《高中化學第三章 有機化合物 第二節(jié) 化學能與電能課件人教版必修2》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高中化學第三章 有機化合物 第二節(jié) 化學能與電能課件人教版必修2（52頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、新課標人教版化學必修新課標人教版化學必修 第二章第二節(jié)第二章第二節(jié) 化學能與電能化學能與電能邵東一中邵東一中 高一化學備課組高一化學備課組20222022 年年 2 2 月月 2 02 0 日 星 期 日日 星 期 日電能電能又稱電力（二次能源）又稱電力（二次能源）一次能源：一次能源： 從自然界中直接取得的能源如從自然界中直接取得的能源如: :煤煤, ,石油石油, ,天然氣等。天然氣等。二次能源：二次能源： 經(jīng)一次能源加工轉移得到的能源經(jīng)一次能源加工轉移得到的能源。20012001年我國發(fā)電總量構成圖年我國發(fā)電總量構成圖火力發(fā)電占據(jù)絕大部分火力發(fā)電占據(jù)絕大部分什么是火力發(fā)電？什么是火力發(fā)電？火

2、電站的工作原理如何火電站的工作原理如何? ?火力發(fā)電工作原理示意圖火力發(fā)電工作原理示意圖火電站從開始到結束能量是如何轉化的？火電站從開始到結束能量是如何轉化的？師生師生互動互動化石燃料化石燃料化學能化學能燃燒燃燒熱能熱能蒸汽蒸汽機械能機械能電能電能發(fā)電機發(fā)電機一一.發(fā)電站將化學能轉化為電能發(fā)電站將化學能轉化為電能火力發(fā)電有哪些缺點火力發(fā)電有哪些缺點?討論討論存存在在缺缺點點排出大量溫室氣體排出大量溫室氣體可能導致酸雨可能導致酸雨能量轉化效率低能量轉化效率低煤炭是非可再生資源煤炭是非可再生資源 化學能化學能 電能電能？ 實驗實驗1 1：把一塊鋅片和銅片同時插入盛有稀硫酸的燒杯：把一塊鋅片和銅片同

3、時插入盛有稀硫酸的燒杯 里。里。 實驗實驗2 2：用導線將鋅片和銅片連起來。：用導線將鋅片和銅片連起來。實實 驗驗現(xiàn)現(xiàn) 象象鋅片插入稀硫酸鋅片插入稀硫酸銅片插入稀硫酸銅片插入稀硫酸鋅片、銅片用導線連鋅片、銅片用導線連接在一起，并將鋅片接在一起，并將鋅片和銅片插入稀硫酸中和銅片插入稀硫酸中有氣泡冒出有氣泡冒出無明顯現(xiàn)象無明顯現(xiàn)象鋅片不斷溶解，鋅片不斷溶解，銅片表面銅片表面上產生氣泡，上產生氣泡，電流表指針電流表指針發(fā)生偏轉發(fā)生偏轉探究實驗探究實驗1 1實驗實驗2-42-4 根據(jù)所學的電學知識，你知道電子是怎根據(jù)所學的電學知識，你知道電子是怎樣流動的嗎？你如何判定裝置的正、負極？樣流動的嗎？你如何

4、判定裝置的正、負極？負極：較活潑的電極，電子流出的極，負極：較活潑的電極，電子流出的極，失去電子，發(fā)生氧化反應失去電子，發(fā)生氧化反應正極：較不活潑的電極，電子流入的極，正極：較不活潑的電極，電子流入的極，得到電子，發(fā)生還原反應得到電子，發(fā)生還原反應負極負極正極正極e-e-學學 與與 問問e-實驗分析：實驗分析：鋅片：鋅片：銅片：銅片：Zn 2e = Zn2+（發(fā)生氧化反應）（發(fā)生氧化反應）2H+ + 2e H2（發(fā)生還原反應）（發(fā)生還原反應）Zn + 2H+ Zn2+ + H2總反應：總反應：負極負極正極正極請根據(jù)Zn-Cu-稀硫酸組成的原電池填表完成上表電極材料電極材料電極反應式電極反應式發(fā)

