必修2《化學(xué)能與電能》PPT課件

1、化學(xué)能與電能水電站水電站直接從自然界直接從自然界取得取得的能源稱為的能源稱為一次能源一次能源火電站火電站一次能源經(jīng)加工、轉(zhuǎn)換得到的能源稱為一次能源經(jīng)加工、轉(zhuǎn)換得到的能源稱為二次能源二次能源1、火力發(fā)電原理及過程、火力發(fā)電原理及過程燃燒燃燒蒸汽蒸汽發(fā)電機發(fā)電機化學(xué)能化學(xué)能 熱能熱能 機械能機械能 電能電能一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能2、火力發(fā)電的化學(xué)深層本質(zhì)分析、火力發(fā)電的化學(xué)深層本質(zhì)分析燃燒燃燒氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)氧化劑與還原劑之間發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移氧化劑與還原劑之間發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移火力發(fā)電火力發(fā)電將化學(xué)能經(jīng)一系列能量轉(zhuǎn)化為電能將化學(xué)能經(jīng)一系列能量轉(zhuǎn)化為電能舊鍵斷裂和新鍵形成、體系能量變化舊鍵斷裂和新鍵

2、形成、體系能量變化過程過程關(guān)鍵關(guān)鍵本質(zhì)本質(zhì)本質(zhì)本質(zhì)引起引起化學(xué)能電能化學(xué)能電能 ？（看書（看書P35頁第二、三段，回答問題）頁第二、三段，回答問題）1、當(dāng)氧化劑和還原劑直接接觸進行反應(yīng)時，化學(xué)、當(dāng)氧化劑和還原劑直接接觸進行反應(yīng)時，化學(xué)能要經(jīng)過一系列能量轉(zhuǎn)換才能轉(zhuǎn)換為電能。能要經(jīng)過一系列能量轉(zhuǎn)換才能轉(zhuǎn)換為電能。2、把氧化劑和還原劑分開，使氧化反應(yīng)和還原反、把氧化劑和還原劑分開，使氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)在兩個不同區(qū)域進行。應(yīng)在兩個不同區(qū)域進行。3、需要在氧化劑和還原劑之間架設(shè)橋梁使電子從、需要在氧化劑和還原劑之間架設(shè)橋梁使電子從氧化劑區(qū)域流向還原劑區(qū)域。氧化劑區(qū)域流向還原劑區(qū)域。4、考慮氧化反應(yīng)和還原

3、反應(yīng)發(fā)生的條件和環(huán)境，、考慮氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)發(fā)生的條件和環(huán)境，化學(xué)物質(zhì)的選擇?；瘜W(xué)物質(zhì)的選擇。5、從電學(xué)角度考慮儀器選擇和組裝問題。、從電學(xué)角度考慮儀器選擇和組裝問題。 Zn2+ + 負極負極 正極正極 - - Zn Cu電流表電流表SO42-H+H+e-IH2 實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象 ：銅片上有氣泡產(chǎn)生，鋅片不斷溶解，：銅片上有氣泡產(chǎn)生，鋅片不斷溶解， 電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。 實驗結(jié)論實驗結(jié)論 ：導(dǎo)線中有電流通過：導(dǎo)線中有電流通過 解釋實驗現(xiàn)象解釋實驗現(xiàn)象思考問題思考問題尋找答案尋找答案組內(nèi)交流組內(nèi)交流 列出想法列出想法演示探究實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能化學(xué)能直接

4、轉(zhuǎn)化為電能1.1.電子從電子從ZnZn到到H H+ +經(jīng)歷了哪些途徑？經(jīng)歷了哪些途徑？2.2.你認為這個過程能量是如何轉(zhuǎn)化的？你認為這個過程能量是如何轉(zhuǎn)化的？鋅表面無氣泡，鋅表面無氣泡，銅表面有氣泡，銅表面有氣泡，電流表發(fā)生偏轉(zhuǎn)。電流表發(fā)生偏轉(zhuǎn)。電子由電子由Zn 導(dǎo)線導(dǎo)線 銅片銅片 H+ 定向移動定向移動產(chǎn)生電流，故電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生電流，故電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)ZnCu定義：能把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b定義：能把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b 置，叫做原電池。置，叫做原電池。原電池的電極原電池的電極電極電極 電極材料電極材料反應(yīng)類型反應(yīng)類型 電子流動方電子流動方向向負極負極 還原性較強還原性較強的金屬

