高中化学专题2化学反应与能量转化第三单元化学能转化为3省公开课一等奖新名师优质课获奖课件.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第三单元 化学能与电能转化,第,1,课时 化学能转化为电能 化学电源,1/38,1.,学生经过试验探究认识原电池工作原理和原电池组成条件，初步了解原电池概念。,2.,学生经过对化学能转化为电能学习，体验科学探究过程。,3.,学生经过探究化学能转化为电能奥秘，提升学习化学兴趣和热情，体验科学探究艰辛与喜悦，感受化学世界奇妙与友好。,2/38,英国有一位贵妇人因蛀牙补过一颗黄金假牙，后因车祸又补了颗不锈钢假牙。从此出现头痛、失眠、心情烦躁等症状，四处求医总是找不到病因。这种痛苦经历一直连续了十年，直到有一次在上流社会舞会上巧遇一位著名化学家，这位化学家帮她找到病因，才解除了病痛。,让我们带着这两个疑问到下面学习中去寻找答案吧！,1780,年，意大利生物学家伽伐尼为给妻子看病，遵医,嘱买了不少青蛙。当用金属解剖刀触动靠近铜盘青蛙腿,皮时，已死去青蛙竟然发生了抽搐。,3/38,一、原电池,4/38,试验现象,结论,试验1,试验2,试验3,试验4,Zn,表面冒气泡，,Cu,表面无显著改变,Zn,表面冒气泡，,Cu,表面无显著改变,Zn,表面冒气泡，,Cu,表面也有气泡,Zn,表面冒气泡，,Cu,表面也有气泡，指针发生了偏转,有电流产生,问题：为何,Cu,表面也冒气泡呢？后面我们再解释,5/38,探究,1,：若将两块锌片用导线相连插入盛有稀硫酸烧杯里，将观察到什么现象？可得出什么结论？,结论：,Zn,表面冒气泡，但电流表指针不偏转,现象：,无电流产生,6/38,探究,2,：若将原装置中一块锌片换成石墨棒，现象又将怎样呢？可得出什么结论？,Zn,、,C,表面冒气泡，电流表指针有偏转,现象：,有电流产生,结论：,7/38,探究,3,：若将原装置中锌片换成石墨棒和铜片，又有何现象？,可得出什么结论？,现象：,Cu,、,C,表面无气泡，电流表指针无偏转,结论：,无电流产生,8/38,负极,正极,Zn-2e,-,=Zn,2+,2H,+,+2e,-,=H,2,还原剂,(Zn),失去电子，发生氧化反应,氧化剂,(H,+,),在铜极上得到电子，发生还原反应,还原剂失去电子从锌极流出,流入铜极,.,经外电路,Zn,2+,H,+,SO,4,2-,电流方向,装置中电流方向、正负电极、电子流动方向、电极上反应情况分析,思索,:,化学能是怎样转变成电能呢？,思索,:,组成原电池条件有哪些呢？,9/38,2.,形成原电池条件：,(1),有,自发发生,氧化还原反应。,(2),有两个活泼性不一样电极。,(3),有电解质溶液。,(4),形成闭合电路。,1.,定义：我们把将化学能转变为电能装置称为原电池。,原电池反应实质,10/38,问题：依据前面所学知识，我们知道,Zn,失去电子给了,Cu,，好像,Zn,表面应该没有气泡嘛。为何试验中,Zn,表面也冒气泡呢？,结论,:,锌表面也形成了原电池,提醒：试验用,Zn,不纯，表面看到黑色物质是石墨。,11/38,Zn-2e,-,=Zn,2+,负极：氧化反应，价升高，失去电子,得失电子守恒，两极反应式相加即得,总方程式：,2H,+,+Zn=Zn,2+,+H,2,正极：还原反应，价降低，得到电子,2H,+,+2e,-,=H,2,注意问题：,负极失电子，正极得电子。电解质有时参加电极反应。,3.,电极反应规律和电极反应式书写：,12/38,4.,原电池正负极判断,（,1,）电极材料：活泼性强金属为负极，活泼性弱或惰性电极为正极。