人教化学必修2第2章第二节 化学能与电能（共32张PPT）

(共32张PPT)
电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称为电力。
估计在2050年火电仍居首位
火电，又称为火力发电。那么，火究竟是如何转化为电？
火力发电工作原理示意图
火电站从开始到结束能量是如何转化的？
化石燃料
化学能
燃烧
热能
蒸汽
机械能
电能
发电机
化学能　　　 电能　
？
锌表面有气泡产生，铜表面无明显现象
1.反应中，哪种物质失电子，哪种物质得电子
用导线将锌表面的电子引出来
Zn +2H+ = Zn 2+ +H2↑
２.什么方法可使Zn与H+分开，不让H+直接在Zn表面得电子？

离子方程式
思考问题
寻找答案
你对问题
２的想法
演示探究
Cu起传导电子的作用。
Zn + 2H+ = Zn 2+ +H2↑
大量气泡从铜片逸出，锌片部分溶解
1.H+得到的电子是Cu失去的吗？
2.在这个过程中Cu起什么作用？
3.你怎样才能知道导线中有电子通过？
可用电流表测电流及方向。

离子方程式
思考问题
寻找答案
组内交流 列出想法
演示探究
化学能直接转化为电能
1.电子从Zn到H+经历了哪些途径？
2.你认为这个过程能量是如何转化的？
锌表面无气泡，
铜表面有气泡，
电流表发生偏转。

解释实验现象
思考问题
寻找答案
组内交流
列出想法
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
电源
正负极：
负极：
电子流进（或电流流出）的一极
正极：
电子流出（或电流流进）的一极
Zn-2e-=Zn2+
2H++2e-=H2↑
Zn+2H+=Zn2++H2↑
负极
正极
还原反应
氧化反应
电极材料 电极反应式 发生的反应 原电池的电极
Zn片
Cu片
总的离子反应方程式
课堂小结1：
负极
正极
氧化反应
还原反应
溶解
有气泡冒出
电子流出
电子流入
活泼性较强
的金属
活泼性较弱
的金属
阴离子移向
阳离子移向

电极名称
电极材料
电子流向
反应类型
实验现象
离子流向


2、原电池反应原理
①粒子流向
电子：负极→正极
电流：正极→负极
溶液中阴离子→负极
溶液中阳离子→正极
②电极
反应
负极：氧化反应
活泼金属失电子变阳离子
正极：还原反应
溶液中离子得电子
总反应：负极金属与电解质溶液的离子反应
3、原电池的正负极的判断方法
微观判断
（根据电子流动方向）
电子流出的极

电子流入的极
——负极

——正极
较活泼的电极材料
较不活泼的电极材料
质量增加的电极
工作后
质量减少的电极
——负极

——正极
——正极

——负极
工作后，有气泡冒出的电极为正极
发生氧化反应的极
发生还原反应的极
宏观判断：

①根据电极材料

②根据原电池电极
发生的反应
③根据电极质量的变
化
④根据电极有气泡冒出：
——负极

——正极
H2SO4 (aq)
CuSO4 (aq)
负极( ): .
正极( ): .
总反应式: .
负极( ): .
正极( ): .
总反应式: .
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.
Ag
Fe
Fe
Ag
Fe－2e - = Fe 2+
2H++2e - = H2↑
Fe+2H+ = Fe 2+ +H2↑
Zn
Cu
Zn－2e - = Zn2+
Cu2+ +2e - = Cu
Zn+Cu2+ = Zn2 ++ Cu
试着说说原电池的构成有什么条件？
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① ② ③ ④ ⑤
⑥
实验探究
偏转
两极材料不同
有两种活泼性不同的金
属（或非金属）作电极
不偏转
①
②
原电池 ① ②
电流表指针 偏转
区别
结论
实验探究
不偏转
溶液不同
电极材料均插入
电解质溶液中
偏转
③
④
原电池 ③ ④
电流表指针 偏转
区别
结论
实验探究
⑤
不偏转
电极材料不同
能自发地发生氧化还原反应
原电池 ⑤
电流表指针 偏转
区别
结论
不偏转
容器不同
两极相连形成闭合回路
实验探究
⑥
电流表指针 原电池 ⑥组
偏转
区别
结论
1.有两种活泼性不同的金属（或非金属）
作电极
3.能自发地发生氧化还原反应
四.原电池的构成条件
4.两极相连形成闭合回路
2.电极材料均插入电解质溶液中
3.如何书写电极反应方程式
负极（锌片）： Zn －2e - = Zn 2+
负极（锌片）： Zn －2e - = Zn 2+
正极（石墨）： 2H++2e - = H2 ↑
正极（铜片）： Cu2+ + 2e - = Cu
总反应: Zn + 2H+ = Zn 2+ + H2 ↑
总反应: Zn + Cu2+ = Zn 2+ + Cu
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
一、原电池
6.原电池原理的应用：
1.下列装置中能组成原电池形成电流的是( )
C
2.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
B
3.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 B先变大后变小
C逐渐变大 D.逐渐变小
C
5.一个电池反应的离子方程式是 Zn+Cu2+=Zn2+ +Cu,
该反应的的原电池正确组合是( 　　 )
C
A B C D
正极 Zn Cu Cu Fe
负极 Cu Zn Zn Zn
电解质溶液 CuCl2 H2SO4 CuSO4 HCl
4.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
二、发展中的化学电源
干
电
池
上图是锌－锰干电池
负极:Zn-- 2e- ==Zn2+
正极(C):2NH4++ 2e- ==2NH3↑+2H2 ↑
铅蓄电池
锂电池
锂是密度最小的金属，用锂作为电池的负极，跟用相同质量的其他金属作负极相比较，使用寿命大大延长。
新型燃料电池
燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内，而是在工作时，不断从外界输入，同时将电极反应产物不断排出电池
负极:2H2－4e- +4OH- ==4H2O
正极:O2+2H2O+4e- ==4OH-
总反应:2H2+O2==2H2O
电极:多孔镍 电解质:KOH