《(通用)高中化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量 第二節(jié) 化學(xué)能與電能 第1課時(shí) 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能課件 新人教必修2》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(通用)高中化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量 第二節(jié) 化學(xué)能與電能 第1課時(shí) 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能課件 新人教必修2(32頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第1課時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能第二章第二節(jié)化學(xué)能與電能學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過實(shí)驗(yàn)探究認(rèn)識(shí)化學(xué)能與電能之間轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)。2.理解原電池的概念及工作原理。3.了解原電池的構(gòu)成與設(shè)計(jì)。核心素養(yǎng)1.科學(xué)探究:設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)構(gòu)成原電池的條件及其原理,判斷原電池的正負(fù)極。2.創(chuàng)新意識(shí):利用原電池原理能設(shè)計(jì)原電池。新知導(dǎo)學(xué)達(dá)標(biāo)檢測內(nèi)容索引新知導(dǎo)學(xué)1.一次能源和二次能源一次能源和二次能源(1)一次能源:直接從自然界取得的能源。如太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、水力、潮汐、原煤、石油、天然氣、天然鈾礦等。(2)二次能源:一次能源經(jīng)過加工,轉(zhuǎn)換得到的能源。如電能、蒸汽能、機(jī)械能等。一、能源與火力發(fā)電2.火力發(fā)電火力發(fā)電化學(xué)能間接轉(zhuǎn)化為電能
2、化學(xué)能間接轉(zhuǎn)化為電能(1)火力發(fā)電的原理首先通過化石燃料 ,使 ,加熱水使之_以推動(dòng)蒸汽輪機(jī),然后帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。(2)能量轉(zhuǎn)換過程燃燒化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芷癁檎羝?3)火力發(fā)電的弊端化石燃料屬于不可再生資源,用化石燃料發(fā)電會(huì)造成資源的浪費(fèi)。火力發(fā)電的過程中,能量經(jīng)過多次轉(zhuǎn)化,利用率低,能量損失大?;剂先紵龝?huì)產(chǎn)生大量的有害物質(zhì)(如SO2、CO、NO2、粉塵等),污染環(huán)境?;鹆Πl(fā)電是通過氧化還原反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的一種間接方式,在其過程中,燃燒是使化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的關(guān)鍵。歸納總結(jié)歸納總結(jié)解析例例1下列敘述不正確的是A.根據(jù)一次能源和二次能源的劃分,氫氣為二次能源B.電能是現(xiàn)代社會(huì)中應(yīng)用最廣
