6.1.2 化学反应与电能-【化学一起课件】高中化学必修第二册同步PPT课件（人教版2019）

null 第一节 第六章 化学反应与能量变化 化学反应与热能 DEVELOPMENT AND UTILIZATION OF SEAWATER RESOURCES 第2课时 1 了解原电池的构成和工作原理 了解常见的化学电源 教学目标 了解化学能与电能的相互转化以及化学反应的其他应用 【知识背景】 太阳能发电 火力发电 鸡粪发电 光热发电 水力发电 化学反应与电能 【知识背景】 水电 火电 核电 风电 太阳能发电 水电 火电 核电 风电 太阳能发电 我国电力发展趋势 化学反应与电能 【知识背景】 【思考讨论】 火力发电过程中，发生了哪些能量形式的转化？ 化学能 热能 机械能 电能 燃烧 蒸汽 发电机 火力发电能量转化示意图 化学反应与电能 【化学反应与电能】 【思考交流】 对于化学能直接转化成电能，你有哪些思考？ 氧化还原反应的本质是电子转移，若将电子通过导线接通用电器，就可将化学能直接转化成电能。因此，可利用氧化还原反应原理，在一定条件下实现化学能向电能的转化。 化学反应与电能 【化学反应与电能——原电池】 1、概念 将化学能直接转化为电能的装置。 电池的起源 化学反应与电能 【化学反应与电能——原电池】 【实验6-3】 1、将锌片和铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中，观察现象。 2、用导线连接锌片和铜片，观察、比较导线连接前后的现象。 3、用导线在锌片和铜片之间串联一个电流表，观察电流表的指针是否偏转。 化学反应与电能 【化学反应与电能——原电池】 ① 锌片逐渐溶解 ② 铜片上有气泡产生 ③ 电流表指针偏转 实验现象 Zn转化为Zn2+进入溶液 H+在Cu片上转化为H2逸出 电路中产生了电流 实验结论 化学反应与电能 【化学反应与电能——原电池】 2、原电池的工作原理 Zn片 Cu片 e- e- Zn2+ H+ H+ 负极：Zn-2e- = Zn2+ 反应类型：氧化反应 电子流向：负极→正极 正极：2H+ + 2e- = H2↑ 反应类型：还原反应 离子流向：阳离子→正极 阴离子→负极 H2SO4 化学反应与电能 【化学反应与电能——原电池】 2、原电池的工作原理 负极失电子，发生氧化反应 正极得电子，发生还原反应 电解质溶液 阴离子 阳离子 外电路：e-从负极到正极 内电路：阴离子移向负极 内电路：阳离子移向正极 化学反应与电能 【化学反应与电能——原电池】 2、原电池的工作原理 【特别提醒】 （1）原电池工作时,电路中电流方向与外电路中电子的运动方向相反。 （2）在电解质溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极。阴、阳离子定向移动形成电流。在内电路中,电流方向是从负极到正极。 （3）在原电池的外电路中，电子在导线中定向移动，在内电路中，离子在溶液中定向移动，可谓“电子不下水，离子不上岸”。 化学反应与电能 【化学反应与电能——原电池】 通过特定的装置使氧化反应与还原反应分别在两个不同的区域进行，可以使氧化还原反应中转移的电子通过导体发生定向移动，形成电流，从而实现化学能向电能的转化。 化学反应与电能 【化学反应与电能——原电池】 【思考讨论】 在以上实验中，原电池不可或缺的构成部分有哪些？ （1）两极材料。一般情况下由两种活动性不同的金属组成。 （2）两极浸在电解质溶液中。 （3）形成闭合回路。 （4）形成闭合回路。 原电池的构成要素。 化学反应与电能 【化学反应与电能——常见的化学电池】 干电池 铅酸电池 纽扣电池 汽车电池 化学反应与电能 【化学反应与电能——常见的化学电池】 （1）锌锰干电池 正 极 石墨棒 负 极 锌筒（Zn — 2e- = Zn2+） 电解质溶液 氯化铵糊 电子流向 由锌筒(负极)流向石墨棒(正极) 锌逐渐消耗，二氧化锰不断被还原，电池电压逐渐降低，最后失效。 一次电池 化学反应与电能 【化学反应与电能——常见的化学电池】 （2）铅酸电池 二次电池 有些电池放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行，使电池恢复到放电前的状态，从而实现放电(化学能转化为电能)与充电(电能转化为化学能)的循环。这种充电电池属于二次电池。 化学反应与电能 【化学反应与电能——常见的化学电池】 【资料卡片 】 铅蓄电池是非常重要的一个电池系统。铅蓄电池的优点是放电时电动势较稳定，缺点是比能量（单位重量所蓄电能）小，对环境腐蚀性强。铅蓄电池的工作电压平稳、使用温度及使用电流范围宽、能充放电数百个循环、贮存性能好（尤其适于干式荷电贮存）、造价较低，因而应用广泛。 正极反应：PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- === PbSO4 + 2H2O 铅蓄电池放电时的电极反应为： 负极反应:：Pb + SO42- － 2e- === PbSO4 总反应：PbO2 + Pb + 2H2SO4 === 2PbSO4 + 2H2O （向右反应是放电,向左反应是充电） 化学反应与电能 【化学反应与电能——常见的化学电池】 （3）燃料电池 燃料电池是一种将燃料氧化剂的化学能直接转化为电能的装置。清洁、安全、高效。其能量转化率可以超过80%。 燃料电池的反应物从外部提供，电池仅做反应容器。 新型电池 化学反应与电能 【化学反应与电能——常见的化学电池】 【资料卡片 】 锂系电池分为锂电池和锂离子电池。