人教版高中化学必修二第二章第二节化学能与电能课件(共48张PPT)
文档属性
| 名称 | 人教版高中化学必修二第二章第二节化学能与电能课件(共48张PPT) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 978.0KB | ||
| 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 | 2019-05-06 21:44:53 | ||
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文档简介
课件48张PPT。 化学能与电能
----原 电 池
温故知新1、概念：
原电池是______________________的装置。
原电池反应的本质是_______________反应。将化学能转化为电能自发的氧化还原Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu2、工作原理：CuZnCuZnCuZnCuZnCuZnCuZnCuZnCuZn电流计发生偏转CuZn电流计发生偏转CuZn电流计发生偏转CuZnCuZnCuZnZn-2e=Zn2+ 铜锌原电池电解质溶液
CuSO4失e，沿导线传递，有电流产生Cu2++2e- =Cu阴离子SO42-阳离子Cu2+总反应：ZnCu Cu2++2e- =CuZn-2e- =Zn2+Zn+Cu2+=Zn2++Cu电极反应正极：负极：（氧化反应）（还原反应）原 电 池 原 理外电路内电路负极正极CuSO4 溶液用做电源，效率低，不适合实际应用。电池两个电极上都有红色物质生成“单液”电池直接接触时间稍长电流就很快减弱在原有实验基础上进行改进，设计成一个能产生持续稳定电流的原电池。ZnSO4溶液CuSO4溶液盐桥制法：1)将热的琼胶溶液倒入U形管中(注意不要产生裂隙)，将冷却后的U形管浸泡在KCl或NH4NO3的饱和溶液中即可。2)将KCl或NH4NO3的饱和溶液装入U形管，用棉花都住管口即可。实验4-1）
实验现象： 有盐桥存在时电流计指针发生偏转，即有电流通过电路。
取出盐桥，电流计指针即回到零点，说明没有电流通过。盐桥的作用：
（1）使整个装置构成通路，避免两溶液直接接触。
氧化剂和还原剂完全隔离，并在不同的区域内实现了电子的定向移动 由于盐桥（如KCl）的存在，其中阴离子Cl-向ZnSO4溶液扩散和迁移，阳离子K+则向CuSO4溶液扩散和迁移，分别中和过剩的电荷，保持溶液的电中性，从而使氧化还原反应持续进行，因而放电作用不间断地进行，一直到锌片全部溶解或 CuSO4溶液中的 Cu2+几乎完全沉淀下来。
若电解质溶液与KCl溶液反应产生沉淀，可用NH4NO3代替KCl作盐桥。（2）平衡电荷。
在整个装置的电流回路中，溶液中的电流通路是靠离子迁移完成的。取出盐桥，Zn失去电子形成的Zn2+进入ZnSO4溶液，ZnSO4溶液因Zn2+增多而带正电荷。同时，CuSO4则由于Cu2+ 变为Cu ，使得 SO42-相对较多而带负电荷。溶液不保持电中性，这两种因素均会阻止电子从锌片流向铜片，造成电流中断。双液原电池： 锌和锌盐溶液组成锌半电池；铜和铜盐溶液组成铜半电池，中间用盐桥连通，共同组成一个完整的原电池。实验探究形成原电池的条件（可以）（可以）（可以）（不可以）形成条件一：
活泼性不同的两个电极负极：较活泼的金属
正极：较不活泼的金属、石墨等（可以）（不可以）形成条件二：电极需插进电解质溶液中实验探究形成原电池的条件实验探究形成原电池的条件形成条件三：必须形成闭合回路（不可以）可以3、组成原电池的条件（1）有两种活动性不同的金属（或一种是非金属单质或金属氧化物）作电极。 （2）电极材料均插入电解质溶液中。 （3）两极相连形成闭合电路。 （4）能自发进行氧化还原反应。ABCDEFMN1.下列哪几个装置能形成原电池？OVXVVXXXXV4、原电池的正负极的判断方法外电路：电子流出为负极，电子流入为正极
内电路：阴离子移向负极，阳离子移向正极 较活泼的电极材料为负极
较不活泼的电极材料为正极 质量增加或者有气泡冒出的为正极
质量减少的为负极发生氧化反应的为负极
发生还原反应的为正极1.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 B2、如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线
将其悬在盛水的烧杯中，使之平衡；小心的向烧杯
中央滴入CuSO4溶液，片刻后可观察到的现象是( D )A. 铁圈和银圈左右摇摆不定
B. 保持平衡状态
C. 铁圈向下倾斜，银圈向上倾斜
D. 银圈向下倾斜，铁圈向上倾斜请根据氧化还原反应 :
Cu +2 Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+
设计成原电池。Cu Cu – 2e- = Cu2+比Cu不活泼的金属或石墨
2Fe3+ + 2e- = 2Fe2+ Fe2(SO4 )3、FeCl3等负极：
正极：
电解质溶液：练一练若是采用烧杯和盐桥装置图，采用的电解质溶液又是什么？试画出原电池的装置简图。依据氧化还原反应：
2Ag＋(aq)＋Cu(s) = Cu2＋(aq)＋2Ag(s)设计的原电池如图所示。
