第二章 第二节 化学能与电能

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2.2.3 化学能与电能 知识点归纳

2.2.3 化学能与电能 知识点归纳

必修二第二章第二节化学能与电能一次能源和二次能源点拨:电能是当今社会应用最广泛的二次能源。

化学能转化为电能1.化学能间接转化为电能——火力发电(1)过程:(2)关键:燃烧(氧化还原反应)是使化学能转换为电能的关键。

2.化学能直接转化为电能——原电池(1)实验探究(2)原电池①定义:将化学能转变为__电能__的装置。

点拨:原电池反应的本质是一个自发的放热的氧化还原反应。

原电池原理的应用问题探究:1.NaOH+HCl===NaCl+H2O,能利用这个反应设计成原电池吗?为什么?2.锌与稀硫酸反应制H2时向溶液中加少量CuSO4后,为什么反应速率加快?原电池原理的应用探究提示:1.不能。

因为该反应不是氧化还原反应。

2.锌置换出的铜附着在锌上,铜、锌、稀硫酸构成原电池。

知识归纳总结:1.加快氧化还原反应的速率:(1)原理:原电池中,氧化反应和还原反应分别在两极进行,使溶液中离子运动时相互的干扰减小,使反应速率增大。

(2)实例:实验室用Zn和稀硫酸反应制取氢气时,可滴入几滴硫酸铜溶液,形成原电池,加快反应速率。

2.比较金属活泼性强弱:(1)原理:一般原电池中,活泼金属作负极,发生氧化反应,不活泼金属作正极,发生还原反应。

(2)实例:有两种金属A和B,用导线连接后插入稀硫酸中,观察到A 极溶解,B极上有气泡产生。

由原电池原理可知,金属活动性A>B。

3.设计原电池:(1)依据:已知一个氧化还原反应,首先分析找出氧化剂、还原剂,一般还原剂为负极材料(或在负极上被氧化),氧化剂(电解质溶液中的阳离子)在正极上被还原。

(2)选择合适的材料。

①电极材料:电极材料必须导电。

负极材料一般选择较活泼的金属材料,或者在该氧化还原反应中,本身失去电子的材料。

②电解质溶液:电解质溶液一般能与负极反应。

(3)实例以Fe+CuSO4===FeSO4+Cu为例原电池的工作原理问题探究:1.在铜锌原电池中,电子是怎样移动的?电子能否通过电解质溶液?如果不能,电流是如何形成的?2.若将稀硫酸换作硫酸铜溶液,能否产生电流?电极反应有何不同?原电池的工作原理探究提示:1.由于金属锌比金属铜活泼,锌失去电子,电子通过导线2+流向铜片。

第二章 第二节化学能与电能 第1课时化学能与电能的相互转化

第二章 第二节化学能与电能 第1课时化学能与电能的相互转化

第1课时 化学能与电能的相互转化思维激活格林太太有一口整齐的牙齿,但其中有两颗假牙:一颗是黄金的——这是格林太太富有的象征;另一颗是不锈钢的——这是一次车祸留下的痕迹。

但自从车祸后,她经常头疼,夜间失眠,心情烦躁……尽管吃了不少药物,但病症未有丝毫的减轻,你想知道她真正的病因吗?自学导引化学能与电能的相互转化1.间接转化:在我国发电总量构成上,火力发电居首位。

燃煤发电过程中的能量转化过程为化学能――→燃烧热能――→蒸汽机械能――→发电机电能。

思考题1 在火力发电过程中使化学能转化为电能的关键是什么? 答案 燃烧(氧化还原反应)。

2.直接转化——原电池(1)原电池是将化学能转变为电能的装置。

在原电池中氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行,使其间电子发生转移,在闭合回路下形成电流。

可见原电池反应的本质是氧化还原反应。

思考题2 是不是所有的反应都能设计成原电池?答案 不是,只有发生电子转移的氧化还原反应才能设计成原电池。

(2)在铜锌原电池中,锌易失去电子被氧化成Zn 2+进入溶液,电子由锌片通过导线流向铜片,溶液中的H +从铜片端获得电子被还原成氢原子,再结合成氢分子从铜片上逸出。