,（,2,）电流方向或电子流向：外电路导线）上，电流由正极向负极，电子由负极到正极。,（,3,）电解质溶液中离子定向移动：阳离子移向正极，阴离子移向负极。,（,4,）电极反应：负极失电子，发生氧化反应；正极得电子发生还原反应。,（,5,）现象：溶解一极为负极，增重或有气泡产生一极为正极。,13/38,5.,原电池原理应用,（,1,）加紧反应速率。,如试验室用,Zn,和稀,H,2,SO,4,制取,H,2,，可加入少许,CuSO,4,，使产生,H,2,速率加紧。,（,2,）比较金属活泼性。,原电池中，普通活泼性强金属为负极，活泼性弱金属为正极。,14/38,（,3,）设计原电池。,理论上说，任何氧化还原反应都能够设计成原电池。如,Cu+2FeCl,3,=2FeCl,2,+CuCl,2,，可用,Cu,作负极，,C,作正极，,FeCl,3,溶液为电解质组成原电池。,15/38,在一块表面无锈铁片上滴一大滴含酚酞食盐水，放置一段时间后能够看到液滴周围逐步展现红色，并慢慢形成褐色锈斑。试说明产生此现象原因。,形成了铁,-,碳原电池,16/38,二、化学电源,1.,分类,一次电池：用过之后不能复原，如干电池。,二次电池：充电后可重复使用电池，如铅蓄电池。,普通锌锰电池,镍镉电池,一次电池,二次电池,17/38,2.,常见化学电源,（,1,）锌,-,锰干电池,18/38,负极（锌筒）,Zn-2e,-,=Zn,2+,正极（石墨）,2MnO,2,+2NH,4,+,+2e,-,=2MnO(OH)+2NH,3,总反应：,Zn+2MnO,2,+2NH,4,+,=Zn,2+,+2MnO(OH)+2NH,3,19/38,（,2,）铅蓄电池,负极：,Pb+SO,4,2-,-2e,-,=PbSO,4,正极：,PbO,2,+4H,+,+SO,4,2-,+2e,-,=PbSO,4,+2H,2,O,负极：,PbSO,4,+2e,-,=Pb+SO,4,2-,正极：,PbSO,4,+2H,2,O-2e,-,=PbO,2,+4H,+,+SO,4,2-,20/38,电极材料及原料：,电解质溶液：,电极反应式：,正极：,PbO,2,负极：,Pb,H,2,SO,4,溶液,负极（,Pb,）,:Pb-2e,-,+SO,4,2,-,=PbSO,4,Pb+PbO,2,+2H,2,SO,4,=2PbSO,4,+2H,2,O,正极（,PbO,2,）,:PbO,2,+4H,+,+SO,4,2,-,+2e,-,=PbSO,4,+2H,2,O,总反应：,优点：,应用领域：,电压稳定，使用方便、安全、可靠，能够循环使用,广泛用于国防、科研、交通、生产和生活,21/38,1.,电极材料及原料：,2.,电解质溶液：,3.,优点：,4.,应用领域：,（,3,）锂电池,摩托罗拉,6188/6288,原装锂电池,正极：金属氧化物 负极：锂,使用寿命长，质量轻、电压高、工作效率高、体积小,有机溶剂,电脑、摄影机、手表、心脏起搏器,索尼数码相机锂电池,22/38,银锌原电池是用不锈钢制成小圆盒，形似纽扣，故称,纽扣电池。盒内一端填充氧化银和石墨组成活性材料，另,一端填充锌汞合金组成活性材料。电极反应以下：,锌：,Zn+2OH,-,-2e,-,=,Zn,（,OH,）,2,氧化银：,Ag,2,O+H,2,O+2e,-,=2Ag+2OH,-,锌是,极，发生,反应；,氧化银是,极，发生,反应。,总反应为：,_,.,负,氧 化,正,还 原,Zn+Ag,2,O,+H,2,O=Zn,（,OH,）,2,+2Ag,（,4,）银锌电池,23/38,3.,燃料电池,(1),氢氧燃料电池,请移动鼠标观看对应内容,24/38,20,世纪,60,年代应用于美国载人飞船，也曾用于叉车、牵引车等。