5、生的反應發(fā)生的反應原電池的電極原電池的電極Zn片片Cu片片總的離子反應方程式總的離子反應方程式Zn-2eZn-2e- -=Zn=Zn2+2+2H2H+ +2e+2e- -=H=H2 2Zn+2HZn+2H+ +=Zn=Zn2+2+H+H2 2負極負極正極正極還原反應還原反應氧化反應氧化反應二二. .化學能直接轉化為電能化學能直接轉化為電能1.1.原電池的概念、前提原電池的概念、前提 將化學能轉化為電能的裝置將化學能轉化為電能的裝置 概念概念: :前提前提: 能自發(fā)發(fā)生氧化還原反應能自發(fā)發(fā)生氧化還原反應氧化反應氧化反應Zn-2e-=Zn2+ 銅鋅原電池銅鋅原電池電解質溶液電解質溶液失失e,e,沿

6、導線傳遞，有電流產生沿導線傳遞，有電流產生還原反應還原反應2H+2e-=H2陰離子陰離子陽離子陽離子總反應：總反應：負極負極正極正極 2H+2e- = H2Zn2e- = Zn2+Zn+2H+=Zn2+H2Zn+H2SO4=ZnSO4+H2(離子方程式）離子方程式）（化學方程式）（化學方程式）電極反應電極反應正極：正極：負極：負極：（氧化反應）（氧化反應）（還原反應）（還原反應）2 2 原電池工作原理：原電池工作原理：四四. .原電池的構成條件原電池的構成條件實驗探究實驗探究A AZnZnCuCuH H2 2SOSO4 4A AZnZnC CH H2 2SOSO4 4A AZnZnZnZnH

7、H2 2SOSO4 4原電池原電池電流表指針電流表指針偏轉偏轉區(qū)別區(qū)別結論結論偏轉偏轉兩極材料不同兩極材料不同有兩種活潑性不同的金有兩種活潑性不同的金屬（或非金屬）作電極屬（或非金屬）作電極不偏轉不偏轉1.1.有兩種活潑性不同的金屬（或非金屬）有兩種活潑性不同的金屬（或非金屬） 作電極作電極四四. .原電池的構成條件原電池的構成條件實驗探究實驗探究A AZnZnCuCuH H2 2SOSO4 4A AZnZnCuCu酒精酒精A AZnZnCuCuHClHCl原電池原電池電流表指針電流表指針偏轉偏轉區(qū)別區(qū)別結論結論不偏轉不偏轉溶液不同溶液不同電極材料均插入電極材料均插入電解質溶液中電解質溶液中偏

8、轉偏轉1.1.有兩種活潑性不同的金屬（或非金屬）有兩種活潑性不同的金屬（或非金屬） 作電極作電極四四. .原電池的構成條件原電池的構成條件2.2.電極材料均插入電解質溶液中電極材料均插入電解質溶液中A AZnZnCuCuH H2 2SOSO4 4實驗探究實驗探究A AC CCuCuH H2 2SOSO4 4原電池原電池電流表指針電流表指針偏轉偏轉區(qū)別區(qū)別結論結論不偏轉不偏轉電極材料不同電極材料不同能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應1.1.有兩種活潑性不同的金屬（或非金屬）有兩種活潑性不同的金屬（或非金屬） 作電極作電極3.3.能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應四四.

9、 .原電池的構成條件原電池的構成條件2.2.電極材料均插入電解質溶液中電極材料均插入電解質溶液中電流表指針電流表指針原電池原電池組組偏轉偏轉區(qū)別區(qū)別結論結論不偏轉不偏轉容器不同容器不同兩極相連形成閉合回路兩極相連形成閉合回路實驗探究實驗探究A AZnZnCuCuH H2 2SOSO4 4ZnZnH H2 2SOSO4 4A ACuCuH H2 2SOSO4 4 1.1.有兩種活潑性不同的金屬（或非金屬）有兩種活潑性不同的金屬（或非金屬） 作電極作電極3.3.能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應四四. .原電池的構成條件原電池的構成條件4.4.兩極相連形成閉合回路兩極相連形成閉合回路

10、2.2.電極材料均插入電解質溶液中電極材料均插入電解質溶液中負極（鋅片）：負極（鋅片）： Zn 2e - = Zn 2+負極（鋅片）：負極（鋅片）： Zn 2e - = Zn 2+正極（石墨）：正極（石墨）： 2H+2e - = H2 正極（銅片）：正極（銅片）： Cu2+ + 2e - = Cu 總反應總反應: Zn + 2H+ = Zn 2+ + H2 總反應總反應: Zn + Cu2+ = Zn 2+ + Cu 五五. .如何書寫電極反應方程式如何書寫電極反應方程式電極反應方程式的書寫方法電極反應方程式的書寫方法1 1、寫出總反應方程式、寫出總反應方程式2 2、把總反應根據(jù)電子得失情況，

