(新教材)【人教版】20版必修二6.1.2(化学)化学反应与能量变化课件.pptx

第六章化学反应与能量第一节化学反应与能量变化第2课时 化学反应与电能一、一、化学能转化为电能化学能转化为电能1.1.化学能间接转化为电能化学能间接转化为电能(2)(2)关键关键燃烧燃烧(氧化还原反应氧化还原反应)情境情境思考思考】火力发电是我国主要的发电方式简单的说就是利用火力发电是我国主要的发电方式简单的说就是利用燃料发热燃料发热,加热水加热水,形成高温高压过热蒸汽形成高温高压过热蒸汽,然后蒸汽沿然后蒸汽沿管道进入汽轮机中不断膨胀做功管道进入汽轮机中不断膨胀做功,冲击汽轮机转子高速冲击汽轮机转子高速旋转旋转,带动发电机转子带动发电机转子(电磁场电磁场)旋转旋转,定子线圈切割磁定子线圈切割磁感线感线,发出电能发出电能1)(1)火力发电存在几种形式的能量转化火力发电存在几种形式的能量转化?提示提示:化学能转化为热能、热能转化为机械能、机械能化学能转化为热能、热能转化为机械能、机械能转化为电能转化为电能3 3种形式2)(2)试分析火力发电有哪些弊端试分析火力发电有哪些弊端?提示提示:使用的化石燃料属于不可再生资源使用的化石燃料属于不可再生资源;化石燃化石燃料的燃烧会产生大量的有害气体料的燃烧会产生大量的有害气体(如如SOSO2 2、COCO等等)及粉尘及粉尘,污染环境污染环境;能量经过多次转化能量经过多次转化,能量利用率低。

能量利用率低2.2.化学能直接转化为电能化学能直接转化为电能原电池原电池(1)(1)实验探究实验探究:实验装置实验装置实验现象实验现象实验结论实验结论 _锌与稀硫酸锌与稀硫酸_,_,铜与稀硫酸铜与稀硫酸_锌片上有气泡锌片上有气泡,铜片上无气泡铜片上无气泡反应反应不反应不反应实验装置实验装置实验现象实验现象实验结论实验结论 _产生产生H H2 2(还原反应还原反应)的位置发生了改变的位置发生了改变 _该装置将该装置将_转化为转化为_锌片上无气泡锌片上无气泡,铜片上有气泡铜片上有气泡锌片上无气泡锌片上无气泡,铜片上有气泡铜片上有气泡,电流表指针偏转电流表指针偏转化学能化学能电能电能(2)(2)原理分析原理分析:(3)(3)原电池原电池:定义定义:把把_的装置叫原电池的装置叫原电池化学能转化为电能化学能转化为电能工作原理工作原理:(:(以铜以铜-锌锌-稀硫酸原电池为例稀硫酸原电池为例)电极电极材料材料电极电极名称名称电子电子转移转移电极反应式电极反应式反应反应类型类型锌锌负极负极_铜铜正极正极_电池反应的离子方程式电池反应的离子方程式_失电子失电子Zn-2eZn-2e-=Zn=Zn2+2+氧化氧化反应反应得电子得电子2H2H+2e+2e-=H=H2 2还原还原反应反应Zn+2HZn+2H+=Zn=Zn2+2+H+H2 2【巧判断巧判断】(1)(1)盐酸与氢氧化钠溶液混合放热盐酸与氢氧化钠溶液混合放热,故可以设计原电池故可以设计原电池反应。

反应)提示提示:盐酸与氢氧化钠的反应不是氧化还原反应盐酸与氢氧化钠的反应不是氧化还原反应2)(2)铜铜-锌锌-稀硫酸原电池中稀硫酸原电池中,铜换成石墨棒也能产生电铜换成石墨棒也能产生电流)提示提示:原电池中正极材料不参与反应原电池中正极材料不参与反应,只起到导电只起到导电的作用的作用,石墨棒可以导电石墨棒可以导电二、化学电池二、化学电池新能源和可再生能源的重要组成部新能源和可再生能源的重要组成部分分1.1.一次电池一次电池锌锰干电池锌锰干电池构造示意图构造示意图 工工作作原原理理负极负极_锌被氧化锌被氧化,逐渐消耗逐渐消耗电解质电解质氯化铵糊氯化铵糊正极正极_被还原被还原特点特点放电后放电后_充电充电便于携带便于携带,价格低价格低锌筒锌筒石墨棒石墨棒二氧化锰二氧化锰不能不能2.2.二次电池二次电池【微思考微思考】生活中电动车、的电池属于一次电池还是二次电生活中电动车、的电池属于一次电池还是二次电池池?提示提示:电动车、的电池都可以反复充电使用电动车、的电池都可以反复充电使用,都属都属于二次电池于二次电池3.3.发展中的燃料电池发展中的燃料电池知识点一原电池的构成条件及正负极的判断方法知识点一原电池的构成条件及正负极的判断方法【重点释疑重点释疑】1.1.原电池的构成条件原电池的构成条件“两极一液一线一反应两极一液一线一反应”2.2.原电池的工作原理原电池的工作原理(1)(1)两反应两反应:正极正极还原反应还原反应;负极负极氧化反应。

