6.1.2 化学反应与电能 课件（共53张PPT）

(共53张PPT)
第六章　化学反应与能量
第一节　化学反应与能量变化
第2课时　化学反应与电能
各式各样的电器
新课导入
一次能源
二次能源
水能
风能
电能
蒸气能
我们的生活很难离开电力
电是从哪里来的？
火力发电
核电站
水力发电
风力发电
一、化学能与电能
我们日常使用的电能主要来自火力发电。
2015年我国发电总量构成图
知识梳理
在化学反应中，物质中的化学能的变化通常表现为热量的变化，即化学能转变为热能。
问题：
物质中的化学能在什么条件下能转化为电能？
化学能如何转化为电能？
化学能
热能
机械能
电能
燃料燃烧
蒸气轮机
发电机
能量的转化效率并不是100%
化学能
热能
机械能
电能
转化次数越多能量损失越多
化学能
热能
机械能
电能
燃料燃烧
蒸气轮机
发电机
化学电池
1799年意大利物理学家伏特发明了世界上第一个发电器，也就是电池组，伏特电堆开创了电学发展的新时代。
伏特电堆
二、原电池
19世纪，英国化学家尼克尔森和卡莱尔利用伏特电池成功的电解了水，证明了水是由氢和氧两种元素组成的化合物。
英国化学家戴维，利用串联起来的伏特电池组，通过电解法发现了几种活泼的金属元素。比如金属钠和金属钾。
电能是如何产生的？
资料
Zn
H2
1．将锌片放入稀硫酸中
Zn
H2
H+
Zn2+
总反应：Zn + 2H+ Zn2+ + H2↑
SO4
2-
1．将锌片放入稀硫酸中
氧化反应：Zn – 2e- Zn2+
还原反应：2H+ + 2e- H2↑
Zn
H2
H+
Zn2+
总反应：Zn + 2H+ Zn2+ + H2↑
SO4
2-
1．将锌片放入稀硫酸中
氧化反应：Zn – 2e- Zn2+
还原反应：2H+ + 2e- H2↑
总反应：Zn + 2H+ Zn2+ + H2↑
2．将锌片和铜片同时放入稀硫酸中
Cu
Zn
H2
H+
Zn2+
SO4
2-
3．将稀硫酸中的锌片和铜片用导线和电流计连接
Cu
Zn
H2
H+
Zn2+
SO4
2-
H2
Cu
H+
A
Zn
SO4
2-
铜片上的氢气是如何产生的？
问题：
H2
Cu
H+
A
Zn
SO4
2-
H2
Cu
H+
A
Zn
SO4
2-
还原反应
2H+ + 2e- H2↑
铜片:
H2
Cu
H+
A
Zn
SO4
2-
还原反应
2H+ + 2e- H2↑
铜片:
Zn – 2e- Zn2+
锌片:
氧化反应
Zn2+
e-
e-
H2
Cu
H+
A
Zn
SO4
2-
还原反应
2H+ + 2e- H2↑
铜片:
Zn – 2e- Zn2+
锌片:
氧化反应
Zn2+
e-
e-
H2
Cu
H+
A
Zn
SO4
2-
还原反应
2H+ + 2e- H2↑
铜片:
Zn – 2e- Zn2+
锌片:
氧化反应
Zn2+
总反应：Zn + 2H+ Zn2+ + H2↑
这种把化学能转化为电能的装置叫原电池
e-
e-
H2
Cu
H+
A
Zn
SO4
2-
还原反应
2H+ + 2e- H2↑
铜片:
Zn – 2e- Zn2+
锌片:
氧化反应
Zn2+
Zn2+
Zn
H2
Cu
H+
Zn2+
H2
Cu
H+
A
Zn
Zn2+
e-
e-
SO4
2-
SO4
2-
还原反应
氧化反应
Zn2+
Zn
H2
Cu
H+
Zn2+
H2
Cu
H+
A
Zn
Zn2+
e-
e-
SO4
2-
SO4
2-
Zn2+
Zn
H2
Cu
H+
Zn2+
H2
Cu
H+
A
Zn
Zn2+
e-
e-
SO4
2-
SO4
2-
还原反应
氧化反应
Zn – 2e- Zn2+
Zn2+
Zn
H2
Cu
H+
Zn2+
H2
Cu
H+
A
Zn
Zn2+
e-
e-
SO4
2-
SO4
2-
还原反应
氧化反应
Zn – 2e- Zn2+
2H+ + 2e- H2↑
e-
e-
H2
Cu
H+
A
Zn
SO4
2-
Zn2+
原电池装置小结
正极 得到电子 发生还原反应
负极 失去电子 发生氧化反应
2H+ + 2e- H2↑
铜片:
Zn – 2e- Zn2+
锌片:
—
+
原电池装置小结
e-
e-
H2
Cu
H+
A
Zn
SO4
2-
Zn2+