11、分成氧化反應、還、把總反應根據(jù)電子得失情況，分成氧化反應、還原反應原反應3 3、氧化反應在負極發(fā)生，還原反應在正極發(fā)生，反、氧化反應在負極發(fā)生，還原反應在正極發(fā)生，反應物和生成物對號入座，注意酸堿介質和水等參與應物和生成物對號入座，注意酸堿介質和水等參與反應反應練習：寫出下列原電池的電極反應練習：寫出下列原電池的電極反應1 1、Fe-Ag-AgNOFe-Ag-AgNO3 32 2、Fe-Cu-AgNOFe-Cu-AgNO3 33 3、Mg-Al-HClMg-Al-HCl4 4、Mg-Al-NaOHMg-Al-NaOH（判斷正負極）（判斷正負極）5 5、Mg-Al-Mg-Al-濃濃HNOHNO3

12、 3（判斷正負極）（判斷正負極）6 6、Al-Cu-Al-Cu-濃濃H H2 2SOSO4 4（判斷正負極）（判斷正負極）六、原電池的設計方法六、原電池的設計方法P41 科學探究科學探究設計思路：設計思路：1、要有能自發(fā)發(fā)生的氧化還原反應；、要有能自發(fā)發(fā)生的氧化還原反應；2、把氧化還原反應分為氧化反應和還原反應兩個半反應，由、把氧化還原反應分為氧化反應和還原反應兩個半反應，由此確定電極反應；此確定電極反應；3、確定電極材料及其電解液；、確定電極材料及其電解液；4、畫出原電池裝置示意圖。、畫出原電池裝置示意圖。1.1.下列關于原電池的敘述正確的是下列關于原電池的敘述正確的是A.A.構成原電池的正

13、極和負極材料必須是兩種不同的金屬構成原電池的正極和負極材料必須是兩種不同的金屬B.B.原電池是將化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置原電池是將化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置C.C.在原電池中，電子流出的一極是負極，該電極被還原在原電池中，電子流出的一極是負極，該電極被還原D.D.原電池放電時，電流的方向是從負極到正極原電池放電時，電流的方向是從負極到正極2.2.如圖所示能夠組成原電池，并且產生明顯的電流的是如圖所示能夠組成原電池，并且產生明顯的電流的是（ ）B3.3.某金屬能跟稀鹽酸作用放出氫氣，該金屬某金屬能跟稀鹽酸作用放出氫氣，該金屬與鋅組成原電池時，鋅為負極，此金屬是與鋅組成原電池時，鋅為負極，此金屬是( )

14、( )A.Mg B.Fe C.Al D.CuA.Mg B.Fe C.Al D.Cu4.4.由銅鋅和稀硫酸組成的原電池工作時，由銅鋅和稀硫酸組成的原電池工作時，電解質溶液的電解質溶液的 PH( )PH( )A.A.不不 B B先變大后變小先變大后變小 C C逐漸變大逐漸變大 D.D.逐漸變小逐漸變小C( )ABCD正極正極ZnCuCuFe負極負極CuZnZnZn電解質溶液電解質溶液CuCl2H2SO4CuSO4HCl6.6.把把a a、b b、c c、d d四塊金屬片浸入稀硫酸中，用四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導線兩兩相連組成原電池。若導線兩兩相連組成原電池。若a a、b b相連時，相連時，a a

15、為為負極；負極；c c、d d相連時，電流由相連時，電流由d d到到c c；a a、c c相連時，相連時，c c極上產生大量氣泡，極上產生大量氣泡，b b、d d相連時，相連時，b b上有大量上有大量氣泡產生，則四種金屬的活動性順序由強到弱氣泡產生，則四種金屬的活動性順序由強到弱的為的為( )( ) A Aa b c d Ba b c d Ba c d b a c d b C Cc a b d Dc a b d Db d c a b d c a 7.7.實驗中預快速制取氫氣，最好的方法是實驗中預快速制取氫氣，最好的方法是A.A.純鋅與稀硫酸反應純鋅與稀硫酸反應B.B.純鋅與濃硫酸反應純鋅與濃硫

