6.1.2化学反应与电能 课件 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第六章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量变化 人教版《必修2》 第2课时 化学反应与电能 生活中充斥着各色各样的用电器，没有电能的支持，他们将无法进行工作，也就失去了使用的价值，给他们提供能量的电能是怎么产生的呢？生活中可以利用的能源都有哪些呢？ 一、能源的分类 水力、风力、化石能源等 电能、氢能、水煤气、蒸汽等 电能是应用最广泛、使用最方便、污染最小的二次能源 二次能源 二次能源 蒸汽 天然气 原煤 石油 水能 风能 电能 一次能源 一次能源 一次能源 一次能源 一次能源 二、化学能与电能 火力发电示意图 化学能 （燃料） 燃烧 热能 蒸汽 机械能 （涡轮机） 发电机 电能 1.化学能间接转化为电能---火力发电 【想一想】生活中的电能都是怎么获得的呢？其过程需要经过哪些 形式的能量转化？ 我国电力来源 火力发电 的弊端 煤炭是不可再生资源 排出大量温室气体 可能导致酸雨 能量转化效率低 燃烧（氧化还原反应）是使化学能转化为电能的关键 直接？ 化学能 （燃料） 燃烧 热能 蒸汽 机械能 （涡轮机） 发电机 电能 【想一想】 【实验探究】 实验1：将锌片和铜片平行插入稀硫酸溶液中，观察现象 实验2：将锌片和铜片用导线连接插入稀硫酸溶液中，观察现象 现象： Zn片溶解并有气泡产生 Cu片无明显现象 原理： 2.化学能直接转化为电能 实验2：将锌片和铜片用导线连接插入稀硫酸溶液中，观察现象 A （1）定义： 把化学能转变为电能的装置叫原电池。 现象： Zn片溶解，质量减小 Cu片有气泡产生 电流表指针偏转 原理： 还原反应 氧化反应 Zn-2e-=Zn2+ 铜锌原电池 电解质溶液 2H++2e-=H2↑ 阴离子 阳离子 负极（Zn） 正极（Cu） e- 失去 得到 （3）原电池反应的本质： 失去电子 得到电子 电池总反应 氧化还原反应 稀H2SO4 电子不下水，离子不上岸 （4）构成原电池的条件： 两个活泼性不同的金属（或一个为金属，一个为能导电的非金属）电极 课堂演练 1、下列装置能组成原电池的是 。 A B C D A D (5)原电池正负极的判断 电极名称 负极 正极 电极材料 活泼性强的金属 流出电子的一极 发生氧化反应 阴离子移向的一极 溶解的一极 活泼性较弱的金属或导电非金属 流入电子的一极 增重或有气泡放出 阳离子移向的一极 发生还原反应 电子流向 反应类型 离子流向 实验现象 课堂演练 2、请判断下列原电池的正负极？ - + + - + - Mg不与NaOH反应 浓硝酸使铁发生钝化 （6）原电池的应用 课堂演练 3、把a、b、c、d4种金属浸入稀硫酸中，用导线两两相连可以组成 各种原电池。若a、b相连，a为负极；c、d相连，d上有气泡逸出； a、c相连，a质量减少；b、d相连，b为正极。则4种金属的活动性 顺序由大到小排列为（ ） A、a>c>d>b B、a>c>b>d C、b>d>c>a D、a>b>c>d A 有下列材料：铁钉、铜钉、导线、柠檬 、发光二极管，请设计一个原电池使发光二极管发光并为手机充电。 实践活动 格林太太诉说病情 一次车祸后在黄金假牙旁装了颗不锈钢的假牙。但那次车祸以后，格林太太就老是头疼。四处求医就是治不好。后来，一位化学家为格林太太揭开了病因。请问这病因是什么？ 把病情，开处方 几种常见的化学电源 一次电池 一次电池 二次电池 二次电池 二次电池 锌锰干电池、纽扣电池 铅蓄电池、锂电池等 最早使用的化学电池是锌锰电池 1.普通锌锰干电池 一、一次电池 正极： 负极： 总反应式： (1)组成： 正极： 负极： 电解质： Pb PbO2 H2SO4溶液 (2)反应原理----放电过程 1.铅蓄电池 二、二次电池 Pb+SO42- -2e-=PbSO4 PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- = PbSO4 + 2H2O (2)反应原理----充电过程 阳极：PbSO4 + 2H2O －2e- =PbO2+ 4H+ + SO42- 阴极：PbSO4 +2e-=Pb +SO42- 总反应式： (3)铅蓄电池的充、放电过程 (1)组成： 正极： 负极： 电解质： NiO(OH) Cd KOH 锂是最轻的金属，活泼性极强，用其做电极材料具有能量密度高、体积小、高性能，充放电次数多，绿色环保等特点。现广泛用于手机等数码产品、电动汽车等。 2.镍镉电池 二、二次电池 3.锂离子电池 燃料电池是通过燃料与氧化剂分别在两个电极上发生氧化还原反应，将化学能直接转化为电能的电池装置 三、燃料电池 燃料电池与干电池和蓄电池的主要差别在于反应物不是储存在电池内部，而是用外加的设备，源源不断地提供燃料和氧化剂，使反应能连续进行。具有高效、无污染、燃料来源广泛、噪音低等优点。 （2）电池总反应式： 介质 负极反应式 正极反应式 酸性 中性 碱性 2H2 - 4e- = 4H+ 2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 4H++ 4e-==2 H2O （3）在不同介质中的电极反应式： 2H2 +4OH-- 4e- = 4H2O O2 + 2H2O+ 4e-==4OH- O2 + 2H2O+ 4e-==4OH- Lavf57.62.100 Lavf57.82.100 $$