化学：2.2《化学能与电能》课件(新人教版必修2)

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
旧键断裂和新键形成、体系能量变化
[实验] 原电池原理探究
步骤 讨论与交流
1.将Zn片插入稀H2SO4 2.将Cu片插入稀H2SO4 3.Zn片和Cu片接触插入稀 H2SO4 (不接电流表)
新型燃料电池
燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全 部贮藏在电池内，而是在工作时，不断从外 界输入，同时将电极反应产物不断排出电池
其他电池
空气电池
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。
e-
电流表
- 负极
Hale Waihona Puke Baidu
I
正极 +
H2
Zn
SO24
Zn2+
H+
H+
Cu
[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
演示探究
Zn
Cu
实验现象
大量气泡从铜 片逸出，锌片 部分溶解
反应类型 电子流动方 向 负极 还原性较强 氧化反应 电子流出 的金属 （流向正极） 的一极 正极 还原性较弱 还原反应 电子流入 的金属 （来自负极） 的一极
③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
④原电池化学反应本质： 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判断原电池正、负极的方法 ＊由组成原电池的两极材料判断：
一般是活泼的金属为负极 活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极
＊根据电流方向或电子流动方向判断：
电流是由正极流向负极； 电子流动方向是由负极流向正极。
＊根据原电池两极发生的变化来判断：
原电池的负极总是失电子发生氧化反应， 正极总是得电子发生还原反应。
Zn片和Cu片上现象有 何差别? Cu片上有何现象?推 测原因.
4.Zn片和Cu片用导线连接(中间 电流表指针有何变化? 接电流表)插入稀H2SO4(偏向?) 说明了什么?
5.尝试用干电池判断实验中 的正负极
说明你判断的方法?
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。 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。
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 （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
6,判断原电池正、负极的方法
＊由组成原电池的两极材料判断： 一般是活泼的金属为负极 活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极 ＊根据电流方向或电子流动方向判断： 电流是由正极流向负极； 电子流动方向是由负极流向正极。 ＊根据原电池两极发生的变化来判断： 原电池的负极总是失电子发生氧化反应， 正极总是得电子发生还原反应。
稀H2SO4
解释实验现象 思考问题 寻找答案
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？
组内交流 列出想法
化学能直接转化为电能
①定义：能把化学能转变为电能的装 置，叫做原电池。 ②原电池的电极
电极 电极材料
② 通常须两活性不同的电极
③ 电解质溶液
④ 还原剂在负极失电子，发生氧化反
应；氧
化剂在正极得电子,发生还原反应．
化学能与电能的相互转化
化学能
原电池
电解
电能
小结：原电池 1、定义:把化学能转变为电能的装置. 必发生 失电子 的氧化 反应
必发生 得电子 的还原 反应
原电池
“负极出电子，电子回正极”
2、变化: 活泼金属→发生氧化反应→向外线路提供 电子→原电池的负极； 不活泼金属（或石墨）→发生还原反应→ 接受外线路提供的电子→原电池的正极。
锌片插入稀硫酸中，被 腐蚀。（化学腐蚀）
哪个更快？
锌片在锌,铜（稀硫酸）原 电池中作为负极，也被腐 原电池的负极 被腐蚀得更快。 蚀。（电化学腐蚀） 分析锌,铁（稀硫酸）原 电池中的电极反应。 你感受到作为正极，铁 被保护了吗？ 原电池的金属 正极被保护。
原电池设计思路： ①释放能量的氧化还原反应（放热反应）
2010年3月24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
一、化学能与电能的相互转化 1,火力发电原理及过程
燃烧
化学能
热能
蒸汽
机械能
发电机
电能
火力发电的原理分析。
稀H2SO4
离子方程式
Zn + 2H+ = Zn 2+ +H2↑
思考问题 寻找答案
组内交流 列出想法
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？ Cu起传导电子的作用。 可用电流表测电流及方向。
演示探究
Zn
A
Cu 实验现象
锌表面无气泡， 铜表面有气泡， 电流表发生偏转。
3、化学电池的组成: 正极、负极、电解质溶液以及容器。 4、原电池的构成条件 ①两种活泼性不同的金属（或一种金属和 另一种非金属导体）构成电极。 ②电解质溶液。 ③电极用导线相联构成闭合回路。 5,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）
二、发展中的化学电源
干电池 碱性电池
蓄电池 锂离子电池
燃料电池
锂电池
锂是密度最小的金属，用锂作为电 池的负极，跟用相同质量的其他金属作 负极相比较，使用寿命大大延长。
1、干电池结构及电极反应原理
干电池
碱性电池
汽车用蓄电池
锂离子电池
锂离子电池：它是新一代可 充电的绿色电池，现已成为 笔记本电脑、移动电话、摄 像机等低功耗电器的主流。