e-=H2,能量转化过程：原电池在工作时，极失去电子，电子通过导线流向极，溶液中氧化性物质 电子，发生 反应，这样氧化反应和还原反应不断发生，极不断地失电子，失去的电子不断地通过导线流向 极，被氧化性物质得到，闭合回路中不断有 产生，也就形成了电流，即 能转变为 能。,负,正,得到,还原,负,正,电子流,化学,电,(4)原电池工作原理的应用比较金属活动性作负极的金属活动性，作正极的金属活动性；改变化学反应速率如：在Zn和稀硫酸反应时，滴加少量CuSO4溶液，则Zn置换出的铜和锌能构成原电池的正负极，从而加快Zn与稀硫酸反应的速率；,强,弱,设计原电池如：把Fe2Fe3=3Fe2设计成原电池，可用 作负极，作正极，作电解质溶液；保护金属设备如：船体是钢铁材料，在海水中易被腐蚀，在船体外壳焊接上比铁活泼的金属(如Zn)，则构成以Zn、Fe为电极的原电池，被消耗掉而 得到保护。,Fe,铜(或石墨),FeCl3溶液,Zn,Fe,归纳总结,还原性较弱的金属或能导电的非金属,还原反应,电子流入,电流流出,还原性较强的金属,氧化反应,电子流出,电流流入,3如图装置中，明显有电流产生的是(),活学活用,解析依据原电池的构成条件分析可知：A选项中酒精不是电解质溶液，不能构成原电池；B选项中的两电极材料与电解质溶液不能发生自发的氧化还原反应，因而也不能构成原电池；D选项中的装置没有构成闭合回路，不能构成原电池；只有C选项中的装置符合原电池的构成条件。答案C,理解感悟原电池的判定方法：一看反应原理(能否自发地进行氧化还原反应)；二看构成条件(两极一液成回路：两个活泼性不同的电极，插入电解质溶液中，装置形成闭合回路)。,4由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。,根据实验现象回答下列问题：(1)装置甲中负极的电极反应式是_。(2)装置乙中正极的电极反应式是_。(3)装置丙中溶液的pH变化是_。(4)四种金属活动性由强到弱的顺序是_。,解析据装置甲知活动性：AB，A作负极，电极反应式为A2e=A2；据装置乙知活动性：BC，正极反应式为Cu22e=Cu；据装置丙知活动性：DA，正极反应式为2H2e=H2，故c(H)减小，pH增大。据甲、乙、丙知活动性强弱顺序：DABC。,答案(1)A2e=A2(2)Cu22e=Cu(3)变大(4)DABC,学习小结,原电池是把化学能转化为电能的装置。其工作原理是,当堂检测,1化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关。下列说法正确的是()A天然气、石油、流水、风力、氢气为一次能源B无论是风力发电还是火力发电，都是将化学能转化为电能CPM2.5含有的铅、镉、铬、钒、砷等对人体有害的元素均是金属元素D发展低碳经济、循环经济，推广可利用太阳能、风能的城市照明系统,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,解析A项，H2不是一次能源；B项，风力发电不是将化学能转化为电能；C项，砷不是金属元素。答案D,2有a、b、c、d四种金属，将a与b用导线连结起来浸入电解质溶液中，b不易腐蚀。将a、d分别投入等浓度的盐酸中，d比a反应剧烈。将Cu浸入b的盐溶液里，无明显变化。如果把Cu浸入c的盐溶液里，有c的单质析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是()Ad、c、a、b Bd、a、b、cCd、b、a、c Db、a、d、c,1,2,3,4,5,B,1,2,3,4,5,3将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是(),A两烧杯中铜片表面均无气泡产生B甲中铜片是正极，乙中铜片是负极C两烧杯中溶液的酸性均减弱D产生气泡的速率甲比乙慢,1,2,3,4,5,解析因乙烧杯中锌片和铜片没有接触，没有构成闭合回路，故不能构成原电池，因此乙烧杯中铜片上没有气泡，只有锌片上有气泡。因甲烧杯中锌片和铜片用导线连接后构成原电池，加快了锌的溶解，铜片上产生气泡的速率比乙烧杯中锌片上产生气泡的速率快。又因两烧杯中的锌都能与稀硫酸反应产生氢气而消耗H，导致两烧杯中溶液的酸性均减弱。答案C,1,2,3,4,5,理解感悟金属铜和锌插入稀硫酸中后，铜不反应，锌溶解并产生气泡。若用导线连接两金属或将两金属直接接触，就构成了原电池，现象也就发生了变化：铜表面产生大量气泡，比未构成原电池时锌表面的气泡产生速率要快。这一原理可用于实验室制氢气：在稀硫酸中滴加少量硫酸铜溶液，与锌粒混合后，锌置换出铜，覆盖在锌的表面，形成许多微小的铜锌原电池，使得产生氢气的速率大大加快。,1,2,3,4,5,4在铜锌原电池中，以硫酸铜为电解质溶液，锌为_极，电极上发生的是_(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式为_。锌片上观察到的现象为_；铜为_极，电极上发生的是_(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式是_；铜片上观察到的现象是_，原电池总反应的离子方程式为_。,1,2,3,4,5,解析CuSO4为电解质溶液时，铜锌原电池的负极为锌，电极反应式为Zn2e=Zn2，所以锌片不断溶解，正极为铜，电极反应式为Cu22e=Cu，所以铜极不断变粗，电池总反应式为ZnCu2=Zn2Cu。答案负氧化Zn2e=Zn2锌片溶解正还原Cu22e=Cu铜极变粗ZnCu2=Zn2Cu,5铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。(1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式：_。(2)若将(1)中的反应设计成原电池，请写出电极反应式：正极反应：_；负极反应：_。,1,2,3,4,5,2Fe3Cu=2Fe2Cu2,2Fe32e=2Fe2,Cu2e=Cu2,谢谢观看,
