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高一化学必修二第二章第二节化学能与电能ppt课件


H2SO4
C Zn
②③
H2SO4 A

A
Zn Zn
H2SO4
H2SO4 Zn
A

Zn
实验探究
A
Zn
Cu
① A
Zn
C
② A
Zn
Zn
H2SO4
H2SO4
H2SO4
偏转
不偏转
两极材料不同
有两种活泼性不同的金 属(或非金属)作电极
.
实验探究
A
Zn
Cu
③ A
ZnCu④ A NhomakorabeaZn
Cu
H2SO4
HCl
酒精
偏转
不偏转
HCl 酒精
A
A
C

Cu
Zn
A
.
Cu Zn

HCl Cu
A
试着说说原电池的构成有什么条件?
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(不可以) . (不可以)
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;
.
实验探究形成原电池的条件
(不可以)
形成条件三:必须形成闭合回路
.
7.如何书写电极反应方程式
负极(锌片): Zn -2e - = Zn 2+ 正极(石墨): 2H++2e - = H2 ↑ 总反应: Zn + 2H+ = Zn 2+ + H2 ↑
旧键断裂和新键形成、体系能量变化
.
a.我国煤炭资源丰富,廉价方便. b.电能清洁安全,又快捷方便.
a.排出大量的温室效应气体. b.有废气可能导致酸雨 c.废料废水 d.储量有限 e.能量转换效率低
.
? 化学能
电能
.
化学能
电能 ?(看书P35页第二、三段,回答问题)
1、当氧化剂和还原剂直接接触进行反应时,化学 能要经过一系列能量转换才能转换为电能。
.
[实验现象]:铜片上有气泡产生,锌片不断溶 解,电流表的指针发生偏转。
[实验结论]:导线中有电流通过
.
二.化学能直接转化为电能
1.原电池的概念、前提
概念: 将化学能转化为电能的装置
2.前提: 能自发发生氧化还原反应
.
3.原电池的工作原理
能量转变 化学反应
原电池
将化学能直接转化为 电能
氧化还原反应中电子 转移 (负极失去电子 经过导线定向的流入 正极)
2、把氧化剂和还原剂分开,使氧化反应和还原反 应在两个不同区域进行。
3、需要在氧化剂和还原剂之间架设桥梁使电子从 氧化剂区域流向还原剂区域。
4、考虑氧化反应和还原反应发生的条件和环境, 化学物质的选择。
5、从电学角度考虑仪器选择和组装问题。
.
演示探究 Zn Cu
稀H2SO4
实验现象
锌表面有气泡 产生,铜表面 无明显现象
Zn
Zn2+
H+
SO24 -
H+
H2
Cu
.
4.原电池化学反应本质: 氧化还原反应
较活泼的金属发生氧化反应,电子从较活 泼的金属(负极)通过外电路流向较不活泼的 金属(正极)
.
5.电荷流向电流流向:
外电路:电子由负极流向正极,负极 电流由正极流向负极
内电路:阴离子移向负极,阳离 子移向正极,电流由负 极流向正极
.
一、化学能与电能的相互转化 1,火力发电原理及过程
燃烧
蒸汽
发电机
化学能 热能
机械能
电能
.
火力发电的原理分析。
化学能 燃烧 热能 蒸汽 机械能 发电机 电能
.
2、火力发电的化学深层本质分析
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
要求书写时,正负极得失电子数相等。
溶液不同 电极材料均插入 电解质溶液中
.
实验探究
A
Zn
Cu

A
C
Cu
H2SO4
H2SO4
不偏转 电极材料不同
能自发地发生氧化还原反应
.
实验探究
A
A
Zn
Cu
Zn
Cu

H2SO4
H2SO4
H2SO4
不偏转 容器不同
两极相连形成闭合回路
.
例2
C
H2SO4
(可以)
(不可以)
条件一:有活泼性不同的两种金属或非 金属
e-
正极
.
6.原电池形成条件:两极一液一连线
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 ③ 形成闭合电路 ④ 能自发地发生氧化还原反应
.
Cu
Cu
H2SO4
.
Zn-2e-=Zn2+ 氧化反应
2H++2e-
还原反应
=H2Z↑n+2H+=Zn2++H2↑
负极 正极
.
锌铜原电池原理
Zn片 溶解

Zn-2e-= Zn2+
负极
有气
体产 得 2H+ + 2e-= 正极

H2↑
Zn+2H+=
负极出电子,. 电Z子n回2+正+H极2↑
e-
- 负极
电流表
I 正极 +
2018年4月11日
.
.
直接从自然界取得的能源称为一次能源
水电站.
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。
.
一次能源经加工、转换得到的能源称为二次能源
火电. 站
2001年我国发电总量构成图
火力发电占据绝大部分 什么是火力发电? 火电站的工作原理如何?
Cu起传导电子的作用。 可用电流表测电流及方向。
.
演示探究 A
Zn
Cu
锌表面无气泡, 实验现象 铜表面有气泡,
电流表发生偏转。
稀H2SO4
电子由Zn 导线 铜片 H+ 定向移动 产生电流,故电流表的指针发生偏转
1.电子从Zn到H+经历了哪些途径? 2.你认为这个过程能量是如何转化的?
化学能直接转化为电能
负极(锌片): Zn -2e - = Zn 2+ 正极(铜片): Cu2+ + 2e - = Cu 总反应: Zn + Cu2+ = Zn 2+ + Cu
.
电极反应方程式的书写方法
负极:较活泼金属(a)
电极反应:a-ne-=an+ (氧化反应)
正极:较不活泼金属或非金属(b)
电极反应: Cm+ + me- = C(还原反应)
Zn +2H+ = Zn 2+ +H2↑
1.反应中,哪种物质失电子,哪种物质得电子 2.什么方法可使Zn与H+分开,不让H+直接在 Zn表面得电子?
用导线将锌表面的电子引出来
.
演示探究
Zn
Cu
大量气泡从铜 实验现象 片逸出,锌片
部分溶解
稀H2SO4
Zn + 2H+ = Zn 2+ +H2↑
1.H+得到的电子是Cu失去的吗? 2.在这个过程中Cu起什么作用? 3.你怎样才能知道导线中有电子通过?
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