5、的金屬氧化反應(yīng)氧化反應(yīng) 電子流出電子流出（流向正極）（流向正極）的一極的一極正極正極 還原性較弱還原性較弱的金屬的金屬還原反應(yīng)還原反應(yīng) 電子流入電子流入（來自負極）（來自負極）的一極的一極構(gòu)成原電池的條件構(gòu)成原電池的條件有兩種活動性不同的金屬（或非金屬單質(zhì)）有兩種活動性不同的金屬（或非金屬單質(zhì)） 作電極作電極電極材料均插入電解質(zhì)溶液中電極材料均插入電解質(zhì)溶液中兩極相連形成閉合電路兩極相連形成閉合電路 原電池化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)：原電池化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)： 較活潑的金屬發(fā)生氧化反應(yīng)，電子從較活潑較活潑的金屬發(fā)生氧化反應(yīng)，電子從較活潑 的金屬（負極）通過外電路流向較不活潑的金屬（負極）通過外電路流向較不活潑 的

6、金屬（正極的金屬（正極）鋅片插入稀硫酸中，被鋅片插入稀硫酸中，被腐蝕。（化學(xué)腐蝕）腐蝕。（化學(xué)腐蝕）鋅片在鋅鋅片在鋅,銅（稀硫酸）原銅（稀硫酸）原電池中作為負極，也被腐電池中作為負極，也被腐蝕。（電化學(xué)腐蝕）蝕。（電化學(xué)腐蝕）哪個更快？哪個更快？原電池的負極原電池的負極被腐蝕得更快。被腐蝕得更快。分析鋅分析鋅,鐵（稀硫酸）原鐵（稀硫酸）原電池中的電極反應(yīng)。電池中的電極反應(yīng)。你感受到作為正極，鐵你感受到作為正極，鐵被保護了嗎？被保護了嗎？原電池的金屬原電池的金屬正極被保護。正極被保護。CH2SO4（不可以）（不可以）（不可以）（不可以）（可以）（可以）（不可以）（不可以）例例2條件一：有活潑性不

7、同的兩種金屬或非條件一：有活潑性不同的兩種金屬或非金屬金屬（可以）（可以）（不可以）（不可以）形成條件二：電極需插進電解質(zhì)溶液中；形成條件二：電極需插進電解質(zhì)溶液中；實驗探究形成原電池的條件實驗探究形成原電池的條件實驗探究形成原電池的條件實驗探究形成原電池的條件形成條件三：必須形成閉合回路形成條件三：必須形成閉合回路（不可以）（不可以）6,6,判斷原電池正、負極的方法判斷原電池正、負極的方法由組成原電池的兩極材料判斷：由組成原電池的兩極材料判斷：一般是活潑的金屬為負極一般是活潑的金屬為負極活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極根據(jù)電流方向或電子流動方向判斷

8、：根據(jù)電流方向或電子流動方向判斷：電流是由正極流向負極；電流是由正極流向負極；電子流動方向是由負極流向正極。電子流動方向是由負極流向正極。根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來判斷：根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來判斷：原電池的負極總是失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，原電池的負極總是失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極總是得電子發(fā)生還原反應(yīng)。正極總是得電子發(fā)生還原反應(yīng)。二、發(fā)展中的化學(xué)電源二、發(fā)展中的化學(xué)電源鋰電池鋰電池 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(zhì)量的其他金屬作池的負極，跟用相同質(zhì)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。干電池堿性電池1、干電池結(jié)構(gòu)及電極反應(yīng)原理干電池結(jié)構(gòu)及電極反應(yīng)原理汽車用蓄電池汽車用蓄電池鋰離子電池鋰離子電池鋰離子電池：它是新一代可鋰離子電池：它是新一代可充電的綠色電池，現(xiàn)已成為充電的綠色電池，現(xiàn)已成為筆記本電腦、移動電話、攝筆記本電腦、移動電話、攝像機等低功耗電器的主流。像機等低功耗電器的主