化學：《化學能與熱能》上課課件：課件十五（37張PPT）（新人教必修2）

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,歡迎進入化學課堂,人教版新課標高中化學必修2多媒體課件,第二章化學反應(yīng)與能量,第二節(jié)化學能與電能（一）,指出反應(yīng)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑的基本反應(yīng)類型，該反應(yīng)是不是氧化還原反應(yīng)？若是，指出還原劑和氧化劑。寫出該反應(yīng)的離子方程式。,預備練習：,該反應(yīng)是置換反應(yīng)，也是氧化還原反應(yīng)。,還原劑是Zn，氧化劑是H2SO4。,Zn+2H+=Zn2++H2↑,回憶金屬活動順序的有關(guān)知識。,金屬活動順序表：KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu,在金屬活動順序表中：排在H前面的金屬能從酸溶液中置換出氫。排在前面的金屬能把后面的金屬從它們的鹽溶液中置換出來。越靠前的金屬，越容易失去電子成為金屬離子。,隨著科技和社會的發(fā)展，各種各樣的電器進入社會。使用電器需要電能。電能是現(xiàn)代社會中應(yīng)用最廣泛、使用最方便的一種二次能源，又稱電力。在化學反應(yīng)中，物質(zhì)的化學能的變化通常表現(xiàn)為熱量的變化，即化學能轉(zhuǎn)化為熱能。那么，物質(zhì)中的化學能在什么條件能轉(zhuǎn)化為電能呢？,一.化學能與電能的相互轉(zhuǎn)化,2001年我國發(fā)電總量構(gòu)成圖,燃燒,化學能,熱能,蒸汽,機械能,發(fā)電機,電能,,,,在火力發(fā)電中，燃燒是將化學能轉(zhuǎn)化為電能的關(guān)鍵。燃燒是氧化還原反應(yīng)，氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是氧化劑與還原劑之間的電子轉(zhuǎn)移。電子轉(zhuǎn)移引起的化學鍵重組，同時伴隨體系能量的變化。能否使氧化還原反應(yīng)釋放的能量不通過熱能而直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苣兀?實驗動畫1,現(xiàn)象：Zn表面有氣泡產(chǎn)生，Cu與稀硫酸不反應(yīng)。反應(yīng)中，哪種物質(zhì)失去了電子？哪種物質(zhì)得到了電子？Zn失去電子變成Zn2+，H+得到電子變成H。,,現(xiàn)象：Zn逐漸減少，Cu本身無明顯變化，但表面有氣泡產(chǎn)生。H+從銅棒上得到的電子是哪里來的？Zn失去的電子通過Cu轉(zhuǎn)移給了H+。如何檢驗這種電子的轉(zhuǎn)移？,實驗動畫2,,實驗動畫3,把這種將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置叫做原電池。實驗中的原電池，鋅片是負極，銅片是正極。鋅片：Zn-2e-=Zn2+（氧化反應(yīng)）銅片：2H++2e-=H2↑（還原反應(yīng)）Zn+2H+=Zn2++H2↑,解釋,,,原電池構(gòu)成的條件？,,原電池的構(gòu)成條件：1.有兩種活動性不同的金屬（或金屬和非金屬）作電極。2.電解質(zhì)溶液。3.“兩極”和“一液”連成回路。4.能自發(fā)地進行氧化還原反應(yīng)。,練習：,1.下列裝置是不是原電池？若是，指出正負極，并寫出電極反應(yīng)和總反應(yīng)的離子方程式。,負極：Zn-2e-=Zn2+正極：2H++2e-=H2↑Zn+2H+=Zn2++H2↑,,負極：Fe-2e-=Fe2+正極：Cu2++2e-=CuFe+Cu2+=Fe2++Cu,,,2.有A、B、C、D四種金屬.將A與B用導線連結(jié)起來，浸入電解質(zhì)溶液中，Ｂ不易腐蝕。將A、D分別投入等濃度的鹽酸中，D比A反應(yīng)劇烈。將銅浸入Ｂ的鹽溶液里，無明顯變化.如果把銅鹽浸入C的鹽溶液里，有金屬C析出.據(jù)此判斷它們的活動性由強到弱的順序是（）A、DCABB、DABCC、DBACD、BADC,B,小結(jié),能直接將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置叫做原電池。原電池的化學本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)。原電池的負極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)。,原電池的構(gòu)成條件：1.有兩種活動性不同的金屬（或金屬和非金屬）作電極。其中，較活潑的金屬是負極，較不活潑的金屬（或非金屬）是正極。2.電解質(zhì)溶液。3.“兩極”和“一液”連成回路。4.能自發(fā)地進行氧化還原反應(yīng)。,課外完成：,完成：P37“實踐活動”。作業(yè)：1。,第二節(jié)化學能與電能（二）,發(fā)展中的化學電池,1.干電池,鋅、錳干電池的電極反應(yīng)：負極（鋅筒）：Zn-2e-=Zn2+正極（石墨）：2NH4++2e-=2NH3↑+H2↑總反應(yīng)：Zn+2NH4+=Zn2++2NH3↑+H2↑,鋅錳干電池即使不用，放置過久，鋅筒也會因酸性的NH4Cl溶液腐蝕，造成漏夜而失效。為了延長電池壽命和提高性能，人們將電解質(zhì)換成KOH，并改進了結(jié)構(gòu)，制成了壽命更長、性能更好的堿性鋅錳干電池。,2.充電電池,,充電電池又叫二次電池，它在放電時所進行氧化還原反應(yīng)，在充電時又逆向進行。最早使用的充電電池是鉛蓄電池。,鉛蓄電池放電原理的電極反應(yīng)：負極反應(yīng)：Pb+SO42--2e-=PbSO4正極反應(yīng)：PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O總反應(yīng)：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,鎳鎘充電電池,密封、體積小、壽命長。鎘（Cd）作負極，NiO（OH）作正極。以KOH作電解質(zhì)。但鎘有毒。,鎳氫充電電池,鋰離子充電電池,鋰離子電池是新一代可充電的綠色電池。是筆記本電腦，移動電話，攝象機等低功耗電器的主流電源。,3.燃料電池,負極：2H2+4OH--4e-=4H2O,正極：O2+2H2O+4e-=4OH-,總反應(yīng)：O2+2H2=2H2O,燃料電池能將燃料和氧化劑（如氧氣）反應(yīng)放出的化學能直接轉(zhuǎn)化為電能。,燃料電池是一種高效、環(huán)境友好的發(fā)電裝置，前景誘人。,幾種燃料電池,燃料電池的最新用途,廢電池對環(huán)境的危害,電池中含有汞、鎘、鉛等有毒金屬。隨意丟棄廢電池會對環(huán)境造成嚴重的污染。,上世紀50年代，震驚世界的日本“水俁病”就是因汞中毒引起的。,“痛痛病”是因鎘中毒引起的。,有關(guān)資料顯示：一粒鈕扣電池能污染60萬升水（這是一個人一生的用水量）。一節(jié)一號電池埋在地里，能使１平方米的土地失去使用價值。,中國電池的年產(chǎn)量180多億只，占世界電池總產(chǎn)量的30％以上，年消費量達70－80億只，但回收率卻不足２％。,我們應(yīng)該把廢舊電池與其他垃圾分開，實行分類回收，集中處理。為防止悲劇重演，從我做起，現(xiàn)在做起，不隨意丟棄廢舊電池。,課外完成：,作業(yè)：2、3、4、5。,同學們,來學校和回家的路上要注意安全,同學們,來學校和回家的路上要注意安全,