锌片上的反应为Zn -2e -===Zn 2+,铜片上的反应为2H ++2e -===H 2↑。

思考题3 在铜、锌和稀硫酸构成的原电池中,溶液的pH 如何变化?SO 42-浓度呢?答案 由于H +在铜片上得电子生成H 2,溶液中H +浓度减小,pH 增大。

溶液中SO 42-浓度基本保持不变。

名师解惑一、原电池的构成条件及工作原理 1.原电池的构成条件:(1)具有活动性不同的两种电极材料(金属和金属或金属和能导电的非金属)。

(2)电极材料与电解质溶液接触。

(3)组成闭合回路。

2.原电池的工作原理:较活泼金属发生氧化反应,电子由较活泼金属通过导线流入不活泼金属,溶液中氧化性较强的阳离子在不活泼金属上得到电子被还原。

[特别提醒]①自发进行的氧化还原反应,理论上可组成原电池。

第2章第2节化学能与电能

第2章第2节化学能与电能
第二章第二节
化学能与电能
鄄城一中 李齐斌
一个意外的现象
实验步骤:
1、将稀硫酸倒入100mL烧杯中(约半烧杯)。
2、将铜片插入稀硫酸中,观察现象。
3、将锌片插入稀硫酸中,观察现象。 4、将锌片和铜片在稀硫酸中接触, 注意观察现象。
1、铜片上的气泡可能是什么?为什么? 2、如何用实验验证锌板上的电子转移

负极: Zn-2e-=Zn2+

正极: 2H++2e-=H2↑ 总反应: Zn+2H+=Zn2++H2↑

负极: Fe-2e-=Fe2+

正极:Cu2++2e-=Cu 总反应: Fe+Cu2+=Fe2++Cu Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
到铜板上?
验证锌板上的电子转移到铜板上。
实验用品:铜板、锌板、导线、 稀硫酸、烧杯、电流表。
1、铜片上生成的气泡是氢气。 2、氢气是怎样生成的? 3、锌板上电子为什么会转移 到铜板上?
如何判定铜锌原电池的正、负极?
原电池的构成液、 铜片、锌片、镁条、石墨棒、 铁钉、导线、电流表、烧杯。
要求: 1.用对比的方法设计实验方案
2.完成实验
构成原电池的条件:
(1) 两种活动性不同的电极: 负极:较活泼金属
正极:不活泼金属或非金属
⑵ 电解质溶液 ⑶闭合回路
练 习

判断下列哪些装置构成了原电池?若不 是,请说明理由;若是,请指出正负极 名称,并写出电极反应式.

×

×
×

HCl
负极: Zn-2e-=Zn2+ 正极: 2H++2e-=H2↑ 总反应: Zn+2H+=Zn2++H2↑

高中化学第二章 化学能与电能知识点

高中化学第二章 化学能与电能知识点

第二节化学能与电能原创不容易,为有更多动力,请【关注、关注、关注】,谢谢!灵师不挂怀,冒涉道转延。

——韩愈《送灵师》1、化学能转化为电能的方式:2、原电池原理由于锌和铜的活动性不同,锌容易失去电子,被氧化成锌离子进入溶液,电子由锌片通过导线流向铜片,溶液中的H+从铜片获得电子被还原成氢原子,氢原子再结合成氢分子从铜片上逸出。

这一变化可表示为:锌片:Zn – 2e- = Zn2+(氧化反应)铜片:2H+ + 2e- = H2(还原反应)(1)概念:把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。

(2)原电池的工作原理:通过氧化还原反应(有电子的转移)把化学能转变为电能。

(3)构成原电池的条件:(1)电极为导体且活泼性不同;(2)两个电极接触(导线连接或直接接触);(3)两个相互连接的电极插入电解质溶液构成闭合回路。

(4)电极名称及发生的反应:负极:较活泼的金属作负极,负极发生氧化反应,电极反应式:较活泼金属-ne-=金属阳离子负极现象:负极溶解,负极质量减少。

正极:较不活泼的金属或石墨作正极,正极发生还原反应,电极反应式:溶液中阳离子+ne-=单质正极的现象:一般有气体放出或正极质量增加。

(5)原电池正负极的判断方法:①依据原电池两极的材料:较活泼的金属作负极(K、Ca、Na太活泼,不能作电极);较不活泼金属或可导电非金属(石墨)、氧化物(MnO2)等作正极。

②根据电流方向或电子流向:(外电路)的电流由正极流向负极;电子则由负极经外电路流向原电池的正极。

③根据内电路离子的迁移方向:阳离子流向原电池正极,阴离子流向原电池负极。

④根据原电池中的反应类型:负极:失电子,发生氧化反应,现象通常是电极本身消耗,质量减小。

正极:得电子,发生还原反应,现象是常伴随金属的析出或H2的放出。

(6)原电池电极反应的书写方法:(i)原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应,负极反应是氧化反应,正极反应是还原反应。