3、泛、使用最方便、污染最小的一種二次 能源C.火力發(fā)電是將燃料中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的過程D.在火力發(fā)電過程中,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能實(shí)際上是氧化還原反應(yīng)發(fā)生 的過程,伴隨著能量的變化答案解析解析氫氣不能從自然界中直接取得,是二次能源,A正確;電能也是二次能源,且使用方便、污染最小,B正確;實(shí)驗(yàn)步驟解釋或說明_1.實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)探究鋅與稀硫酸發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,而銅則不能二、原電池化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能鋅與稀硫酸反應(yīng),但氫氣在銅片上產(chǎn)生,導(dǎo)線中有電流鋅與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,但導(dǎo)線中無電流乙醇是非電解質(zhì),與鋅、銅都不反應(yīng)2.原電池的概念原電池的概念原電池是將 能轉(zhuǎn)化為 能的裝置;原電池的反應(yīng)本質(zhì)是 反應(yīng)
4、。3.原電池的構(gòu)成條件原電池的構(gòu)成條件理論上,自發(fā)的 反應(yīng)均可構(gòu)成原電池。具體條件是:(1)具有 的兩個(gè)電極(金屬與金屬或金屬與能導(dǎo)電的非金屬)。(2)溶液:兩電極均插入 溶液中。(3)導(dǎo)線:兩電極用導(dǎo)線相連,形成閉合回路?;瘜W(xué)電氧化還原氧化還原活動(dòng)性不同電解質(zhì)原電池總反應(yīng)式:;(2)能量轉(zhuǎn)化:能轉(zhuǎn)變?yōu)?能。4.原電池的工作原理原電池的工作原理(1)分析下圖并填空負(fù)極氧化反應(yīng)正極還原反應(yīng)Zn-2e-=Zn22H2e-=H2Zn2H=Zn2H2化學(xué)電相關(guān)視頻5.原電池工作原理的應(yīng)用原電池工作原理的應(yīng)用(1)比較金屬活動(dòng)性原電池中,作負(fù)極的金屬活動(dòng)性一般比作正極的金屬活動(dòng)性 。(2)改變化學(xué)反應(yīng)速
5、率如:在Zn和稀硫酸反應(yīng)時(shí),滴加少量CuSO4溶液,則Zn置換出的銅和鋅構(gòu)成原電池的正負(fù)極,從而加快Zn與稀硫酸反應(yīng)的速率。(3)設(shè)計(jì)原電池如:把Fe2Fe3=3Fe2設(shè)計(jì)成原電池,可用 作負(fù)極,_作正極,作電解質(zhì)溶液。強(qiáng)Fe銅(或石墨)FeCl3溶液歸納總結(jié)歸納總結(jié)例例2如圖所示裝置能夠組成原電池的是_。其他不能構(gòu)成原電池的說明理由:_。答案EFG A裝置的兩個(gè)電極的活潑性相同,電子不會(huì)流動(dòng)形成電流;B裝置為非電解質(zhì)溶液,不能發(fā)生氧化還原反應(yīng);C裝置電解質(zhì)溶液在兩個(gè)分開的裝置中,不成形成閉合回路;D裝置無導(dǎo)線連接電極,不能形成閉合回路。它們均不能構(gòu)成原電池思維啟迪原電池的判定方法:一看反應(yīng)原
6、理(能否自發(fā)地進(jìn)行氧化還原反應(yīng));二看構(gòu)成條件(兩極一液成回路:兩個(gè)活潑性不同的電極,插入電解質(zhì)溶液中,裝置形成閉合回路)。解析解析原電池中,負(fù)極金屬失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng)溶解,質(zhì)量減小,故A極為負(fù)極,B極為正極,A、D項(xiàng)正確;A、B、C分別為Zn、Cu和稀鹽酸時(shí),可以構(gòu)成原電池,且現(xiàn)象符合題意,B項(xiàng)正確;電解質(zhì)溶液中陽離子移向正極,C項(xiàng)錯(cuò)誤。例例3如圖所示電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),同時(shí)A極的質(zhì)量減小,B極上有氣泡產(chǎn)生,C為電解質(zhì)溶液,下列說法錯(cuò)誤的是A.B極為原電池的正極B.A、B、C分別可以為Zn、Cu和稀鹽酸C.C中陽離子向A極移動(dòng)D.A極發(fā)生氧化反應(yīng)答案解析選項(xiàng)正極負(fù)極電解質(zhì)溶液ACuZn