氧化反应2)(2)三方向三方向:电流方向电流方向:正极正极负极负极;电子流动方向电子流动方向(导线中导线中):):负极负极正极正极;阴阳离子移动方向阴阳离子移动方向(电解质溶液中电解质溶液中):):阳离子阳离子:负极负极正极正极;阴离子阴离子:正极正极负极3.3.原电池正负极的判断方法原电池正负极的判断方法【易错提醒易错提醒】(1)(1)构成原电池的两电极材料不一定都是构成原电池的两电极材料不一定都是金属金属,正极材料可以为导电的非金属正极材料可以为导电的非金属,例如石墨两极例如石墨两极材料可能参与反应材料可能参与反应,也可能不参与反应也可能不参与反应2)(2)两个活泼性不同的金属电极用导线连接两个活泼性不同的金属电极用导线连接,共同插入共同插入电解质溶液中不一定构成原电池电解质溶液中不一定构成原电池,必须有一个能自发进必须有一个能自发进行的氧化还原反应行的氧化还原反应3)(3)在判断原电池正负极时在判断原电池正负极时,既要考虑金属活泼性的强既要考虑金属活泼性的强弱弱,也要考虑电解质溶液性质如也要考虑电解质溶液性质如Mg-Al-HClMg-Al-HCl溶液构成溶液构成的原电池中的原电池中,负极为负极为Mg;Mg;但是但是Mg-Al-NaOHMg-Al-NaOH溶液构成的原溶液构成的原电池中电池中,负极为负极为Al,Al,正极为正极为MgMg。

思考思考讨论讨论】(1)(1)原电池内部阴、阳离子如何移动原电池内部阴、阳离子如何移动?移动的原因是什移动的原因是什么么?提示提示:阴离子要移向负极阴离子要移向负极,阳离子要移向正极这是因阳离子要移向正极这是因为负极失电子为负极失电子,生成大量阳离子积聚在负极附近生成大量阳离子积聚在负极附近,致使致使该极附近有大量正电荷该极附近有大量正电荷,所以溶液中的阴离子要移向负所以溶液中的阴离子要移向负极极;正极得电子正极得电子,该极附近的阳离子因得电子生成电中该极附近的阳离子因得电子生成电中性的物质而使该极附近带负电荷性的物质而使该极附近带负电荷,所以溶液中的阳离子所以溶液中的阳离子要移向正极要移向正极2)(2)两个活泼性不同的金属电极用导线连接两个活泼性不同的金属电极用导线连接,共同通入共同通入电解质溶液中就能构成原电池吗电解质溶液中就能构成原电池吗?提示提示:不一定构成原电池除具备不一定构成原电池除具备两种活泼性不同的两种活泼性不同的金属金属电解质溶液电解质溶液形成闭合回路外形成闭合回路外,还必须有一个能还必须有一个能自发进行的氧化还原反应自发进行的氧化还原反应,如图由于如图由于CuCu、AgAg都不能与稀都不能与稀硫酸反应硫酸反应,故不能构成原电池。

故不能构成原电池案例示范案例示范】【典例典例】(2019(2019淄博高一检测淄博高一检测)如图所示电流表的指如图所示电流表的指针发生偏转针发生偏转,同时同时A A极的质量减小极的质量减小,B,B极上有气泡产生极上有气泡产生,C,C为电解质溶液为电解质溶液,下列说法错误的是下列说法错误的是()A.BA.B极为原电池的正极极为原电池的正极B.AB.A、B B、C C分别为分别为ZnZn、CuCu和稀盐酸和稀盐酸C.CC.C中阳离子向中阳离子向A A极移动极移动D.AD.A极发生氧化反应极发生氧化反应【思维建模思维建模】解答有关原电池问题的思维流程如下解答有关原电池问题的思维流程如下:【解析解析】选选C C原电池中原电池中,负极金属失去电子负极金属失去电子,发生氧化发生氧化反应反应,溶解溶解,质量减小质量减小,故故A A极为负极极为负极,B,B极为正极极为正极,A,A、D D项项正确正确;A;A、B B、C C分别为分别为ZnZn、CuCu和稀盐酸时和稀盐酸时,可以构成原电可以构成原电池池,且现象符合题意且现象符合题意,B,B项正确项正确;电解质溶液中阳离子移电解质溶液中阳离子移向正极向正极,C,C项错误。