请回答下列问题：
(1)电极X的材料是________；电解质溶液Y是_______；
(2)银电极为电池的________极，发生的电极反应为
__________；X电极上发生的电极反应为________；
(3)外电路中的电子是从_______电极流向________电极。铜(或Cu) AgNO3溶液 正 Ag＋＋e－ = Ag Cu－2e－ = Cu2＋ 负(Cu) 正(Ag) 化学电池1)概念:将化学能变成电能的装置2)分类:①一次电池又称不可充电电池——如：干电池
②二次电池又称充电电池——蓄电池
③燃料电池3)优点:4)电池优劣的判断标准:①能量转换效率高，供能稳定可靠。②可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池和电池组，使用方便。③易维护，可在各种环境下工作。①比能量［符号(W·h/kg)，(W·h/L)］指电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少②比功率[符号是W/kg，W/L)]指电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小③电池的储存时间的长短生活中常见电池电池反应：
Zn + 2MnO2 + 2NH4+ = Mn2O3 + 2NH3??+ Zn2+ + H2O 1. 普通锌锰干电池负极：Zn-2e-=Zn2+ 正极：2NH4++2e-=2NH3+H2 Zn2+ +4NH3=Zn(NH3)42+H2+2MnO2=Mn2O3+H2O 碱性锌锰电池电池反应：
2MnO2+Zn+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2生活中常见电池2. 铅蓄电池已知：锌银纽扣电池（碱性）的总反应：正极：Ag2O + H2O+ 2e- =2Ag+2OH－负极：Zn +2OH－ —2e- =ZnO+H2OZn+Ag2O=ZnO+2Ag
写出它的正极和负极电极反应式。镉镍电池负极材料：Cd；
正极材料：涂有NiO2，
电解质：KOH溶液。
反应式如下：写出电极反应式。 特点：比铅蓄电池耐用，可密封反复使用。 镍—镉可充电电池可发生如下反应：Cd+2NiO(OH)+2H2O由此可知，该电池的负极材料是Cd(OH)2+2Ni(OH)2A. Cd （ A ）B. NiO(OH) D. Ni(OH)2C. Cd(OH)2电极反应：负极：Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2 正极：2NiO(OH)+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-某新型二次锂离子电池结构如右图，电池内部是固体电解质，充电、放电时允许Li＋在其间通过（图中电池内部“→”表示放电时Li＋的迁移方向）。充电、放电时总反应可表示为：
LiCoO2+6C Li1－xCoO2+LixC6
下列说法正确的是
A．外电路上的“→”，
表示放电时的电子方向
B．充电时阴极电极反应：
LixC6－xe-＝6C＋xLi+
C．放电时正极电极反应：
LiCoO2＝Li1－xCoO2＋xLi+＋xe-
D．外电路有0.1mole－通过，
发生迁移的Li+的质量为0.7gAD 氢氧燃料电池是一种新型的化学电池，其构造如图示：两个电极均由多孔性碳制成，通入的气体由孔隙逸出，并在电极表面放电。3.燃料电池发展中的电源思考：写出在KOH溶液中，氢氧燃料电池的电极反应式。2H2 +4OH-- 4e- = 4H2O O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-燃 料 电 池2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O2H2 - 4e- = 4H+
O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-2H2 +4OH-- 4e- = 4H2O O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-固体燃料电池2H2 - 4e- +2O2－= 2H2O O2 + 4e-= 2O2－ 2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O 将铂丝插入KOH溶液作电极，然后向两个电极上分别通入甲烷和氧气，可以形成原电池，由于发生的反应类似于甲烷的燃烧，所以称作燃料电池，根据两极上反应的实质判断，通入甲烷的一极为____，这一极的电极反应为___________________；通入氧气的一极为_______，电极反应为
__________________________________，总反应为__________________________。负极CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O正极O2+4e-+2H2O=4OH-CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O若将氢气换成甲烷，写出各电极的电极反应用途广泛的电池用于汽车的铅蓄电池笔记本电脑专用电池手机专用电池摄像机专用电池各式各样的纽扣电池（1）科学探究必须建立在无数次的实验基础上。
（2）科学研究必须要敢于探索，勇于创新。
