化学能与电能
图片预览
文档简介
课件37张PPT。人教版新课标高中化学
必修2多媒体课件第二章 化学反应与能量第二节 化学能与电能（一）指出反应Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑的基本反应类型，该反应是不是氧化还原反应？若是，指出还原剂和氧化剂。写出该反应的离子方程式。预备练习：该反应是置换反应，也是氧化还原反应。还原剂是Zn，氧化剂是H2SO4。Zn + 2H+ =Zn2+ + H2↑回忆金属活动顺序的有关知识。金属活动顺序表：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au在金属活动顺序表中：
排在H前面的金属能从酸溶液中置换出氢。
排在前面的金属能把后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。
越靠前的金属，越容易失去电子成为金属离子。随着科技和社会的发展，各种各样的电器进入社会。使用电器需要电能。电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便的一种二次能源，又称电力。
在化学反应中，物质的化学能的变化通常表现为热量的变化，即化学能转化为热能。那么，物质中的化学能在什么条件能转化为电能呢？×一.化学能与电能的相互转化2001年我国发电总量构成图燃烧化学能热能蒸汽机械能发电机电能在火力发电中，燃烧是将化学能转化为电能的关键。燃烧是氧化还原反应，氧化还原反应的本质是氧化剂与还原剂之间的电子转移。电子转移引起的化学键重组，同时伴随体系能量的变化。
能否使氧化还原反应释放的能量不通过热能而直接转变为电能呢？实验动画1现象：
Zn表面有气泡产生，Cu与稀硫酸不反应。
反应中，哪种物质失去了电子？哪种物质得到了电子？
Zn失去电子变成Zn2+，H+得到电子变成H。现象：
Zn逐渐减少，Cu本身无明显变化，但表面有气泡产生。
H+从铜棒上得到的电子是哪里来的？
Zn失去的电子通过Cu转移给了H+。
如何检验这种电子的转移？实验动画2实验动画3把这种将化学能转变为电能的装置叫做原电池。
实验中的原电池，锌片是负极，铜片是正极。
锌片：Zn - 2e- =Zn2+（氧化反应）
铜片：2H+ + 2e- =H2↑（还原反应）
Zn + 2H+ =Zn2+ + H2↑解释原电池构成的条件？原电池的构成条件：
1.有两种活动性不同的金属（或金属和非金属）作电极。
2.电解质溶液。
3.“两极”和“一液”连成回路。
4.能自发地进行氧化还原反应。练习：1.下列装置是不是原电池？若是，指出正负极，并写出电极反应和总反应的离子方程式。负极：Zn - 2e- = Zn2+
正极：2H+ + 2e- = H2↑
Zn + 2H+ =Zn2+ + H2↑×负极：Fe - 2e- = Fe2+
正极：Cu2+ + 2e- = Cu
Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu××2.有A、B、C、D四种金属.将A与B用导线连结起来，浸入电解质溶液中，Ｂ不易腐蚀。将A、D分别投入等浓度的盐酸中，D比A反应剧烈。将铜浸入Ｂ的盐溶液里，无明显变化.如果把铜盐浸入C的盐溶液里，有金属C析出.据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是（ ）
A、D C A B B、D A B C
C、D B A C D、B A D C B小结能直接将化学能转变为电能的装置叫做原电池。
原电池的化学本质是氧化还原反应。
原电池的负极发生氧化反应，正极发生还原反应。原电池的构成条件：
1.有两种活动性不同的金属（或金属和非金属）作电极。其中，较活泼的金属是负极，较不活泼的金属（或非金属）是正极。
2.电解质溶液。
3.“两极”和“一液”连成回路。
4.能自发地进行氧化还原反应。课外完成：完成：P37 “实践活动”。
作业：1。第二节 化学能与电能（二）发展中的化学电池1.干电池锌、锰干电池的电极反应：
负极（锌筒）：
Zn-2e-=Zn2+
正极（石墨）：
2NH4++2e-=2NH3 ↑ +H2↑
总反应：
Zn+2NH4+=Zn2++2NH3↑ +H2↑锌锰干电池即使不用，放置过久，锌筒也会因酸性的NH4Cl溶液腐蚀，造成漏夜而失效。
为了延长电池寿命和提高性能，人们将电解质换成KOH，并改进了结构，制成了寿命更长、性能更好的碱性锌锰干电池。2.充电电池充电电池又叫二次电池，它在放电时所进行氧化还原反应，在充电时又逆向进行。最早使用的充电电池是铅蓄电池。铅蓄电池放电原理的电极反应：
负极反应：
Pb+SO42--2e-=PbSO4?