16、酸反應C.C.純鋅與稀鹽酸反應純鋅與稀鹽酸反應D.D.粗鋅（含鉛、銅雜質）與稀硫酸反應粗鋅（含鉛、銅雜質）與稀硫酸反應8.8.在盛有稀硫酸的燒杯中放入用導線鏈接的鋅片和銅片，在盛有稀硫酸的燒杯中放入用導線鏈接的鋅片和銅片，下列敘述正確的是下列敘述正確的是A.A.正極附近的正極附近的SOSO4 42-2-濃度逐漸增大濃度逐漸增大B.B.電子通過導線由銅片流向鋅片電子通過導線由銅片流向鋅片C.C.正極有正極有O O2 2逸出逸出D.D.銅片上有銅片上有H H2 2逸出逸出9.9.鐵及鐵的化合物應用廣泛，如鐵及鐵的化合物應用廣泛，如FeCl3FeCl3可用作催化劑，印刷可用作催化劑，印刷電路銅板腐蝕

17、劑和外傷止血劑等。電路銅板腐蝕劑和外傷止血劑等。寫出寫出FeCl3FeCl3溶液腐蝕印刷電路銅板的離子方程式：溶液腐蝕印刷電路銅板的離子方程式：若將若將中的反應設計成原電池，請畫出原電池的裝置圖，中的反應設計成原電池，請畫出原電池的裝置圖，標出正、負極，并寫出電極方程式標出正、負極，并寫出電極方程式空氣電池空氣電池鋰電池鋰電池化學電源化學電源一次性一次性Zn-2e-=Zn2+2NH4Cl+2MnO2+2e-=2MnO(OH)+2NH3+2Cl-NH4ClKOH延長了電池的使用壽命和提高其性能延長了電池的使用壽命和提高其性能鋅錳干電池鋅錳干電池負極負極:Zn- 2e- =Zn2+正極正極(C):

18、2NH4+ 2e- =2NH3+2H2 體積小、性能好的堿性鋅錳電池應運體積小、性能好的堿性鋅錳電池應運而生。這類電池的重要特征是電解液由原來而生。這類電池的重要特征是電解液由原來的中性變?yōu)殡x子導電性更好的堿性，負極也由的中性變?yōu)殡x子導電性更好的堿性，負極也由鋅片改為鋅粉，反應面積成倍增長，使放電電鋅片改為鋅粉，反應面積成倍增長，使放電電流大幅度提高。流大幅度提高。二次二次逆向逆向PbO2PbH2SO4NiO(OH)CdKOH鉛蓄電池鉛蓄電池負極負極:Pb+SO42-2e-=PbSO4正極正極:PbO2+4H+SO42- +2e-=PbSO4+2H2O22442222PbPbOH SOPbSO

19、H O 放電充電總反應：鋰電池鋰電池 鋰是密度最小的金屬，用鋰作為電鋰是密度最小的金屬，用鋰作為電池的負極，跟用相同質量的其他金屬作池的負極，跟用相同質量的其他金屬作負極相比較，使用壽命大大延長。負極相比較，使用壽命大大延長。燃料燃料氧化劑氧化劑能量能量電量電量燃料燃料氧化劑氧化劑新型燃料電池新型燃料電池 燃料電池不是把還原劑、氧化劑物質全燃料電池不是把還原劑、氧化劑物質全部貯藏在電池內，而是在工作時，不斷從外部貯藏在電池內，而是在工作時，不斷從外界輸入，同時將電極反應產物不斷排出電池界輸入，同時將電極反應產物不斷排出電池負極負極:2H:2H2 24e4e- - +4OH+4OH- - =4H

20、=4H2 2O O正極正極:O:O2 2+2H+2H2 2O+4eO+4e- - =4OH=4OH- -總反應總反應: :2H2H2 2+O+O2 2=2H=2H2 2O O電極電極: :多孔鎳多孔鎳 電解質電解質:KOH:KOH1.1.據(jù)報道，氫氧燃料電池公交車已經(jīng)駛上北京街頭，下列說法中據(jù)報道，氫氧燃料電池公交車已經(jīng)駛上北京街頭，下列說法中正確的是（正確的是（ ）A.A.電解水制取氫氣是理想而經(jīng)濟的制氫方法電解水制取氫氣是理想而經(jīng)濟的制氫方法B.B.發(fā)展氫氧燃料電池汽車不需要安全高效的儲氫技術發(fā)展氫氧燃料電池汽車不需要安全高效的儲氫技術C.C.氫氧燃料電池汽車的使用可以有效減少城市空氣污染