手机和笔记本电脑使用的都是锂离子电池，通常人们俗称其为锂电池。电池一般采用含有锂元素的材料作为电极，是现代高性能电池的代表。而真正的锂电池由于危险性大，很少应用于日常电子产品。 锂离子电池由日本索尼公司于1990年最先开发成功。它是把锂离子嵌入碳（石油焦炭和石墨）中形成负极（传统锂电池用锂或锂合金作负极）。正极材料常用LixCoO2，也用LixNiO2和LixMnO4，电解液用LiPF6+二乙烯碳酸酯（EC）+二甲基碳酸酯（DMC）。 石油焦炭和石墨作负极材料无毒，且资源充足，锂离子嵌入碳中，克服了锂的高活性，解决了传统锂电池存在的安全问题，正极LixCoO2在充、放电性能和寿命上均能达到较高水平，使成本降低，总之锂离子电池的综合性能提高了。预计21世纪锂离子电池将会占有很大的市场。 锂离子二次电池充、放电时的反应式为： 化学反应与电能 【课堂小结】 化学反应与电能 原电池的工作原理 原电池的工作原理 电池正负极 电子流向 电子流向 一次电池 二次电池 新型电池 化学反应与电能 【课堂练习】 1、判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。 (1)目前我国的电力主要来自火力发电。(　 　) (2)利用化学电池可将化学能全部转化为电能。(　 　) (3)将铜片和锌片分别插入稀硫酸中,都会产生气泡。(　 　) (4)在锌铜原电池中,电子由铜片流向锌片。(　　 ) (5)在锌铜原电池中,溶液中的H+移向铜电极。(　 　) (6)原电池中,电子流出的一极为负极,发生氧化反应。(　 　) (7)锌锰干电池属于一次电池,锂离子电池属于二次电池。(　 　) (8)废旧的锌锰干电池含有重金属锰,对环境会造成污染,应回收处理。(　 　) 化学反应与电能 【课堂练习】 2、铜锌原电池的装置如图所示。下列说法错误的是 ( ) A D 负极的电极反应式为: Zn—2e- = Zn2+ A 电子由铜片经导线流向锌片 B 铜电极上发生还原反应 C 工作一段时间后溶液中的c（H+ ）减小 化学反应与电能 【课堂练习】 3、下列装置属于原电池的是 ( ) C 化学反应与电能 【课堂练习】 4、下列装置中能够组成原电池的是 (填序号)。 ③ 、⑤ 电极材料也可以是金属和非金属，活泼金属做负极，不活泼的非金属做正极。 化学反应与电能 【课堂练习】 5、有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下: 由此可判断这四种金属的活动性顺序是 ( ) C A a>b>c>d B b>c>d>a C d>a>b>c D a>b>d>c 化学反应与电能 【课堂练习】 6、如图所示的原电池装置，X、Y为两电极，电解质溶液为稀硫酸,外电路中的电子流向如图所示，对此装置的下列说法正确的是 ( ) C D X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应 A 电子流动方向为: X→外电路→Y→溶液→X B 若两电极分别为Zn和石墨棒，则X为石墨棒，Y为Zn C SO42-移向X电极，如有氢气产生在Y电极上 化学反应与电能 【方法整理】 活泼金属做负极 01 根据电极材料判断 负极→正极 02 根据电子流向判断 阳离子→正极 阴离子→负极 03 根据离子流向判断 负氧正还 04 根据反应类型判断 溶解的通常为负极，质量增加或有气泡产生通常为正极 05 根据电极现象判断 电池正负极的判断 化学反应与电能 【课堂练习】 7、依据氧化还原反应: 2Ag + (aq)+ Cu(s) =Cu2+ (aq) + 2Ag(s)设计的原电池如下图所示。请回答下列问题: (1)电极X的材料是 ；电解质溶液Y是 。 (2)银电极为电池的 极，发生的电极反应为 ；X电极上发生的电极反应 。 (3)外电路中的电子是从 电极流向 电极。 Cu AgNO3溶液 正 2Ag+ + 2e- =2Ag Cu - 2e- = Cu2+ Cu Ag 化学反应与电能 【方法整理】 根据总反应书写电极反应 根据原电池原理（负氧正还）和总反应方程式，分析正负极的主要反应物和产物。 写出简单一极的电极反应 另外一极的电极反应 = 总反应-简单一极的电极反应 注意保持两个电极反应的得失电子数目与总反应一致 负极：Zn-2e- + 2OH- === Zn(OH)2 正极：2MnO2 + 2H2O + 2e- === 2MnO(OH) + 2OH- 碱性锌锰电池的总反应为: Zn + 2MnO2 + 2H2O === 2MnO(OH) + Zn(OH)2 化学反应与电能 版权声明 课件版权归属“一起课件”，仅可自用，不可传播，不得用作商业性使用，不得上传至百度文库、学科网等盈利网站，任何侵权行为将被视为版权侵害，侵害者将承担一定的法律责任。 优美的小调 张宇桦 星空下的钢琴曲 1 172887.42 Lavf58.29.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.63 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.29.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.70 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf56.40.101 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$nullnullnullnullnullnull