因此书写电极反应的方法归纳如下:①写出总反应方程式。

2-2化学能与电能

2-2化学能与电能

写出电极反应式。
电池中含有大量的重金 属如锌、铅、镉、汞、锰等。 有机汞中毒,患者手足失调,步行困难,运动障碍,听力及言 据专家测试,一节纽扣电池 语障碍,肢端麻木 能污染60万升水;一节一号 感觉障碍,视野缩小,重者神经错乱,痉挛,最终死亡 电池烂在地里,能使一平方 米的土地失去利用价值。若 将废旧电池混入生活垃圾一 起填埋,渗出的重金属物质 就会渗透土壤、污染地下水, 进而进入鱼类、农作物等, 痛痛病:导致骨骼中钙流失,造成骨骼软化,萎缩,四肢弯曲, 破坏人类的生存环境,间接 脊柱变形, 威胁到人类的健康,有的还 连咳嗽都会引起骨折。而且患者不能进食,会疼痛无比,因此又 能致癌。所以我们不要乱扔 称骨痛病 电池,要及时回收。
第二章 化学反应与能量
第二节 化学能与电能
一次能源:直接从自然界取得的能源。 二次能源:一次能源经过加工、转换得到能源。
电能
原煤
天然气
蒸汽
水能
风能
石油
2001年我国发电总量构成图
柏果 电厂
化学能
燃烧
热能
蒸汽
机械能
发电机
电能
火电站工作原理示意图
2、火力发电的化学深层本质分析
火力发电
过程
将化学能经一系列能量转化为电能
反应?
2、Zn电极失去的电子哪里去了?Cu电极上发生了
什么反应?
3、电子转移方向?电流方向?电极分正负极,Zn 电极,Cu电极哪个作正极?哪个作负极?
1、Zn电极溶解,说明什么?Zn电极上发生了什么反应? 2、Zn电极失去的电子哪里去了?Cu电极上发生了什么反应? 3、电子转移方向?电流方向?电极?
关键
燃烧
本质
氧化还原反应
本质

化学必修二2.2 化学能与电能 课件

化学必修二2.2 化学能与电能 课件

Cu
有什么现象?
写出有关反应的离子
方程式,用双线桥表示
电子的转移情况。
失2e-
Zn + 2H +=== Zn2+ + H2↑
稀硫酸
得2e-
将Zn片、Cu片上 端连接插入稀硫酸中, 有什么现象?为什么? e ?
猜想:Zn片上的电 子通过上端转移给了Cu 片,Cu片将电子传递给 了H+,如何检验?
稀硫酸
让我们一起来倾听电流的声音
第二章化学反应与能量
第二节 化学能与电能
阅读教材P39 资料卡片
直接从自然界取得的能源称为 一次能源
一次能源经加工、转换得到的能源称为
二次能源
水能
风能
石油
电能
原煤
天然气
蒸汽
一、化学能转化为电能
2001年我国发电总量构成图
火电81.2%
水电17.6%
其他1.2%
火电站的工作原理
化学能
热能
机械能 电能
煤炭
燃烧设备
蒸汽机
发电机
排出温室效应气体(CO2)和废气(SO2),能导致 酸雨;产生废渣、废液;能量转化效率低。
思考:面对这些不足,你能否设计一种装置:
能减少中间环节:
? 直接
化学能
电能
能发生化学反应; 能进行电子转移,形成电流;
------氧化还原反应
将一Zn片、Cu片 分别插入稀硫酸中, Zn
Zn
ee-
Cu
e-
稀硫酸
e-
H+
SO42-
H+ SO42-
H+
H+
Zn
Cu
ee-

人教版必修2第二章第二节说课--原电池(共19张PPT)

人教版必修2第二章第二节说课--原电池(共19张PPT)


4、All that you do, do with your might; things done by halves are never done right. ----R.H. Stoddard, American poet做一切事都应尽力而为,半途而废永远不行6.17.20216.17.202110:5110:5110:51:1910:51:19
二、说教学目标
1、知识与技能:
认识原电池的概念;
掌握原电池的工作原理和形成条件
2、过程与方法:
学生通过对原电池的学习,体验科学探究的过程,理解 科学探究的意义,初步养成科学探究的能力; 通过小组探究实验,培养学生动手能力和团结协作意识
3、情感、态度与价值观:
学生通过探究化学能转化为电能的奥秘,提高学习化学 的兴趣和热情,体验科学探究的艰辛与喜悦,感受化学世界 的奇妙与和谐;

17、儿童是中心,教育的措施便围绕他们而组织起来。下午4时48分54秒下午4时48分16:48:5421.7.21
• 2、Our destiny offers not only the cup of despair, but the chalice of opportunity. (Richard Nixon, American President )命运给予我们的不是失望之酒,而是机会之杯。二〇二一年六月十七日2021年6月17日星期四
• 问题二:氢离子变成氢分子有时从哪里来 的呢?
• 问题三:根据电学知识中电子的流向,你 能判断装置的正负极吗?
4、设问探究、合作交流,归纳形成条件
Zn Cu
Fe Cu
Zn Zn
Fe
Cu
√A
√B
C