正极反应：
PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O
总反应：
Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O镍镉充电电池密封、体积小、寿命长。镉（Cd）作负极，NiO（OH）作正极。以KOH作电解质。但镉有毒。镍氢充电电池锂离子充电电池锂离子电池是新一代可充电的绿色电池。
是笔记本电脑，移动电话，摄象机等低功耗电器的主流电源。3.燃料电池负极：2H2 + 4OH- - 4e- = 4H2O正极：O2+2H2O+ 4e- = 4OH-总反应：O2+2H2=2H2O燃料电池能将燃料和氧化剂（如氧气）反应放出的化学能直接转化为电能。燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置，前景诱人。几种燃料电池燃料电池的最新用途废电池对环境的危害电池中含有汞、镉、铅等有毒金属。随意丢弃废电池会对环境造成严重的污染。上世纪50年代，震惊世界的日本“水俣病”就是因汞中毒引起的。“痛痛病”是因镉中毒引起的。有关资料显示：
一粒钮扣电池能污染60万升水（这是一个人一生的用水量）。
一节一号电池埋在地里，能使１平方米的土地失去使用价值 。 中国电池的年产量180多亿只，占世界电池总产量的30％以上，年消费量达70－80亿只，但回收率却不足２％。
我们应该把废旧电池与其他垃圾分开，实行分类回收，集中处理。
为防止悲剧重演，从我做起，现在做起，不随意丢弃废旧电池。课外完成：作业：2、3、4、5。
必修2多媒体课件第二章 化学反应与能量第二节 化学能与电能（一）指出反应Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑的基本反应类型，该反应是不是氧化还原反应？若是，指出还原剂和氧化剂。写出该反应的离子方程式。预备练习：该反应是置换反应，也是氧化还原反应。还原剂是Zn，氧化剂是H2SO4。Zn + 2H+ =Zn2+ + H2↑回忆金属活动顺序的有关知识。金属活动顺序表：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au在金属活动顺序表中：
排在H前面的金属能从酸溶液中置换出氢。
排在前面的金属能把后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。
越靠前的金属，越容易失去电子成为金属离子。随着科技和社会的发展，各种各样的电器进入社会。使用电器需要电能。电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便的一种二次能源，又称电力。
在化学反应中，物质的化学能的变化通常表现为热量的变化，即化学能转化为热能。那么，物质中的化学能在什么条件能转化为电能呢？×一.化学能与电能的相互转化2001年我国发电总量构成图燃烧化学能热能蒸汽机械能发电机电能在火力发电中，燃烧是将化学能转化为电能的关键。燃烧是氧化还原反应，氧化还原反应的本质是氧化剂与还原剂之间的电子转移。电子转移引起的化学键重组，同时伴随体系能量的变化。
能否使氧化还原反应释放的能量不通过热能而直接转变为电能呢？实验动画1现象：
Zn表面有气泡产生，Cu与稀硫酸不反应。
反应中，哪种物质失去了电子？哪种物质得到了电子？
Zn失去电子变成Zn2+，H+得到电子变成H。现象：
Zn逐渐减少，Cu本身无明显变化，但表面有气泡产生。
H+从铜棒上得到的电子是哪里来的？
Zn失去的电子通过Cu转移给了H+。
如何检验这种电子的转移？实验动画2实验动画3把这种将化学能转变为电能的装置叫做原电池。
实验中的原电池，锌片是负极，铜片是正极。
锌片：Zn - 2e- =Zn2+（氧化反应）
铜片：2H+ + 2e- =H2↑（还原反应）
Zn + 2H+ =Zn2+ + H2↑解释原电池构成的条件？原电池的构成条件：