（3）科学创造必须服务于社会，造福于人类。原电池工作原理创新与发明应用于生活
(各种电池)太阳能
电池翼为“神七”插上飞天翅膀
----原 电 池
温故知新1、概念：
原电池是______________________的装置。
原电池反应的本质是_______________反应。将化学能转化为电能自发的氧化还原Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu2、工作原理：CuZnCuZnCuZnCuZnCuZnCuZnCuZnCuZn电流计发生偏转CuZn电流计发生偏转CuZn电流计发生偏转CuZnCuZnCuZnZn-2e=Zn2+ 铜锌原电池电解质溶液
CuSO4失e，沿导线传递，有电流产生Cu2++2e- =Cu阴离子SO42-阳离子Cu2+总反应：ZnCu Cu2++2e- =CuZn-2e- =Zn2+Zn+Cu2+=Zn2++Cu电极反应正极：负极：（氧化反应）（还原反应）原 电 池 原 理外电路内电路负极正极CuSO4 溶液用做电源，效率低，不适合实际应用。电池两个电极上都有红色物质生成“单液”电池直接接触时间稍长电流就很快减弱在原有实验基础上进行改进，设计成一个能产生持续稳定电流的原电池。ZnSO4溶液CuSO4溶液盐桥制法：1)将热的琼胶溶液倒入U形管中(注意不要产生裂隙)，将冷却后的U形管浸泡在KCl或NH4NO3的饱和溶液中即可。2)将KCl或NH4NO3的饱和溶液装入U形管，用棉花都住管口即可。实验4-1）
实验现象： 有盐桥存在时电流计指针发生偏转，即有电流通过电路。
取出盐桥，电流计指针即回到零点，说明没有电流通过。盐桥的作用：
（1）使整个装置构成通路，避免两溶液直接接触。
氧化剂和还原剂完全隔离，并在不同的区域内实现了电子的定向移动 由于盐桥（如KCl）的存在，其中阴离子Cl-向ZnSO4溶液扩散和迁移，阳离子K+则向CuSO4溶液扩散和迁移，分别中和过剩的电荷，保持溶液的电中性，从而使氧化还原反应持续进行，因而放电作用不间断地进行，一直到锌片全部溶解或 CuSO4溶液中的 Cu2+几乎完全沉淀下来。
若电解质溶液与KCl溶液反应产生沉淀，可用NH4NO3代替KCl作盐桥。（2）平衡电荷。
在整个装置的电流回路中，溶液中的电流通路是靠离子迁移完成的。取出盐桥，Zn失去电子形成的Zn2+进入ZnSO4溶液，ZnSO4溶液因Zn2+增多而带正电荷。同时，CuSO4则由于Cu2+ 变为Cu ，使得 SO42-相对较多而带负电荷。溶液不保持电中性，这两种因素均会阻止电子从锌片流向铜片，造成电流中断。双液原电池： 锌和锌盐溶液组成锌半电池；铜和铜盐溶液组成铜半电池，中间用盐桥连通，共同组成一个完整的原电池。实验探究形成原电池的条件（可以）（可以）（可以）（不可以）形成条件一：
活泼性不同的两个电极负极：较活泼的金属
正极：较不活泼的金属、石墨等（可以）（不可以）形成条件二：电极需插进电解质溶液中实验探究形成原电池的条件实验探究形成原电池的条件形成条件三：必须形成闭合回路（不可以）可以3、组成原电池的条件（1）有两种活动性不同的金属（或一种是非金属单质或金属氧化物）作电极。 （2）电极材料均插入电解质溶液中。 （3）两极相连形成闭合电路。 （4）能自发进行氧化还原反应。ABCDEFMN1.下列哪几个装置能形成原电池？OVXVVXXXXV4、原电池的正负极的判断方法外电路：电子流出为负极，电子流入为正极
内电路：阴离子移向负极，阳离子移向正极 较活泼的电极材料为负极
较不活泼的电极材料为正极 质量增加或者有气泡冒出的为正极
质量减少的为负极发生氧化反应的为负极
发生还原反应的为正极1.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 B2、如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线
将其悬在盛水的烧杯中，使之平衡；小心的向烧杯
中央滴入CuSO4溶液，片刻后可观察到的现象是( D )A. 铁圈和银圈左右摇摆不定
B. 保持平衡状态
C. 铁圈向下倾斜，银圈向上倾斜
D. 银圈向下倾斜，铁圈向上倾斜请根据氧化还原反应 :
Cu +2 Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+
设计成原电池。Cu Cu – 2e- = Cu2+比Cu不活泼的金属或石墨
2Fe3+ + 2e- = 2Fe2+ Fe2(SO4 )3、FeCl3等负极：
正极：
电解质溶液：练一练若是采用烧杯和盐桥装置图，采用的电解质溶液又是什么？试画出原电池的装置简图。依据氧化还原反应：
2Ag＋(aq)＋Cu(s) = Cu2＋(aq)＋2Ag(s)设计的原电池如图所示。
请回答下列问题：
(1)电极X的材料是________；电解质溶液Y是_______；
(2)银电极为电池的________极，发生的电极反应为