第二章第二节化学能与电能

第二章第二节化学能与电能

原电池原理的应用:
1、加快氧化还原反应速率 实验室用Zn和稀硫酸反应制取H2,常用粗
锌,它产生H2的速率快。因为粗锌中的杂质和 锌、稀硫酸形成原电池。
思考:纯铁和生铁哪个更容易生锈? 2、比较金属的活动性强弱
一般活动性强的金属为负极。
电极方程式的书写
1、两极得失电子数相等; 2、电极反应式常用“=”,不用“→”; 3、电极反应式中若有气体需加“↑”; 4、原电池的总反应式,一般把正极和负极的电
§2-2 化学能与电能
1780年,伽伐尼(Galvani,L.) 青蛙抽搐实验。
解释“青蛙腿为什么会抽搐” 这一实验现象呢?
病例分析
病例分析
电能是现代社 会中应用最广泛、 使用最方便、污染 最小的一种二次能 源,又称为电力。
一、化学能与电能的相互转化
估计在2050年火电仍居首位
火电,又称为 火力发电。那 么,火究竟是 如何转化为电?
(∨)
总反应: Zn+2H+=Zn2++H2↑
负极: Fe-2e-=Fe2+

正极: Cu2++2e-=Cu
(∨)
总反应: Fe+Cu2+=Fe2++Cu
Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
⑥ (×)
负极: Zn-2e-=Zn2+

正极: Cu2++2e-=Cu
(∨)
总反应:Zn+Cu2+=Zn2++Cu
b.电能清洁安全,又快捷方便.
a.排出大量的温室效应气体. b.有废气可能导致酸雨
弊 c.废料废水
d.储量有限 e.能量转换效率低
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第二章化学反应与能量
第二节化学能与电能
本节教材分析
三维目标
1.知识与技能:
使学生了解原电池的工作原理,掌握构成原电池条件,能正确判断电池的正负极以及书写电极反应式。

2.过程与方法:
学习分析、推理、归纳和总结的逻辑思维方法,培养发现问题、分析问题和解决问题的能力。

3.情感态度价值观:
通过学生小组探究实验活动,体验并享受探究的快乐,培养学生自主探索创新精神,并培养学生增强环境保护意识。

教学重点
初步认识原电池概念、原理、组成及应用。

教学难点
通过对原电池实验的探究,引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质以及这种转化的综合利用价值。

教学建议
本节教学过程中要注意以下几个方面:
(1)及时回顾旧知,本节教学目的是引导学生探究原电池的工作原理,由于原电池利用的原理是氧化还原反应,在课前可以要求学生复习必修1中氧化还原反应知识,例如让学生阅读教材或演练习题等。

(2)改进实验教学,教学过程中可以设计对比实验,例如将锌、铜分别插入稀硫酸中与锌铜导线连接插入稀硫酸中,让学生观察和记录实验现象,利用所学知识分析产生的原因,体会原电池中的氧化还原反应,感受原电池的形成条件。

(3)把握教学内容深浅度,严格按照课程标准进行教学。

例如进行充电电池的教学时,不要拓展到充电过程-电解池。

新课导入设计
导入一
我们的生活中离不开各种电池。

交通运输工具需要配备电池,人造卫星、宇宙飞船必须携带电池,我们的日常生活也要使用电池。

那电池的工作原理是什么?怎样实现由化学能到电能的转化呢?”
导入二
化学史话:奇妙的青蛙腿——伽伐尼电流
同学们,在化学的发展史上有很多有趣的故事。

例如,十八世纪末,意大利解剖学和医学教授伽伐尼在做青蛙手术时,将剥去皮的新鲜蛙腿放在铁盘中,用铜制手术刀接触蛙腿,蛙腿竟然抽搐了!
青蛙腿为什么会抽搐呢? 这个奇怪的现象引起当时许多科学家的思考并进行了大量的研究。

今天,让我们穿过时光隧道,重回十八世纪末,把培养皿想象成解剖台,锌粒代替铁盘,铜片代替铜刀,稀硫酸代替蛙腿中的体液,和科学家们一样用实验来解决问题!
请按步骤完成“探究实验一”!
导入三
格林太太有一口整齐而洁白的牙齿。

但其中镶有两个假牙:一颗是黄金的这是格林太太富有的象征;另一颗是不锈钢的这是一次车祸留下的痕迹。

令人百思不解的是:自从车祸以后,格林太太经常头疼、夜间失眠、心情烦躁……尽管一些有名的医院动用了堪称世界一流的仪器;尽管一些国际上知名的专家教授绞尽脑汁,但格林太太的病症却丝毫为减轻,而且日趋严重……她为什么会头疼?她的病真的就没治了吗?
后来,一位年轻的化学家来看望格林太太,并为格林太太揭开了病因,并很快治好了格林太太的病。

你知道化学家发现了什么吗?他是如何治好格林太太的病的?
原来,由于金与铁(钢的主要成分)是活动性不同的金属,唾液中含有电解质,构成了原电池,产生了微小的电流,刺激着神经,引起头痛。

换掉一颗假牙一切就解决了!。

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