第二節化學能與電能

第二章化學反應與能量第二節化學能與電能第二章化學反應與能病例分析病例分析2020人教版高中化學必修二22《化學能與電能課件2020人教版高中化學必修二22《化學能與電能課件你能為她開一個藥方嗎？你能為她開一個藥方嗎？能源

一次能源：直接從自然界取得的

能源。

二次能源：一次能源經過加工、轉換得到的能源。能源一次能源：直接從自然界取得的二次能源：一次能源一次能源：

二次能源：蒸汽電能水能風能石油天然氣原煤一次能源：二次能源：蒸汽電能水能風能石油天然氣原煤電能（電力）：二次能源電能（電力）：二次能源燃燒蒸汽發電機化學能熱能

機械能

電能1,火力發電原理及過程一、化學能與電能的相互轉化燃燒蒸汽發電機化學能熱能a.我國煤炭資源豐富,廉價方便.b.電能清潔安全,又快捷方便.a.排出大量的溫室效應氣體.b.有廢氣可能導致酸雨c.廢料廢水d.儲量有限e.能量轉換效率低a.我國煤炭資源豐富,廉價方便.a.排出大量的溫室效應氣體.?溫馨引導：什么樣的化學反應才具備將化學能轉化為電能的前提呢？請說明原因。化學能電能直接考慮火力發電的利弊研究新的發電方式方式之一就是嘗試將化學能直接轉化為電能。就像電池。其好處就是減少中間環節能損，高效、清潔利用燃料，不浪費能源，更方便。?溫馨引導：化學能電能直接考慮火力發電的利弊研究新的發化學能電能？（看書P40頁第二、三段，回答問題）1、當氧化劑和還原劑直接接觸進行反應時，化學能要經過一系列能量轉換才能轉換為電能。2、把氧化劑和還原劑分開，使氧化反應和還原反應在兩個不同區域進行。3、需要在氧化劑和還原劑之間架設橋梁使電子從氧化劑區域流向還原劑區域。4、考慮氧化反應和還原反應發生的條件和環境，化學物質的選擇。5、從電學角度考慮儀器選擇和組裝問題。直接化學能電能？（看書P40頁第二、三段，回答問題）1、當2020人教版高中化學必修二22《化學能與電能課件【實驗一】分別把鋅片和銅片插入到稀H2SO4中,觀察現象。鋅片上有氣泡,銅片上沒有氣泡Zn+2H+

＝Zn2++H2↑【實驗一】鋅片上有氣泡,銅片上沒有氣泡Zn+2H+＝Z【實驗二】再用導線把鋅片和銅片連接起來，觀察銅片上有無氣泡產生？在導線中間接入一個電流表，觀察電流表的指針是否偏轉?

A[實驗現象]：銅片上有氣泡產生，鋅片不斷溶解，電流表的指針發生偏轉。[實驗結論]：導線中有電流通過【實驗二】在導線中間接入一個電流表，A[實驗現象]：銅片上有

根據所學的電學知識，你知道電子是怎樣流動的嗎？你如何判定裝置的正、負極？負極：電子流出的極，失去電子，發生氧化反應正極：電子流入的極，得到電子，發生還原反應負極正極e-e-e-一、原電池1定義：把化學能轉變為電能的裝置.負極：電子流出的極，失去電子，發生氧化反應正極：電子流入的極氧化反應Zn-2e-=Zn2+

銅鋅原電池電解質溶液失e,沿導線傳遞，有電流產生還原反應2H++2e-=H2↑陰離子陽離子總反應：負極正極

2H++2e-=H2↑Zn－2e-=Zn2+Zn+2H+=Zn2++H2↑Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑(離子方程式）（化學方程式）電極反應正極：負極：（氧化反應）（還原反應）2原電池工作原理：氧化反應Zn-2e-=Zn2+銅鋅原電池電解質溶液失e,沿構成原電池應有怎樣的條件探究活動：？3原電池化學反應本質：氧化還原反應

