化学能与电能 高一下化学人教版（2019）必修第二册(共28张PPT)

(共28张PPT)
人教版必修第二册
第六章
第一节化学反应与能量变化
第二课时化学反应与电能
我国为什么以火力发电为主，优缺点有哪些
其他1% 核电3%
水电19%
图6-52015年我国电力生产量构成图
火电74%
风电3%
加热水蒸气 带动发电机
1、煤炭是非可再生资源，会造成能源危机
2、煤炭燃烧会产生污染性气体
3、经多次转换，能量损耗大，燃料的利用率低
能否找到一种装置将化学能直接转化为电能呢
推动蒸汽机
机
械
化石燃料燃烧
热 能
化 学
电 能
普通锌锰电池 碱性电池
镍氢电池
在我们生活中由很多的电池，那么大家知道这些电池都是怎么工作的吗
镍 镉 电 池
[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
一、原电池原理
【实验6-3】
Zn比 Cu活泼，用导线 连在一起时，Zn 片失去的电 子变成Zn +进入溶液。
锌片：Zn-2e-=Zn +
(氧化反应)
电子经导线流向Cu 片 ， 溶液中的H+由于电场作用下 移向Cu片得电子被还原成H 。
铜片：2H++2e-=H 个
(还原反应)
【解释现象】
一、原电池
1.定义：将化学能直接转变成电能的装置，称为原电池
2.正负极：
正极： 电子流进(或电流流出)的一极
负极： 电子流出(或电流流进)的一极
3.电极反应：
电极材料 原电池正负极 电极反应式
发生的反应
Zn片 负极 Zn-2e-=Zn +
氧化反应
Cu片 正极 2HI++2e-=H 个
还原反应
电极总离子反应 Zn+2H+=Zn ++H 个(两个电极反应之和)
电源
失去电子的一极
得到电子的一极
4.工作原理：
电极名称：负极
电极反应类型：
氧化反应
电极反应式：
Zn-2e-=Zn 2+
电极名称：正 极
电极反应类型：还原反应
电极反应式：
2H++2e-=H
锌 A- 铜
Z 8
H+ SO2 -SO -H
原电池总反应式：Zn+2H+===Zn ++H 个
氧化反应
还原反应
活性强
活性弱
负极
正极
一、原电池
负极 正极
正极 I 负极 阳 离 子 → 正 极 阴 离 子 → 负 极
4.工作原理：
外电路：
内电路：
这样整个电路构成了闭合回路，带电粒子的定向移动产生电流
图6-7 原电池原理示意图
一 、原电池
1. 正、负极
2.电极反应式 3. 总反应式
4.电子流向
5. 阴、阳离子流向
6. 电势高低
电势越低，越易失电子；
电子从低电势流向高电势； Zn电极电势低，失电子；
还原剂的还原性越强， 电极电势越小。
电势越高，越易得电子。
电流从高电势流向低电势。 Cu 电极电势高，得电子；
氧化剂的氧化性越强，
电极电势越大。
4.工作原理：
外电路：负极 正 极 内电路：阳离子 → 正极
正极 I 、 负极
阴 离 子 → 负 极
图6-7 原电池原理示意图
用品：锌片、铁片、铜片、石墨；硫酸、硫酸铜、 酒精、蔗糖的溶液；导线、电流表、烧杯。
要求：请选择上述用品，设计原电池装置，并画 出装置简图，仪器药品不限。
二、构成原电池的条件
构成原电池的条件：
实验探究
序号
① ② ③
H SO H SO H SO
构 成 原电池
能 能 不能
构成 原电池 的条件
2个电极：活动性不同的2种金属或金属+非金属
二、构成原电池的条件
序号
④ ⑤ ⑥
实验 装置
构 成 原电池
能 能 不能
构成 原电池 的条件
电极必须插在电解质溶液中
二、构成原电池的条件
序号 ⑦ ⑧ ⑨ 实验 装置 Zn H SO
A
Cu
Zn Cu
盐桥
H S0 H SO
构成 原电池 不能 能 能 构成 原电池 的条件 两极相连形成闭合回路
二、构成原电池的条件
Zn
H SO
理论上，自发的氧化还原 反应均可构成原电池。
具体条件是：
① 具有 活动性不同 的两个电极(金属与金属或金属与能导电的非金属);
②溶液：两电极均插入电解质 溶液中(熔融电解质);
③导线：两极用导线相连，形成闭合回路。
一、原电池
5.构成条件
【练习】(1) 是 负 极 ， 是正极；
(2)外电路中电流由 流向 ;
(3)Zn 片附近c(SO 2 一)如何变化 ; ( 4 ) 现 象 ：Zn ,Cu
负极(Fe):Fe-2e-=Fe +.
正极(Ag):2H++2e-=H, 个.
总反应式： Fe+2H+=Fe ++H 个.
【课堂练习】
请在图上标出电子的流动方向和电流方向，并判断正负极，写出电
极反应式和总反应式。
H SO (aq)
指出下列原电池装置中的正负极材料，并写出正、负极电极
反应式以及总反应的离子方程式。
①Cu、C、AgNO 原电池 ②Mg、Al、 稀盐酸原电池
③Fe、Cu、FeCl 原电池 ④Fe、C、海水原电池
O
b电极
电解质 溶液
H O
H —
a电极
H
负载
A B C
D
锂离子电池 太阳能集热器 燃气灶
硅太阳能电池
【课堂练习】
1.下列设备工作时，将化学能转化为电能的是
A.电子由铜通过导线流向锌
电流表
B.该装置是将电能转化为化学能的装置 C.锌电极发生氧化反应 D.电流由锌通过导线流向铜
【课堂练习】
2.如图为某兴趣小组制作的番茄电池，下列说法正确的是(
【课堂练习】
3.下列装置能将化学能转化为电能的是(B)
Zn
稀
硫
酸
C D
A B
稀 硫酸
稀 硫 酸
稀 硫
酸
000000
Cu
【课堂练习】
4.下列叙述正确的是
①原电池是把化学能转化成电能的一种装置
②原电池的正极发生氧化反应，负极发生还原反应
③能自发进行的氧化还原反应可设计成原电池
④碳棒不能用来作原电池的正极
⑤反应Cu+2Ag+===Cu ++2Ag 可以自发进行
A.①③⑤ B.①④⑤ C.②③④ D.②⑤
下列叙述中，不正确的是( A.N上有气体放出 B.M为负极，N为正极 C.稀硫酸中SO2- 移向M 极
D.导线中有电流通过，电流方向是由M 到N
稀硫酸
【课堂练习】
5.如图所示的装置，M 为活动性顺序位于氢之前的金属，N为石墨棒，关于此装置的
【课堂练习】
6.下列几种化学电池中，不属于可充电电池的是
A.碱性锌锰电池 B.手机用锂电池
C.汽车用铅蓄电池 D.玩具用镍氢电池
7.LED 产品的使用为城市增添色彩。下图是氢氧燃料电池驱动LED 发光的一种装置
示意图。下列有关叙述正确的是()
A.a处通入氧气，b 处通入氢气
B.通入H 的电极发生反应：H -2e-===2H+
C.通入O 的电极为电池的正极
D.该装置将化学能最终转化为电能
导线
e N- 型半导体
Pt
田 P- 型半导体
b—
氢氧燃料电池 LED发光二极管
KOH 溶 液
导 线
田
田
a—
e
e
三、生活中的原电池
A
化学
能与
电能
小结
构成原电 池的条件
生活中的 原电池
原电池原理
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