第二节化学能与电能(广东省深圳市)

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名称 第二节化学能与电能(广东省深圳市)
格式 rar
文件大小 2.1MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 化学
更新时间 2008-06-22 08:34:00

文档简介

课件22张PPT。第二节 化学能与电能现代社会中使用最为普遍的能源?电能——又称电力(二次能源)
电力是怎样产生的?看图,简述火力发电的工作原理?(2)存在的问题:(1)能量转换:一、化学能与电能的相互转化 化学能
(燃料)热能机械能电能燃烧蒸汽发电机(蒸汽轮机)(2)存在的问题: 经多次转换,能量损耗大,燃料的利用率低;环境污染严重。(1)能量转换:1、火力发电(3)燃烧的本质(3)燃烧的本质是氧化还原反应,而氧化还原反应的本质是电子转移。 火力发电由于经过多次能量转化,能量损耗大,能将化学能直接转化为电能吗?无现象锌片上有
气泡产生铜片上有气泡产生2H++2e-=H2↑ 锌失去的电子
沿导线流向铜片控究实验Zn + H2SO4(稀) = ZnSO4 + H2↑现象: 锌片不断溶解,铜片上有气泡产生,电流表的指针发生偏转。能量转化:反应的本质:化学能转变成电能氧化还原反应。2、原电池CuZn电子流出负极电子流入正极H2SO4Zne -e -e -e -e -e -_+电极和电极反应氧化反应还原反应探索实验:哪些装置是原电池?原电池组成条件 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
② 电解质溶液(做原电池的内电路,并参与反应)
③ 形成闭合回路
④ 能自发地发生氧化还原反应两极一液一连线Fe比Fe不活泼的金属或石墨 CuSO4 、CuCl2等负极:
正极:
电解质溶液:科学探究P41 请根据反应:Fe+Cu2+=Fe2++Cu 设计原电池,你有哪些可行方案?原电池设计思路:实践活动---水果电池练习下列装置中属于原电池的是:⑥④⑦④负极(Fe): Fe - 2e- = Fe2+
正极 (C): 2H+ + 2e- = H2↑
总反应式:Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑电极反应式:⑥负极(Zn): Zn-2e- = Zn2+
正极(Pb): 2H++2e- = H2↑
总反应式:
Zn+2CH3COOH =(CH3COO)2Zn+H2↑⑦负极(Fe): Fe-2e- = Fe2+
正极(Cu): Cu2++2e- = Cu
总反应: Fe+CuCl2 = FeCl2+Cu你是如何判定
装置的正、负极? 思考与交流原电池原理的应用①制作化学电源
②加快反应速率:
例如,实验室制H2时,由于锌太纯,反应一般较慢,可加入少量CuSO4以加快反应速率。
③判断金属活动性的强弱
④揭示钢铁腐蚀的原因及防止钢铁的腐蚀。
钢铁中含有碳,可与Fe组成原电池,发生原电池反应而使钢铁遭到腐蚀
防止钢铁腐蚀:在钢铁的表面焊接比Fe更活泼的金属(如Zn),组成原电池后,使Fe成为原电池的正极而得到保护。钢铁的析氢腐蚀:负极:Fe – 2e- = Fe2+
正极:2H+ + 2e- = H2↑钢铁的吸氧腐蚀:
负极:2Fe – 4e- = 2Fe2+
正极:2H2O + O2 + 4e- = 4OH-1、下列四个装置中,导线中的电子由左边一极流向右边一极的是( ) C习题习题请判断下列原电池的正负极情况和
电流方向下 页上 页首 页 小 结结 束3.某金属能跟稀盐酸作用放出氢气,该金属与锌组成原电池时,锌为负极,此金属是( )
A.Mg B.Fe C.Al D.Cu
B4.由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时,电解质溶液的 PH( )
A.不变 B.先变大后变小
C.逐渐变大 D.逐渐变小
C6.如图装置,电流表G发生偏转,同时A极逐渐变粗,B极逐渐变细,C为电解质溶液,则A、B、C应是下列各组中的哪一组( ) A、A是锌,B是铜,C为稀H2SO4
B、A是铜,B是锌,C为稀硫酸
C、A是铁,B是银,C为AgNO3溶液
D、A是Ag,B是铁,C为AgNO3溶液 D7.X、Y、Z都是金属,把X浸入Z的硝酸盐溶液中,X的表面有Z析出,X与Y组成原电池时,Y是电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为( )
A.X>Y>Z B.X>Z>Y   
C.Y>X>Z D.Y>Z>X
C因为X置换出Z,所以金属性X>Z负极的金属较活泼,所以Y>X 8.把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时,
a为负极;c、d相连时,电流由d到c;a、c相连时,c极上产生大量气泡,b、d相连时,b上有大量气泡产生,则四种金属的活动性顺序由强到弱的为: ( )
A.a > b > c > d B.a > c > d > b
C.c > a > b .> d D.b > d > c > a B课件15张PPT。复习回忆1、原电池:把化学能转化为电能的装置2、原电池原理 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) 下列装置中能组成原电池形成电流的是( )CAZnCu酒精A BC D没有形成
闭合回路酒精不是电解质没有形成闭合回路2、原电池组成条件 ① 两种活泼性不同的导体作电极
② 电解质溶液(做原电池的内电路,并参与反应)
③ 形成闭合回路
④ 能自发地发生氧化还原反应两极一液一连线请书写电极反应式:判断原电池正、负极的方法:*由组成原电池的两极材料判断:*根据电流方向或电子流动方向判断:*根据原电池两极发生的变化来判断:*电极反应现象.5、电极判断 练习:把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时,a为负极;c、d相连时,电流由d到c;a、c相连时,c极上产生大量气泡,b、d相连时,b上有大量气泡产生,则四种金属的活动性顺序由强到弱的为: ( )
A.a > b > c > d
B.a > c > d > b
C.c > a > b .> d
D.b > d > c > a B原电池设计思路: (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
还原反应二、发展中的化学电源1、干电池锌锰电池:
属于一次性电池,总反应式:Zn Zn2+ + 2e-2、充电电池:(1)铅蓄电池:负极:Pb + SO42-—2e-=PbSO4 正极:PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e-=
PbSO4 + 2H2O 铅蓄电池充电和放电的总化学方程式:
(2)镍镉充电电池: 体积少,具有残留性记忆的充电电池,
可重复使用500次以上。 广泛用于收录机、无线对讲机、电子闪光灯、电动剃须刀等,但有毒。负极:Cd,正极:NiO(OH)
电解液:KOH溶液 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。(3)锂离子电池:一种高效、环境友好的发电装置。3、燃料电池 它的电极材料一般为活性电极,具有很强的
催化活性,如铂电极,活性炭电极等。燃料电池的组成:
(1)燃料电极(负极)
(2)电解液
(3)空气/氧气电极(正极)2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 4H+ + 4e-= 4H2O2H2 +4OH-- 4e- = 4H2O O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-氢燃料电池 新型燃料电池:负极:CH4 + 10OH- - 8e-=CO32- + 7H2O
正极:2O2 + 4H2O + 8e-=8OH-
总反应:
CH4 + 2O2 + 2KOH=K2CO3 + 3H2O电极反应: 电池用金属铂片插入KOH溶液中作电极,又在两极上分别通甲烷和氧气。原电池原理的应用:(1)利用原电池原理设计新型化学电池;
(2)改变化学反应速率,如实验室用粗锌与硫酸反应制取氢气;
(3)进行金属活动性强弱比较;
(4)电化学保护法,即将金属作为原电池的正极而受到保护。如在铁器表面镀锌。