較活潑的金屬發生氧化反應，電子從較活潑的金屬（負極）通過外電路流向較不活潑的金屬（正極）構成原電池應有怎樣的條件探究活動：？3原電池化學反應本質：構成原電池的條件（可以）（可以）（不可以）形成條件一：通常用活潑性不同的兩種材料作電極負極：較活潑的金屬正極：較不活潑的金屬或非金屬（如石墨等）第一組實驗132探究實驗2構成原電池的條件（可以）（可以）（不可以）形成條件一：負極：（可以）（不可以）形成條件二：兩極之間填充電解質溶液；第二組實驗

鹽酸45（可以）（不可以）形成條件二：兩極之間填充電解質溶液；第二組第三組實驗形成條件三：必須形成閉合回路（不可以）6第三組實驗形成條件三：必須形成閉合回路（不可以）6形成條件四：必須存在自發的氧化還原反應7（不可以）形成條件四：必須存在自發的氧化還原反應7（不可以）鋅片插入稀硫酸中，被腐蝕。（化學腐蝕）鋅片在鋅,銅（稀硫酸）原電池中作為負極，也被腐蝕。（電化學腐蝕）哪個更快？原電池的負極被腐蝕得更快。分析鋅,鐵（稀硫酸）原電池中的電極反應。你感受到作為正極，鐵被保護了嗎？原電池的金屬正極被保護。鋅片插入稀硫酸中，被腐蝕。（化學腐蝕）鋅片在鋅,銅（稀硫酸）4、原電池原理的應用①制作化學電源②加快反應速率：

例如，實驗室制H2時，由于鋅太純，反應一般較慢，可加入少量CuSO4以加快反應速率。③判斷金屬活動性的強弱

4、原電池原理的應用①制作化學電源1,Zn—Zn與稀硫酸進行實驗.2,Zn—石墨與稀硫酸進行實驗.3,Fe—Zn與稀硫酸進行實驗.4,Cu—Zn與乙醇進行實驗.5,Cu—Zn與一個西紅柿(或一個蘋果)進行實驗.6,Cu—Zn與兩個西紅柿進行實驗.7,Cu—Zn與橙汁進行實驗.以上組合可以組成原電池2,3,5,7例11,Zn—Zn與稀硫酸進行實驗.以上組合可以組成原電池2,3例2

把a、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導線兩兩相連組成原電池。若a、b相連時，a為負極；c、d相連時，電流由d到c；a、c相連時，c極上產生大量氣泡，b、d相連時，b上有大量氣泡產生，則四種金屬的活動性順序由強到弱的為：()

A．a>b>c>dB．a>c>d>b

C．c>a>b.>dD．b>d>c>aB例2把a、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導線例3、在用鋅片、銅片和稀硫酸組成的原電池裝置中,經過一段時間工作后,下列說法中正確的是()A、鋅片是正極,銅片上有氣泡產生B、電流方向是從鋅片流向銅片C、溶液中硫酸的物質的量減小D、電解液的PH保持不變

C例3、在用鋅片、銅片和稀硫酸組成的原電池裝置中,經過一段時間例4、一個原電池的總反應的離子方程式Zn+Cu2+=Zn2++Cu，該反應的原電

池的組成正確的是（）

ABCD正極ZnAgCuCu負極CuCuZnZn電解質溶液CuCl2H2SO4CuSO4FeCl2c例4、一個原電池的總反應的離子方程式Zn+Cu2+=例5

請根據反應:2Fe3++Fe

=3Fe2+設計原電池，你有哪些可行方案?Fe-CuFeCl3Fe-CFe(NO3)3Fe-AgFe2(SO4)3例5請根據反應:2Fe3++Fe=3Fe根據反應設計原電池，你有哪些可行方案?

（2Fe3++Fe

=3Fe2+）負極正極電解質溶液FeCuCAgFeCl3Fe(NO3)3Fe2(SO4)3根據反應設計原電池，你有哪些可行方案?（2Fe3++二、發展中的化學電源干電池堿性電池蓄電池鋰離子電池燃料電池二、發展中的化學電源干電池堿性電池蓄電池鋰離子電池燃料電池干電池堿性電池（1）干電池結構及電極反應原理干電池堿性電池（1）干電池結構及電極反應原理（1）干電池結構及電極反應原理負極：Zn—2e-==Zn2+正極：2NH4++2e-==2NH3↑+H2↑Zn+

