高中化學(xué)2.2《化學(xué)能與電能》課件新人教版必修2_第1頁
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化學(xué):2.2《化學(xué)能與電能》課件PPT(人教版必修2)科學(xué)視野:能源的類型按利用能源的形態(tài)(直接利用或認(rèn)為加工)分類:一次能源:煤炭、石油、天然氣、水力、風(fēng)能、柴草、太陽輻射、地?zé)?、核燃料二次能源:電能、蒸汽、汽油、煤氣、液化氣、氫能、沼氣、火藥按?yīng)用范圍、技術(shù)成熟程度、經(jīng)濟(jì)與否分類:常規(guī)能源:煤炭、石油、天然氣、水力新能源:太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、生物能、海洋能一、化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化化學(xué)能熱能機(jī)械能電能燃燒蒸汽發(fā)電機(jī)思考與交流一:分析火力發(fā)電的利與弊火力發(fā)電的缺點(diǎn):①產(chǎn)生煙塵和廢氣,造成空氣污染②SO2形成酸雨③CO2加劇溫室效應(yīng)④煤炭?jī)?chǔ)量有限,是非再生能源

通過學(xué)習(xí)我們知道,自然界中有些能源是人類用一點(diǎn)就少一點(diǎn)的,因此我們要培養(yǎng)節(jié)約能源的習(xí)慣。并且自然環(huán)境與我們?nèi)祟惢顒?dòng)有密切的關(guān)系,應(yīng)該避免污染環(huán)境,否則就是危禍自己!思考與交流二:可不可以使氧化還原反應(yīng)釋放的能量不通過熱能而直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苣??二、化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的原理與裝置科學(xué)探究:Zn—Cu與稀H2SO4進(jìn)行實(shí)驗(yàn)①當(dāng)把鋅片插入稀硫酸中,有何現(xiàn)象?②當(dāng)把銅片插入稀硫酸中,有何現(xiàn)象?③將銅片、鋅片用導(dǎo)線連接起來,又有何現(xiàn)象?發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)發(fā)生得電子的還原反應(yīng)電子由負(fù)極流向正極,電流由正極流向負(fù)極。電極材料現(xiàn)象電子得失電極反應(yīng)原電池的電極鋅片銅片總的離子反應(yīng)方程式Zn+2H+

=Zn2++H2↑失得Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=H2↑負(fù)極正極有氣體產(chǎn)生鋅片溶解原電池:將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。CH2SO4(不可以)(不可以)(可以)(不可以)原電池的構(gòu)成條件:

1、兩種活潑性不同的金屬(或一種金屬和另一種非金屬導(dǎo)體)做電極;2、電極須插入電解質(zhì)溶液中;3、電極用導(dǎo)線相連形成閉合回路。負(fù)極:電子流出的電極(較活潑的金屬)正極:電子流入的電極(較不活潑的金屬、石墨等)原電池設(shè)計(jì)思路:1、能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng);2、通常有兩個(gè)活潑性不同的電極;3、需要電解質(zhì)溶液;4、還原劑在負(fù)極失電子,發(fā)生氧化反應(yīng),氧化劑在正極得電子,發(fā)生還原反應(yīng)。1、判斷下列哪些裝置構(gòu)成了原電池?若不是,請(qǐng)說明理由;若是,請(qǐng)指出正負(fù)極名稱,并寫出電極反應(yīng)式。不能構(gòu)成原電池不能構(gòu)成原電池2H++2e-=H2↑負(fù)極:總反應(yīng):正極:Zn-2e-=Zn2+Zn+2H+=Zn2++H2↑不能構(gòu)成原電池2H++2e-=H2↑負(fù)極:總反應(yīng):正極:Zn-2e-=Zn2+Zn+2H+=Zn2++H2↑正極:負(fù)極:總反應(yīng):Fe-2e-=Fe2+Cu2++2e-=CuFe+Cu2+=Fe2++Cu或

Fe+CuSO4=Cu+FeSO4正極:負(fù)極:總反應(yīng):Zn-2e-=Zn2+Cu2++2e-=CuZn

+Cu2+=Zn2++Cu或Zn

+CuSO4=Cu+ZnSO4負(fù)極:正極:總反應(yīng):Fe-2e-=Fe2+2H++2e-=H2↑Fe+2H+=Fe2++H2↑

Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑2、把a(bǔ)、b、c、d四種金屬片浸泡在稀H2SO4