电子流动方向：
负极 导线 正极
—
+
原电池装置小结
e-
e-
H2
Cu
H+
A
Zn
SO4
2-
Zn2+
—
+
原电池装置小结
e-
e-
Cu
A
Zn
Zn2+
H+
SO4
2-
离子运动方向：
阳离子 正极
阴离子 负极
三、原电池的构成要素
1．在原电池当中，稀硫酸的作用是什么？
2．制作原电池的过程中，对电极材料的选择是否有要求？
3．在原电池的制作中，电池有哪些不可或缺的部分？
Zn
酒精
Cu
A
Zn
稀硫酸
Cu
A
Zn
酒精
Cu
A
Zn
稀硫酸
Cu
A
Zn
酒精
Zn
A
Zn
稀硫酸
C
A
Zn
稀硫酸
玻璃
A
Zn
酒精
Zn
A
Zn
稀硫酸
C
A
Zn
稀硫酸
玻璃
A
1．电极材料
2．自发进行的电极反应
3．电子导体和离子导体
三、原电池的构成要素
例1．判断下列原电池的正极和负极
Zn
稀硫酸
Al
A
Zn
稀硫酸
Cu
A
Fe
稀硫酸
C
A
四、典型例题
—
+
+
—
—
+
例1．判断下列原电池的正极和负极
Zn
稀硫酸
Al
A
Zn
稀硫酸
Cu
A
Fe
稀硫酸
C
A
四、典型例题
例2．下列关于右图所示装置的叙述，错误的是（ ）
A.锌是负极，其质量逐渐减小
B.氢离子在铜表面被还原，产生气泡
C.电流从锌片经过导线流向铜片
D.电子从锌片经过导线流向铜片
Zn
稀硫酸
Cu
A
例2．下列关于右图所示装置的叙述，错误的是（ ）
A.锌是负极，其质量逐渐减小
B.氢离子在铜表面被还原，产生气泡
C.电流从锌片经过导线流向铜片
D.电子从锌片经过导线流向铜片
Zn
稀硫酸
Cu
A
（1)若a、b相连，a为负极。
（2)若c、d相连，d上有气泡逸出。
（3)若a、c相连，a的质量减少。
（4)若b、d相连，b为正极。
例3．把a、b、c、d 4种金属浸入到稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池，请根据下列信息，判断四种金属的活动性顺序。
a>b
（1)若a、b相连，a为负极。
（2)若c、d相连，d上有气泡溢出。
（3)若a、c相连，a的质量减少。
（4)若b、d相连，b为正极。
例3．把a、b、c、d 4种金属浸入到稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池，请根据下列信息，判断四种金属的活动性顺序。
a>b
（1)若a、b相连，a为负极。
（2)若c、d相连，d上有气泡溢出。
（3)若a、c相连，a的质量减少。
（4)若b、d相连，b为正极。
例3．把a、b、c、d 4种金属浸入到稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池，请根据下列信息，判断四种金属的活动性顺序。
c>d
a>b
（1)若a、b相连，a为负极。
（2)若c、d相连，d上有气泡溢出。
（3)若a、c相连，a的质量减少。
（4)若b、d相连，b为正极。
例3．把a、b、c、d 4种金属浸入到稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池，请根据下列信息，判断四种金属的活动性顺序。
c>d
a>c
a>b
（1)若a、b相连，a为负极。
（2)若c、d相连，d上有气泡溢出。
（3)若a、c相连，a的质量减少。
（4)若b、d相连，b为正极。
例3．把a、b、c、d 4种金属浸入到稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池，请根据下列信息，判断四种金属的活动性顺序。
c>d
a>c
d>b
例3．把a、b、c、d 4种金属浸入到稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池，请根据下列信息，判断四种金属的活动性顺序。
答案：a>c>d>b
a>b
（1)若a、b相连，a为负极。
（2)若c、d相连，d上有气泡溢出。
（3)若a、c相连，a的质量减少。
（4)若b、d相连，b为正极。
c>d
a>c
d>b
—
+
e-
e-
Cu
A
Zn
Zn2+
H+
SO4
2-
本节内容结束