2NH4+==Zn2++2NH3↑+H2↑電池總反應式：特點：a：一次性電池，不可逆b：用KOH代替NH4Cl能提高性能，延長壽命（1）干電池結構及電極反應原理負極：Zn—2e-==蓄電池（2）充電電池(又稱二次電池)蓄電池（2）充電電池(又稱二次電池)2020人教版高中化學必修二22《化學能與電能課件（2）充電電池(又稱二次電池)Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O(-)(+)負極:Pb+SO42--2e-==PbSO4

Pb+PbO2+4H++2SO42-==2PbSO4+2H2O正極:PbO2+4H++SO42-+2e-==PbSO4+2H2O鉛蓄電池特點：電池總反應式：二次電池,可再次充電使用（2）充電電池(又稱二次電池)Pb+PbO2+2H2氫氧燃料電池(3)燃料電池氫氧燃料電池(3)燃料電池2020人教版高中化學必修二22《化學能與電能課件(3)氫氧燃料電池

新型電池中，電極的導電材料一般多孔的金屬板，負極是通入還原劑的一方，正極是通入氧化劑的一方。

氫氧燃料電池，電解質溶液為30%的氫氧化鉀溶液.

正極：

O2+4e+2H2O===4OH-

負極：

2H2–4e+4OH-===4H2O總反應式：

2H2+O2==2H2O特點：高效,環境污染少,外加設備供給氧化劑(3)氫氧燃料電池新型電池中，電極的導電材料一新型燃料電池：該電池用金屬鉑片插入KOH溶液中作電極，又在兩極上分別通甲烷和氧氣。電極反應：負極：CH4+10OH--8e-＝CO32-+7H2O正極：2O2+4H2O+8e-＝8OH-總反應：

CH4+2O2+2KOH＝K2CO3+3H2O新型燃料電池：該電池用金屬鉑片插入KOH4、鎳鉻電池

特點：比鉛蓄電池耐用，可密封反復使用。NiO2（S）+Cd（S）+2H2O（L）=Ni（OH）2（S）+Cd（OH）2（S）Ag2O（S）+Cd（S）+H2O（L）=2Ag（S）+Cd（OH）2（S）4、鎳鉻電池特點：比鉛蓄電池耐用，可密封反復使用。4、環保問題——電池的回收利用4、環保問題——電池的回收利用KOH溶液H2O2H2Oab例1,1969年美國“阿波羅11號”登月成功。飛船上使用的氫氧燃料電池是一種新型的化學電池，其構造如圖示：兩個電極均由多孔性碳制成，通入的氣體由孔隙逸出，并在電極表面放電。1、a是

極，

b是

極電極反應式分別為：負正

KOH溶液H2O2H2Oab例1,1969年美國“的基本撒即可都不恐怖方式打發第三方士大夫阿薩德按時風高放火發給發的格式的廣東省都是方式方式方式度過度過發的發的的基本撒即可都不恐怖方式打發第三方士大夫阿薩德按時風高放火OK的十分肯定會說不夠開放的時間快發紅包國劇盛典冠軍飛將啊所發生的方便的科級干部看電視吧高科技的設備科技發布十多年開放男可視對講你瘋了放到瘋狂，飯，看過你的飛，給你，地方干部，密保卡價格不好看積分班上課的積分把控時代峻峰不看電視OK的十分肯定會說不夠開放的時間快發紅包國劇盛典冠軍飛將啊所第二節化學能與電能

第二章化學反應與能量第二節化學能與電能第二章化學反應與能病例分析病例分析2020人教版高中化學必修二22《化學能與電能課件2020人教版高中化學必修二22《化學能與電能課件你能為她開一個藥方嗎？你能為她開一個藥方嗎？能源