7、HClBZnCuCuSO4CCuZnCuSO4DCuZnZnCl2例例4某原電池的離子方程式是ZnCu2=Zn2Cu,該原電池正確的組成是答案解析解析解析將ZnCu2=Zn2Cu拆開兩個(gè)半反應(yīng):氧化反應(yīng)(負(fù)極反應(yīng)):Zn2e=Zn2。還原反應(yīng)(正極反應(yīng)):Cu22e=Cu。則電池的負(fù)極是Zn,正極是比鋅不活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘?,電解質(zhì)溶液中含Cu2。(1)依據(jù):已知一個(gè)氧化還原反應(yīng),首先分析找出氧化劑、還原劑,一般還原劑為負(fù)極材料(或在負(fù)極上被氧化),氧化劑(電解質(zhì)溶液中的陽離子)在正極上被還原。(2)選擇合適的材料電極材料:電極材料必須導(dǎo)電。負(fù)極材料一般選擇較活潑的金屬材料,或者在該氧化還
8、原反應(yīng)中,本身失去電子的材料。電解質(zhì)溶液:電解質(zhì)溶液一般能與負(fù)極反應(yīng)。設(shè)計(jì)原電池的方法方法技巧方法技巧原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。其工作原理是學(xué)習(xí)小結(jié)達(dá)標(biāo)檢測1.判斷正誤(正確的打“”,錯(cuò)誤的打“”)(1)電能是現(xiàn)代社會(huì)中應(yīng)用最廣泛、使用最方便、污染最小的一種二次能源()(2)NaOHHCl=NaClH2O是放熱反應(yīng),可以設(shè)計(jì)成原電池()(3)原電池中的陽離子由負(fù)極區(qū)向正極移動(dòng)()(4)在Zn|稀硫酸|Cu原電池中,電子由鋅通過導(dǎo)線流向銅,再由銅通過電解質(zhì)溶液到達(dá)鋅()(5)把鋅粒放入盛有鹽酸的試管中,加入幾滴CuCl2溶液,氣泡放出速率加快()答案12345ABCD鋰離子電池太陽能集熱
9、器燃?xì)庠罟杼柲茈姵?.(2017北京101中學(xué)期中)下列設(shè)備工作時(shí),將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是答案解析1234512345解析解析A項(xiàng),鋰離子電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,故正確;B項(xiàng),太陽能集熱器是把太陽能轉(zhuǎn)化為熱能,故錯(cuò)誤;C項(xiàng),燃燒是放熱反應(yīng),是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能,故錯(cuò)誤;D項(xiàng),硅太陽能電池是把太陽能轉(zhuǎn)化為電能,故錯(cuò)誤。3.(2017湖南郴州適應(yīng)性測試)如圖為某興趣小組制作的番茄電池,下列說法正確的是A.電子由銅通過導(dǎo)線流向鋅B.該裝置是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置C.鋅電極發(fā)生氧化反應(yīng)D.電流由鋅通過導(dǎo)線流向銅答案解析1234512345解析解析A項(xiàng),銅作正極,鋅作負(fù)極,因此電子由鋅流向銅,故錯(cuò)
10、誤;B項(xiàng),該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,故錯(cuò)誤;C項(xiàng),鋅作負(fù)極失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),故正確;D項(xiàng),電子與電流的方向相反,因此電流由銅極流向鋅極,故錯(cuò)誤。A.B.C.D.4.下列裝置中四塊相同的Zn片,放置一段時(shí)間后腐蝕速率由慢到快的順序是答案解析1234512345解析解析中的鋅作負(fù)極,腐蝕速率最快;中的鋅與外界不接觸,腐蝕速率最慢;中的鋅作正極,腐蝕速率比中的鋅要慢;因此腐蝕速率由慢到快的順序?yàn)?,故B正確。5.在銅鋅原電池中(如下圖),以硫酸銅為電解質(zhì)溶液,鋅為_極,電極上發(fā)生的是_(填“氧化”或“還原”)反應(yīng),電極反應(yīng)式為_。鋅片上觀察到的現(xiàn)象為_;銅為_極,電極上發(fā)生的是_(填“氧化”或“還原”)反應(yīng),電極反應(yīng)式_;銅片上觀察到的現(xiàn)象為_,原電池總反應(yīng)的離子方程式為_。12345答案解析負(fù)氧化Zn2e=Zn2鋅片溶解正還原Cu22e=Cu銅極變粗ZnCu2=Zn2Cu解析解析CuSO4為電解質(zhì)溶液時(shí),銅鋅原電池的負(fù)極為鋅,電極反應(yīng)式為Zn2e=Zn2,所以鋅片不斷溶解,正極為銅,電極反應(yīng)式為Cu22e=Cu,所以銅極不斷變粗,原電池總反應(yīng)式為ZnCu2=Zn2Cu。12345