化學(xué)能與電能教案

化學(xué)：２．２《化學(xué)能與電能》課件PPT（人教版必修２）

2021/5/91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(yáng)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(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⑸锬?、海洋?021/5/922021/5/93一、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2021/5/94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！2021/5/95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)殡娔苣兀?021/5/96二、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(lái)，又有何現(xiàn)象？2021/5/97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。2021/5/98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。2021/5/99CH2SO4（不可以）（不可以）（可以）（不可以）2021/5/910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)2021/5/911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)。2021/5/9121、判斷下列哪些裝置構(gòu)成了原電池？若不是，請(qǐng)說(shuō)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2021/5/9132H++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2021/5/9142H++2e-＝H2↑負(fù)極：總反應(yīng)：正極：Zn－2e-＝Zn2+Zn+2H+＝Zn2++H2↑2021/5/915正極：負(fù)極：總反應(yīng)：Fe－2e-＝Fe2+Cu2++2e-＝CuFe+Cu2+＝Fe2++Cu或

Fe+CuSO4＝Cu+FeSO42021/5/916正極：負(fù)極：總反應(yīng)：Zn－2e-＝Zn2+Cu2++2e-＝CuZn

+Cu2+＝Zn2++Cu或Zn

+CuSO4＝Cu+ZnSO42021/5/917負(fù)極：正極：總反應(yīng)：Fe－2e-＝Fe2+2H++2e-＝H2↑Fe+2H+＝Fe2++H2↑或

Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑2021/5/9182、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＞dD2021/5/9193、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(wú)金屬析出

A、A>B>CB、B>C>AC、C>A>BD、B>A>C

D2021/5/9204、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：C2021/5/921寫出下列電極反應(yīng)式：2021/5/922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：2021/5/923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。2021/5/9242021/5/925一些實(shí)際生活中常用的電池鋅—錳干電池2021/5/926

汽車用鉛蓄電池2021/5/927鋰離子充電電池2021/5/928氫氧燃料電池2021/5/929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2021/5/930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

＋Mn2O32021/5/931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)：2021/5/932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-2021/5/933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2021/5/934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2021/5/935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)22021/5/936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－8