一次能源：直接從自然界取得的

能源。

二次能源：一次能源經過加工、轉換得到的能源。能源一次能源：直接從自然界取得的二次能源：一次能源一次能源：

二次能源：蒸汽電能水能風能石油天然氣原煤一次能源：二次能源：蒸汽電能水能風能石油天然氣原煤電能（電力）：二次能源電能（電力）：二次能源燃燒蒸汽發電機化學能熱能

機械能

電能1,火力發電原理及過程一、化學能與電能的相互轉化燃燒蒸汽發電機化學能熱能a.我國煤炭資源豐富,廉價方便.b.電能清潔安全,又快捷方便.a.排出大量的溫室效應氣體.b.有廢氣可能導致酸雨c.廢料廢水d.儲量有限e.能量轉換效率低a.我國煤炭資源豐富,廉價方便.a.排出大量的溫室效應氣體.?溫馨引導：什么樣的化學反應才具備將化學能轉化為電能的前提呢？請說明原因。化學能電能直接考慮火力發電的利弊研究新的發電方式方式之一就是嘗試將化學能直接轉化為電能。就像電池。其好處就是減少中間環節能損，高效、清潔利用燃料，不浪費能源，更方便。?溫馨引導：化學能電能直接考慮火力發電的利弊研究新的發化學能電能？（看書P40頁第二、三段，回答問題）1、當氧化劑和還原劑直接接觸進行反應時，化學能要經過一系列能量轉換才能轉換為電能。2、把氧化劑和還原劑分開，使氧化反應和還原反應在兩個不同區域進行。3、需要在氧化劑和還原劑之間架設橋梁使電子從氧化劑區域流向還原劑區域。4、考慮氧化反應和還原反應發生的條件和環境，化學物質的選擇。5、從電學角度考慮儀器選擇和組裝問題。直接化學能電能？（看書P40頁第二、三段，回答問題）1、當2020人教版高中化學必修二22《化學能與電能課件【實驗一】分別把鋅片和銅片插入到稀H2SO4中,觀察現象。鋅片上有氣泡,銅片上沒有氣泡Zn+2H+

＝Zn2++H2↑【實驗一】鋅片上有氣泡,銅片上沒有氣泡Zn+2H+＝Z【實驗二】再用導線把鋅片和銅片連接起來，觀察銅片上有無氣泡產生？在導線中間接入一個電流表，觀察電流表的指針是否偏轉?

A[實驗現象]：銅片上有氣泡產生，鋅片不斷溶解，電流表的指針發生偏轉。[實驗結論]：導線中有電流通過【實驗二】在導線中間接入一個電流表，A[實驗現象]：銅片上有

根據所學的電學知識，你知道電子是怎樣流動的嗎？你如何判定裝置的正、負極？負極：電子流出的極，失去電子，發生氧化反應正極：電子流入的極，得到電子，發生還原反應負極正極e-e-e-一、原電池1定義：把化學能轉變為電能的裝置.負極：電子流出的極，失去電子，發生氧化反應正極：電子流入的極氧化反應Zn-2e-=Zn2+

銅鋅原電池電解質溶液失e,沿導線傳遞，有電流產生還原反應2H++2e-=H2↑陰離子陽離子總反應：負極正極

2H++2e-=H2↑Zn－2e-=Zn2+Zn+2H+=Zn2++H2↑Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑(離子方程式）（化學方程式）電極反應正極：負極：（氧化反應）（還原反應）2原電池工作原理：氧化反應Zn-2e-=Zn2+銅鋅原電池電解質溶液失e,沿構成原電池應有怎樣的條件探究活動：？3原電池化學反應本質：氧化還原反應

較活潑的金屬發生氧化反應，電子從較活潑的金屬（負極）通過外電路流向較不活潑的金屬（正極）構成原電池應有怎樣的條件探究活動：？3原電池化學反應本質：構成原電池的條件（可以）（可以）（不可以）形成條件一：通常用活潑性不同的兩種材料作電極負極：較活潑的金屬正極：較不活潑的金屬或非金屬（如石墨等）第一組實驗132探究實驗2構成原電池的條件（可以）（可以）（不可以）形成條件一：負極：（可以）（不可以）形成條件二：兩極之間填充電解質溶液；第二組實驗

鹽酸45（可以）（不可以）形成條件二：兩極之間填充電解質溶液；第二組第三組實驗形成條件三：必須形成閉合回路（不可以）6第三組實驗形成條件三：必須形成閉合回路（不可以）6形成條件四：必須存在自發的氧化還原反應7（不可以）形成條件四：必須存在自發的氧化還原反應7（不可以）鋅片插入稀硫酸中，被腐蝕。（化學腐蝕）鋅片在鋅,銅（稀硫酸）原電池中作為負極，也被腐蝕。（電化學腐蝕）哪個更快？原電池的負極被腐蝕得更快。分析鋅,鐵（稀硫酸）原電池中的電極反應。你感受到作為正極，鐵被保護了嗎？原電池的金屬正極被保護。鋅片插入稀硫酸中，被腐蝕。（化學腐蝕）鋅片在鋅,銅（稀硫酸）4、原電池原理的應用①制作化學電源②加快反應速率：