1.有两种活动性不同的金属（或金属和非金属）作电极。
2.电解质溶液。
3.“两极”和“一液”连成回路。
4.能自发地进行氧化还原反应。练习：1.下列装置是不是原电池？若是，指出正负极，并写出电极反应和总反应的离子方程式。负极：Zn - 2e- = Zn2+
正极：2H+ + 2e- = H2↑
Zn + 2H+ =Zn2+ + H2↑×负极：Fe - 2e- = Fe2+
正极：Cu2+ + 2e- = Cu
Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu××2.有A、B、C、D四种金属.将A与B用导线连结起来，浸入电解质溶液中，Ｂ不易腐蚀。将A、D分别投入等浓度的盐酸中，D比A反应剧烈。将铜浸入Ｂ的盐溶液里，无明显变化.如果把铜盐浸入C的盐溶液里，有金属C析出.据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是（ ）
A、D C A B B、D A B C
C、D B A C D、B A D C B小结能直接将化学能转变为电能的装置叫做原电池。
原电池的化学本质是氧化还原反应。
原电池的负极发生氧化反应，正极发生还原反应。原电池的构成条件：
1.有两种活动性不同的金属（或金属和非金属）作电极。其中，较活泼的金属是负极，较不活泼的金属（或非金属）是正极。
2.电解质溶液。
3.“两极”和“一液”连成回路。
4.能自发地进行氧化还原反应。课外完成：完成：P37 “实践活动”。
作业：1。第二节 化学能与电能（二）发展中的化学电池1.干电池锌、锰干电池的电极反应：
负极（锌筒）：
Zn-2e-=Zn2+
正极（石墨）：
2NH4++2e-=2NH3 ↑ +H2↑
总反应：
Zn+2NH4+=Zn2++2NH3↑ +H2↑锌锰干电池即使不用，放置过久，锌筒也会因酸性的NH4Cl溶液腐蚀，造成漏夜而失效。
为了延长电池寿命和提高性能，人们将电解质换成KOH，并改进了结构，制成了寿命更长、性能更好的碱性锌锰干电池。2.充电电池充电电池又叫二次电池，它在放电时所进行氧化还原反应，在充电时又逆向进行。最早使用的充电电池是铅蓄电池。铅蓄电池放电原理的电极反应：
负极反应：
Pb+SO42--2e-=PbSO4?
正极反应：
PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O
总反应：
Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O镍镉充电电池密封、体积小、寿命长。镉（Cd）作负极，NiO（OH）作正极。以KOH作电解质。但镉有毒。镍氢充电电池锂离子充电电池锂离子电池是新一代可充电的绿色电池。
是笔记本电脑，移动电话，摄象机等低功耗电器的主流电源。3.燃料电池负极：2H2 + 4OH- - 4e- = 4H2O正极：O2+2H2O+ 4e- = 4OH-总反应：O2+2H2=2H2O燃料电池能将燃料和氧化剂（如氧气）反应放出的化学能直接转化为电能。燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置，前景诱人。几种燃料电池燃料电池的最新用途废电池对环境的危害电池中含有汞、镉、铅等有毒金属。随意丢弃废电池会对环境造成严重的污染。上世纪50年代，震惊世界的日本“水俣病”就是因汞中毒引起的。“痛痛病”是因镉中毒引起的。有关资料显示：
一粒钮扣电池能污染60万升水（这是一个人一生的用水量）。
一节一号电池埋在地里，能使１平方米的土地失去使用价值 。 中国电池的年产量180多亿只，占世界电池总产量的30％以上，年消费量达70－80亿只，但回收率却不足２％。
我们应该把废旧电池与其他垃圾分开，实行分类回收，集中处理。
为防止悲剧重演，从我做起，现在做起，不随意丢弃废旧电池。课外完成：作业：2、3、4、5。