中用導(dǎo)線兩兩相連可以組成各種原電池,若a、b相連時(shí)a為負(fù)極;c、d相連時(shí),c為負(fù)極,a、c相連時(shí),a為正極,b、d相連時(shí),b為負(fù)極,則這四種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)椋ǎ?/p>

A、a>b>c>dB、a>c>b>dC、b>d>c>aD、c>a>b>dD3、A、B、C是三種金屬,根據(jù)下列①、②兩個(gè)實(shí)驗(yàn),確定它們的還原性強(qiáng)弱的順序?yàn)椋ǎ?、將A與B浸在稀硫酸中用導(dǎo)線相連,A上有氣泡放出,B逐漸溶解②、將C浸入A的鹽溶液中,無金屬析出

A、A>B>CB、B>C>AC、C>A>BD、B>A>C

D4、某原電池的離子反應(yīng)是:

Zn+Cu2+=Zn2++Cu

該電池的正確組成是()A、Cu為正極,Zn為負(fù)極,HCl為電解質(zhì)溶液B、Zn為正極,Cu為負(fù)極,CuSO4為電解質(zhì)溶液C、Cu為正極,Zn為負(fù)極,CuSO4為電解質(zhì)溶液D、Cu為正極,Zn為負(fù)極,ZnCl2為電解質(zhì)溶液寫出電極反應(yīng)方程式:C寫出下列電極反應(yīng)式:試設(shè)計(jì)一個(gè)原電池,使之發(fā)生總的反應(yīng)方程式為

2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl2,畫出裝置圖,并寫出電極反應(yīng)式及電池總反應(yīng)的離子方程式。(提示:可用石墨作電極)科學(xué)探究:科學(xué)探究:根據(jù)你已具備的電化學(xué)知識(shí),自制一些簡(jiǎn)易的化學(xué)電池。一些實(shí)際生活中常用的電池鋅—錳干電池

汽車用鉛蓄電池鋰離子充電電池氫氧燃料電池正極:2MnO2+2NH4++2e-=Mn2O3+2NH3+H2O負(fù)極:Zn-2e-=Zn2+電池總反應(yīng)式:

Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O普通鋅—錳干電池鋅—錳干電池堿性鋅—錳干電池正極:2MnO2+H2O+2e-=Mn2O3+2OH-負(fù)極:Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2電池總反應(yīng)式:Zn+2MnO2+H2O=Zn(OH)2

+Mn2O3負(fù)極:Pb+SO42--2e-=PbSO4正極:PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O鉛蓄電池的總反應(yīng)式:PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O放電充電鉛蓄電池電極反應(yīng):總反應(yīng):2H2+O2=2H2O氫氧燃料電池負(fù)極:2H2+4OH--4e-=4H2O正極:O2+2H2O+4e-=4OH-鎳—鎘可充電電池:鎳—鎘電池的負(fù)極為金屬鎘(Cd),正極為NiO(OH),電解液為KOH溶液。正極:2NiO(OH)+2H2O+2e-=2Ni(OH)2+2OH-負(fù)極:Cd+2OH--2e-=Cd(OH)2總反應(yīng)式:Cd+2NiO(OH)+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2放電

充電鎳—?dú)淇沙潆婋姵兀核荖iO(OH)作為正極,以能夠自由吸收、釋放H2的儲(chǔ)氫金屬合金為負(fù)極,電解液為KOH溶液。正極:NiO(OH)+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-負(fù)極:1/2H2+OH--e-=H2O總反應(yīng)式:1/2H2+

NiO(OH)Ni(OH)2放電

充電銀—鋅蓄電池:正極殼填充Ag2O和石墨,負(fù)極蓋填充鋅汞合金,電解液為KOH溶液。正極:Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-負(fù)極:Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O放電

充電總反應(yīng)式:Ag2O+Zn+H2O2Ag+Zn(OH)2鋰亞硫電池:它使用金屬(Li)和石墨作電極,金屬鋰(Li)作負(fù)極,四氯化鋁鋰(LiAlCl4)溶解在亞硫酰氯(SOCl2)

組成的電解質(zhì)溶液中,亞硫酰氯(SOCl2)

也作正極反應(yīng)物。正極:3SOCl2+8e-=6Cl-+SO32-+2S負(fù)極:8Li

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