第六章 第一节 化学反应与能量转化 第2课时--人教版高中化学必修第二册教学课件(共18张PPT)

(共18张PPT)
第2课时 化学反应与电能
第一节 化学反应与能量变化
化学
1.通过实验探究认识化学能与电能之间转化的实质，构建原电池装置模型。
2.根据装置分析设计简单的原电池装置，并能根据实验现象进行微观粒子的分析，进一步明确原电池工作原理和构成条件。
3. 了解一次电池、二次电池、燃料电池等发展中的化学电源的特点。
学习目标
4.能正确书写简单化学电源的电极反应式。
重点：
化学反应中能量变化的本质;化学能转化为电能的装置特点及原理。
难点：
化学能转化为电能的装置特点及原理。
学习重难点
各式各样的电器
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
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。
转化次数越多能量损失越多
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
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？
二、原电池
【问题2-1】将锌片直接放入稀硫酸中，观察到什么现象？请写出反应的离子方程式。反应过程中的能量转化形式是？
【问题2-2】在锌片旁边放入一个铜片，观察到什么现象？
【问题2-3】将放入稀硫酸的锌片和铜片，利用导线和电流表连接起来，观察到什么现象？
锌片表面有气泡产生，Zn+2H+===Zn2++H2↑，化学能转化为热能。
锌片表面有气泡产生，铜片表面无明显变化。
铜片表面有气泡产生，电流表指针发生偏转。
二、原电池
【追问】你认为气泡的成分是什么？产生这一“异常”现象的原因是什么？
气泡中的气体是氢气,氢气由溶液中的氢离子得电子生成,发生的是还原反应:2H++2e-===H2↑,此过程除了溶液中的氢离子外还需要电子。但是由于铜并不能和稀硫酸反应而提供电子,所以上述还原反应还需要其他电子来源,即锌片。则应是锌失去的电子沿着导线移动到铜上,与溶液中的氢离子结合生成氢气。
二、原电池
【问题2-4】写出Zn-Cu-稀硫酸原电池中两极电极反应式及工作原理。
二、原电池
Zn-Cu原电池中的电流方向
Zn-Cu原电池中的电子流向
正极（Cu）经导线流向负极（Zn）
负极（Zn）经导线流向正极（Cu）
方向
相反
锌片：负极
发生氧化反应
Zn失去电子
Zn-2e－===Zn2+
铜片：正极
发生还原反应
H+得到电子
2H++2e－===H2↑
Zn-Cu原电池中的离子走向
阳离子向正极移动，阴离子向负极移动
Zn
酒精
Cu
A
Zn
稀硫酸
Cu
A
Zn
Cu
A
Zn
Cu
Zn
稀硫酸
玻璃
A
Zn
C
Zn
A
Zn
玻璃
A
Zn
C
Zn
A
三、原电池的构成要素
1.活泼性不同的电极材料
2.自发进行的氧化还原反应
3.两电极用导线相连插入电解质溶液（或熔融电解质）中，形成闭合回路
三、原电池的构成要素
电池漏液
各种型号的干电池
锌锰干电池构造图
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四、化学电源
电池漏液
一次电池
锌锰干电池构造图
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四、化学电源
汽车用铅酸蓄电池
Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O
充电
放电
化学能
电能
充电
放电
二次电池
四、化学电源
锂离子电池
镍氢充电电池
二次电池
四、化学电源
我国研发的燃料电池和超级高电容混合能源列车
燃料电池
四、化学电源
小结
谢谢大家