21、氫氧燃料電池汽車的使用可以有效減少城市空氣污染D.D.氫氧燃料電池把氫氣和氧氣燃燒放出的能量轉化為電能氫氧燃料電池把氫氣和氧氣燃燒放出的能量轉化為電能C2.2.下列說法中正確的是（下列說法中正確的是（ ）燃料電池的反應物可不儲存在電池的內部燃料電池的反應物可不儲存在電池的內部鋅錳干電池是一次電池，鉛蓄電池是二次電池鋅錳干電池是一次電池，鉛蓄電池是二次電池鋰電池是新一代可充電電池鋰電池是新一代可充電電池燃料電池作為汽車驅動能源已研發(fā)成功燃料電池作為汽車驅動能源已研發(fā)成功A.A. B. B.C.C. D. D.B3.3.電池是人類生產和生活中重要的能量來源，各式各樣電電池是人類生產和生活中重要的能

22、量來源，各式各樣電池的發(fā)明是化學對人類的一項重大貢獻。下列有關電池的池的發(fā)明是化學對人類的一項重大貢獻。下列有關電池的敘述正確的是敘述正確的是A.A.鋅錳干電池工作一段時間后碳棒變細鋅錳干電池工作一段時間后碳棒變細B.B.氫氧燃料電池可將熱量直接轉變?yōu)殡娔軞溲跞剂想姵乜蓪崃恐苯愚D變?yōu)殡娔蹸.C.氫氧燃料電池工作時氫氣在負極被氧化氫氧燃料電池工作時氫氣在負極被氧化D.D.太陽能電池的主要材料是高純度的二氧化硅太陽能電池的主要材料是高純度的二氧化硅C4.(20094.(2009廣州高一檢測廣州高一檢測) )鋰電池是鋰電池是一代新型高能電池，它以質量輕、一代新型高能電池，它以質量輕、能量高而受到普

23、遍重視，目前已研能量高而受到普遍重視，目前已研制成功多種鋰電池。某種鋰電池的制成功多種鋰電池。某種鋰電池的總反應式為總反應式為Li+MnOLi+MnO2 2=LiMnO=LiMnO2 2，下列說法正確的是，下列說法正確的是( )( )A.LiA.Li是正極，電極反應為是正極，電極反應為Li-eLi-e- -=Li=Li+ +B.LiB.Li是負極，電極反應為是負極，電極反應為Li-eLi-e- -=Li=Li+ +C.LiC.Li是負極，電極反應為是負極，電極反應為MnOMnO2 2+e+e- -= = D.LiD.Li是負極，電極反應為是負極，電極反應為Li-2eLi-2e- -=Li=Li

24、2+2+2MnOB5.(20085.(2008海南高考改造題）鉛蓄電池的總反應式為：海南高考改造題）鉛蓄電池的總反應式為：Pb+PbOPb+PbO2 2+2H+2H2 2SOSO4 4 2PbSO 2PbSO4 4+2H+2H2 2O O，關于鉛蓄電池的說法正，關于鉛蓄電池的說法正確的是確的是A.A.在放電時，正極發(fā)生的反應是在放電時，正極發(fā)生的反應是Pb(s)+ (aqPb(s)+ (aq)=PbSO)=PbSO4 4(s)+2e(s)+2e- -B.B.在放電時，該電池的負極材料是鉛板在放電時，該電池的負極材料是鉛板C.C.在放電時，電池中硫酸的濃度不斷增大在放電時，電池中硫酸的濃度不斷增

25、大D.D.在放電時，正、負極質量均減小在放電時，正、負極質量均減小充電充電放電放電24SOB6.6.已知空氣鋅電池的電極反應為，鋅片：已知空氣鋅電池的電極反應為，鋅片：2Zn+4OH2Zn+4OH- -4e-4e- -=2ZnO+2H=2ZnO+2H2 2O O；碳棒：；碳棒：O2+2HO2+2H2 2O+4eO+4e- -=4OH=4OH- -。據(jù)此判斷，鋅片是（。據(jù)此判斷，鋅片是（ ）A.A.正極，并被還原正極，并被還原B.B.正極，并被氧化正極，并被氧化C.C.負極，并被還原負極，并被還原D.D.負極，并被氧化負極，并被氧化D7.7.目前使用的氫氧燃料電池的電極反應如下：目前使用的氫氧燃料電池的電極反應如下：X X極：極：O O2 2+2H+2H2 2O+4eO+4e- -=4OH=4OH- -Y Y極：極：2H2H2 2+4OH+4OH- -4e-4e- -=4H=4H2 2O O回答下列問題：回答下列問題：x x是是_極，發(fā)生極，發(fā)生_反應；反應；y y是是_極，發(fā)生極，發(fā)生_反應；反應；若反應后得到若反應后得到5.4g5.4g液態(tài)水，此時氫氧燃料電池轉移的電子數(shù)為液態(tài)水，此時氫氧燃料電池轉移的電子數(shù)為_。8