__________；X电极上发生的电极反应为________；
(3)外电路中的电子是从_______电极流向________电极。铜(或Cu) AgNO3溶液 正 Ag＋＋e－ = Ag Cu－2e－ = Cu2＋ 负(Cu) 正(Ag) 化学电池1)概念:将化学能变成电能的装置2)分类:①一次电池又称不可充电电池——如：干电池
②二次电池又称充电电池——蓄电池
③燃料电池3)优点:4)电池优劣的判断标准:①能量转换效率高，供能稳定可靠。②可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池和电池组，使用方便。③易维护，可在各种环境下工作。①比能量［符号(W·h/kg)，(W·h/L)］指电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少②比功率[符号是W/kg，W/L)]指电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小③电池的储存时间的长短生活中常见电池电池反应：
Zn + 2MnO2 + 2NH4+ = Mn2O3 + 2NH3??+ Zn2+ + H2O 1. 普通锌锰干电池负极：Zn-2e-=Zn2+ 正极：2NH4++2e-=2NH3+H2 Zn2+ +4NH3=Zn(NH3)42+H2+2MnO2=Mn2O3+H2O 碱性锌锰电池电池反应：
2MnO2+Zn+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2生活中常见电池2. 铅蓄电池已知：锌银纽扣电池（碱性）的总反应：正极：Ag2O + H2O+ 2e- =2Ag+2OH－负极：Zn +2OH－ —2e- =ZnO+H2OZn+Ag2O=ZnO+2Ag
写出它的正极和负极电极反应式。镉镍电池负极材料：Cd；
正极材料：涂有NiO2，
电解质：KOH溶液。
反应式如下：写出电极反应式。 特点：比铅蓄电池耐用，可密封反复使用。 镍—镉可充电电池可发生如下反应：Cd+2NiO(OH)+2H2O由此可知，该电池的负极材料是Cd(OH)2+2Ni(OH)2A. Cd （ A ）B. NiO(OH) D. Ni(OH)2C. Cd(OH)2电极反应：负极：Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2 正极：2NiO(OH)+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-某新型二次锂离子电池结构如右图，电池内部是固体电解质，充电、放电时允许Li＋在其间通过（图中电池内部“→”表示放电时Li＋的迁移方向）。充电、放电时总反应可表示为：
LiCoO2+6C Li1－xCoO2+LixC6
下列说法正确的是
A．外电路上的“→”，
表示放电时的电子方向
B．充电时阴极电极反应：
LixC6－xe-＝6C＋xLi+
C．放电时正极电极反应：
LiCoO2＝Li1－xCoO2＋xLi+＋xe-
D．外电路有0.1mole－通过，
发生迁移的Li+的质量为0.7gAD 氢氧燃料电池是一种新型的化学电池，其构造如图示：两个电极均由多孔性碳制成，通入的气体由孔隙逸出，并在电极表面放电。3.燃料电池发展中的电源思考：写出在KOH溶液中，氢氧燃料电池的电极反应式。2H2 +4OH-- 4e- = 4H2O O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-燃 料 电 池2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O2H2 - 4e- = 4H+
O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-2H2 +4OH-- 4e- = 4H2O O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-固体燃料电池2H2 - 4e- +2O2－= 2H2O O2 + 4e-= 2O2－ 2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O 将铂丝插入KOH溶液作电极，然后向两个电极上分别通入甲烷和氧气，可以形成原电池，由于发生的反应类似于甲烷的燃烧，所以称作燃料电池，根据两极上反应的实质判断，通入甲烷的一极为____，这一极的电极反应为___________________；通入氧气的一极为_______，电极反应为
__________________________________，总反应为__________________________。负极CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O正极O2+4e-+2H2O=4OH-CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O若将氢气换成甲烷，写出各电极的电极反应用途广泛的电池用于汽车的铅蓄电池笔记本电脑专用电池手机专用电池摄像机专用电池各式各样的纽扣电池（1）科学探究必须建立在无数次的实验基础上。
（2）科学研究必须要敢于探索，勇于创新。
（3）科学创造必须服务于社会，造福于人类。原电池工作原理创新与发明应用于生活
(各种电池)太阳能
电池翼为“神七”插上飞天翅膀