,燃料电池是继水力、火力、核能发电之后第四类发电,化学能发电,负极：,2H,2,+4OH,-,-4e,-,=4H,2,O,正极：,O,2,+2H,2,O+4e,-,=4OH,-,2H,2,+O,2,=2H,2,O,4e,-,燃料电池反应方程式,：,25/38,燃料电池：,把能源中燃料燃烧反应化学能直接转化为电能“能量转换器”,2H,2,+O,2,=2H,2,O,氢氧燃料电池,常见燃料电池还有甲烷燃料电池、铝,空气燃料电池、熔融盐燃料电池等,优点：,效率高、无污染，装置可连续使用,电极选取,多孔性金属电极，含有催化性能,26/38,(2),磷酸型燃料电池,以磷酸为电解质，利用廉价碳材料为骨架。除了以氢气为燃料外，还可使用甲醇、天然气、城市煤气等低廉燃料，是当前最成熟燃料电池。,当前世界上大容量燃料电池发电厂，都使用磷酸型燃料电池。如东京电能企业经营,11MW,美日合作磷酸型燃料电池发电厂。,27/38,(3),海水电池,1991,年，我国首创以铝,-,空气,-,海水为能源新型电池，用作航海标志灯。该电池以取之不尽海水为电解质，靠空气中氧气使铝不停氧化而产生电流。,这种海水电池能量比“干电池”高,20,倍,50,倍。,电极反应式为：,负极：,正极：,电池总反应：,4Al-12e,-,=4Al,3+,3O,2,+6H,2,O+12e,-,=12OH,-,4Al+3O,2,+6H,2,O=4Al(OH),3,28/38,4.,其它电能,火力发电,太阳能电池,风力发电,29/38,水力发电,海浪发电,地热发电,潮汐发电,30/38,回应故事情境,开始上课时讲故事中贵妇人经常头痛原因是什么？怎样医治？,2.,伽伐尼青蛙抽搐试验原因是什么？,都是因为形成了原电池,31/38,原电池原理,常见电源,形成原电池条件,有自发氧化还原反应,形成完整闭合回路,有两个活泼性不一样电极,化学电源,电解质溶液,燃料电池,其它电能,32/38,1.,以下列图所表示装置能够组成原电池且产生电流是,（）,G,G,G,G,稀硫酸,A,稀硫酸,B,硫酸铜溶液,C,乙醇水溶液,D,铜,银,铜,锌,铜,锌,锌,铜,BC,这是双选题哦！,33/38,2.,（,201,2,中山高一检测）已知空气,-,锌电池电极反,应为：锌片：,Zn+2OH,2e,=,=,ZnO+H,2,O,石墨：,O,2,+2H,2,O+4e,=,=,4OH,据此判断，锌片是（）,A.,负极，被氧化,B.,负极，被还原,C.,正极，被氧化,D.,正极，被还原,A,34/38,3.(201,2,金华高一检测,),某试验兴趣小组用如图所表示装置,做完试验后，在读书卡片上记下了以下,6,条统计，其中,正确是,(,),B,A,B,C,D,35/38,4.A,、,B,、,C,都是金属：,B,中混有,C,时，只有,C,能被盐酸溶解；,A,与,B,与稀硫酸组成原电池时，,A,为电池正极。,A,、,B,、,C,三种金属活动性次序为,(),A,A,B,C B,A,C,B,C,C,B,A D,B,C,A,C,36/38,5.,分析如图所表示四个原电池装置，其中结论正确是,(,),A,中,Mg,作为负极，中,Fe,作为负极,B,中,Mg,作为正极，电极反应式为,6H,2,O,6e,=,=,6OH,3H,2,C,中,Fe,作为负极，电极反应为,Fe,2e,=,=,Fe,2,D,中,Fe,作为正极，电极反应式为,2H,2e,=,=,H,2,B,37/38,不能因为我们感觉不到温暖就否定太阳存在；不能因为我们感觉不到真诚就否定人间真诚存在,。,38/38,