例如，實驗室制H2時，由于鋅太純，反應一般較慢，可加入少量CuSO4以加快反應速率。③判斷金屬活動性的強弱

4、原電池原理的應用①制作化學電源1,Zn—Zn與稀硫酸進行實驗.2,Zn—石墨與稀硫酸進行實驗.3,Fe—Zn與稀硫酸進行實驗.4,Cu—Zn與乙醇進行實驗.5,Cu—Zn與一個西紅柿(或一個蘋果)進行實驗.6,Cu—Zn與兩個西紅柿進行實驗.7,Cu—Zn與橙汁進行實驗.以上組合可以組成原電池2,3,5,7例11,Zn—Zn與稀硫酸進行實驗.以上組合可以組成原電池2,3例2

把a、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導線兩兩相連組成原電池。若a、b相連時，a為負極；c、d相連時，電流由d到c；a、c相連時，c極上產生大量氣泡，b、d相連時，b上有大量氣泡產生，則四種金屬的活動性順序由強到弱的為：()

A．a>b>c>dB．a>c>d>b

C．c>a>b.>dD．b>d>c>aB例2把a、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導線例3、在用鋅片、銅片和稀硫酸組成的原電池裝置中,經過一段時間工作后,下列說法中正確的是()A、鋅片是正極,銅片上有氣泡產生B、電流方向是從鋅片流向銅片C、溶液中硫酸的物質的量減小D、電解液的PH保持不變

C例3、在用鋅片、銅片和稀硫酸組成的原電池裝置中,經過一段時間例4、一個原電池的總反應的離子方程式Zn+Cu2+=Zn2++Cu，該反應的原電

池的組成正確的是（）

ABCD正極ZnAgCuCu負極CuCuZnZn電解質溶液CuCl2H2SO4CuSO4FeCl2c例4、一個原電池的總反應的離子方程式Zn+Cu2+=例5

請根據反應:2Fe3++Fe

=3Fe2+設計原電池，你有哪些可行方案?Fe-CuFeCl3Fe-CFe(NO3)3Fe-AgFe2(SO4)3例5請根據反應:2Fe3++Fe=3Fe根據反應設計原電池，你有哪些可行方案?

（2Fe3++Fe

=3Fe2+）負極正極電解質溶液FeCuCAgFeCl3Fe(NO3)3Fe2(SO4)3根據反應設計原電池，你有哪些可行方案?（2Fe3++二、發展中的化學電源干電池堿性電池蓄電池鋰離子電池燃料電池二、發展中的化學電源干電池堿性電池蓄電池鋰離子電池燃料電池干電池堿性電池（1）干電池結構及電極反應原理干電池堿性電池（1）干電池結構及電極反應原理（1）干電池結構及電極反應原理負極：Zn—2e-==Zn2+正極：2NH4++2e-==2NH3↑+H2↑Zn+

2NH4+==Zn2++2NH3↑+H2↑電池總反應式：特點：a：一次性電池，不可逆b：用KOH代替NH4Cl能提高性能，延長壽命（1）干電池結構及電極反應原理負極：Zn—2e-==蓄電池（2）充電電池(又稱二次電池)蓄電池（2）充電電池(又稱二次電池)2020人教版高中化學必修二22《化學能與電能課件（2）充電電池(又稱二次電池)Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O(-)(+)負極:Pb+SO42--2e-==PbSO4

Pb+PbO2+4H++2SO42-==2PbSO4+2H2O正極:PbO2+4H++SO42-+2e-==PbSO4+2H2O鉛蓄電池特點：電池總反應式：二次電池,可再次充電使用（2）充電電池(又稱二次電池)Pb+PbO2+2H2氫氧燃料電池(3)燃料電池氫氧燃料電池(3)燃料電池2020人教版高中化學必修二22《化學能與電能課件(3)氫氧燃料電池

新型電池中，電極的導電材料一般多孔的金屬板，負極是通入還原