项错误母题追问母题追问】(1)(1)若将若将“B B极上有气泡产生极上有气泡产生”改为改为“B B极极上有金属析出上有金属析出”,答案选什么答案选什么?提示提示:选选BCBCB B极上有金属析出极上有金属析出”说明在正极上电解说明在正极上电解质溶液中的金属阳离子发生还原反应质溶液中的金属阳离子发生还原反应,B,B项也错误项也错误2)(2)将上题将上题B B项改为项改为“A A、B B、C C分别为分别为FeFe、CuCu和浓硝酸和浓硝酸”,能否构成原电池能否构成原电池?若能若能,正负极分别是什么正负极分别是什么?提示提示:能构成原电池由于能构成原电池由于FeFe被浓硝酸钝化被浓硝酸钝化,Fe,Fe作正极作正极,Cu,Cu为负极迁移迁移应用应用】1.(20191.(2019汕头高一检测汕头高一检测)某小组为研究原电池原理某小组为研究原电池原理,设设计如图装置下列叙述正确的是世纪金榜导学号计如图装置下列叙述正确的是世纪金榜导学号()A.aA.a和和b b不连接时不连接时,铁片上会有铁片上会有H H2 2产生产生B.aB.a和和b b用导线连接时用导线连接时,铁片上发生的反应为铁片上发生的反应为CuCu2+2+2e+2e-=Cu=CuC.aC.a和和b b用导线连接时用导线连接时,电子由电子由a a流向流向b bD.D.无论无论a a和和b b是否连接是否连接,铁片均会溶解铁片均会溶解,溶液从蓝色逐渐溶液从蓝色逐渐变成浅绿色变成浅绿色【解析解析】选选D D。

A A项项,a,a和和b b不连接时不连接时,铁和铁和CuCu2+2+发生置换反发生置换反应而析出铜应而析出铜,没有氢气生成没有氢气生成,错误错误;B;B项项,a,a和和b b用导线连接用导线连接时构成原电池时构成原电池,铁是负极铁是负极,铁片上发生氧化反应铁片上发生氧化反应:Fe-2e:Fe-2e-=Fe=Fe2+2+,错误错误;C;C项项,Fe,Fe比铜活泼比铜活泼,形成原电池反应时形成原电池反应时FeFe为负极为负极,则电子由则电子由b b流向流向a,a,错误错误;D;D项项,无论无论a a和和b b是否连接是否连接,铁片均会溶解铁片均会溶解,都生成亚铁离子都生成亚铁离子,溶液由蓝色变为浅绿溶液由蓝色变为浅绿色色,D,D正确2.(20192.(2019邯郸高一检测邯郸高一检测)将铁片和银片用导线连接置将铁片和银片用导线连接置于同一稀盐酸溶液中于同一稀盐酸溶液中,经过一段时间后经过一段时间后,下列各项叙述下列各项叙述正确的是正确的是()A.A.负极有负极有ClCl2 2逸出逸出,正极有正极有H H2 2逸出逸出B.B.负极附近负极附近ClCl-的浓度减小的浓度减小C.C.正极附近正极附近ClCl-的浓度逐渐增大的浓度逐渐增大D.D.溶液中溶液中ClCl-的浓度基本不变的浓度基本不变【解析解析】选选D D。

铁片和银片用导线连接置于同一稀盐酸铁片和银片用导线连接置于同一稀盐酸溶液中构成原电池溶液中构成原电池,铁作负极铁作负极,发生反应发生反应Fe-2eFe-2e-=Fe=Fe2+2+,银作正极银作正极,发生反应发生反应2H2H+2e+2e-=H=H2 2,故故A A错误错误;溶液中溶液中ClCl-移向负极移向负极,负极附近负极附近ClCl-的浓度增大的浓度增大,正极附正极附近近ClCl-的浓度逐渐减小的浓度逐渐减小,而溶液中而溶液中ClCl-的浓度基本不变的浓度基本不变,B,B、C C错误错误,D,D正确补偿训练补偿训练】1.1。