化学课件《化学能与电能》优秀-人教课标版.ppt

1、节化学能与电能节化学能与电能 电能是现代社会电能是现代社会中应用最广泛、使用中应用最广泛、使用最方便、污染最小的最方便、污染最小的一种一种二次能源二次能源，又称，又称为电力。为电力。2001年我国发电总量构成年我国发电总量构成火电火电81%81%水电水电18%18%其它其它1%1%火电火电水电水电其它其它估计在估计在2050年火电仍居首位年火电仍居首位 化学能化学能 热能热能 机械能机械能 电电能能燃烧燃烧蒸汽蒸汽发电机发电机1、火力发电的原理分析。、火力发电的原理分析。2、火力发电的化学深层本质分析、火力发电的化学深层本质分析燃烧燃烧氧化还原反应氧化还原反应氧化剂与还原剂之间发生电子的转移氧

2、化剂与还原剂之间发生电子的转移火力发电火力发电将化学能经一系列能量转化为电能将化学能经一系列能量转化为电能旧键断裂和新键形成、体系能量变化旧键断裂和新键形成、体系能量变化过程过程关键关键本质本质本质本质引起引起思考：假设你是电力工程师，面对这些思考：假设你是电力工程师，面对这些利与弊，你会如何应对呢？利与弊，你会如何应对呢？a、改进火力发电、改进火力发电b、研究新的发电方式、研究新的发电方式 方式之一就是尝试将化学能直接转方式之一就是尝试将化学能直接转化为电能。就像电池。其好处就是减少化为电能。就像电池。其好处就是减少中间环节能损，高效、清洁利用燃料，中间环节能损，高效、清洁利用燃料，不浪费能

3、源，更方便。不浪费能源，更方便。1、电流是怎样形成的？、电流是怎样形成的？提示：提示：怎样才能使氧化还原反应中的怎样才能使氧化还原反应中的电子转移定向移动？电子转移定向移动？化学能化学能 电能？电能？能否直接转化为能否直接转化为2 2、氧化还原反应的实质是有电子的转移，为、氧化还原反应的实质是有电子的转移，为何氧化剂与还原剂直接反应时没有电流何氧化剂与还原剂直接反应时没有电流形成形成？根据电流根据电流形成形成的原理，你能否设计出将氧化的原理，你能否设计出将氧化还原反应过程的电子转移形成电流的方案？还原反应过程的电子转移形成电流的方案？1、初步了解原电池的概念、原理、组成初步了解原电池的概念、原

4、理、组成及应用。及应用。2、通过实验探究从电子转移角度理解化、通过实验探究从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质及原电池的构成条学能向电能转化的本质及原电池的构成条件。件。学习目标：学习目标：实验实验2-4 原电池原理探究原电池原理探究步骤步骤讨论与交流讨论与交流1.将将Zn片插入稀片插入稀H2SO4Zn片和片和Cu片上现象有片上现象有何差别何差别?2.将将Cu片插入稀片插入稀H2SO43.Zn片和片和Cu片接触插入稀片接触插入稀H2SO4(不接电流表不接电流表)4.Zn片和片和Cu片用导线连接片用导线连接(中间中间接电流表接电流表)插入稀插入稀H2SO4(偏向偏向?)Cu片上有何现象片上有

5、何现象?推测推测原因原因.电流表指针有何变电流表指针有何变化化?说明了什么说明了什么?微观解释微观解释原电池原电池“负极出电子，电子回正极负极出电子，电子回正极”必发生必发生失电子失电子的的氧化反应氧化反应必发生必发生得电子得电子的的还原反应还原反应 2、活泼金属活泼金属发生氧化反应发生氧化反应向外线路提供电子向外线路提供电子原电原电池的负极；不活泼金属（或石墨）池的负极；不活泼金属（或石墨）发生还原反应发生还原反应接受接受外线路提供的电子外线路提供的电子原电池的正极。原电池的正极。电极电极材料材料现象现象电子电子得失得失电极反应电极反应原电池的电极原电池的电极Zn片片Cu片片总的离子反应方程

6、式总的离子反应方程式失失得得Zn2e-Zn2+2H+2e-H2负极负极正极正极Zn+2H+Zn2+H2有气有气体产体产生生Zn片片溶解溶解实验探究形成原电池的条件实验探究形成原电池的条件（可以）（可以）（可以）（可以）（可以）（可以）（不可以）（不可以）形成条件一：形成条件一：活泼性不同的两个电极活泼性不同的两个电极负极：较活泼的金属负极：较活泼的金属正极：较不活泼的金属、石墨等正极：较不活泼的金属、石墨等第一组实验第一组实验（可以）（可以）（不可以）（不可以）形成条件二：电极需插进电解质溶液中；形成条件二：电极需插进电解质溶液中；第二组实验第二组实验实验探究形成原电池的条件实验探究形成原电池

7、的条件第三组实验第三组实验实验探究形成原电池的条件实验探究形成原电池的条件形成条件三：必须形成闭合回路形成条件三：必须形成闭合回路（不可以）（不可以）三、原电池的形成条件三、原电池的形成条件4.4.自发的氧化还原反应自发的氧化还原反应1.1.下列装置中能组成原电池形成电流的是下列装置中能组成原电池形成电流的是()()习题一：习题一：AZnCuH2SO4CuZnA酒精酒精ZnH2SO4ACuH2SO4ACuCuH2SO4ZnZn与稀硫酸进行实验与稀硫酸进行实验.Zn石墨石墨与稀硫酸进行实验与稀硫酸进行实验.FeZn与稀硫酸进行实验与稀硫酸进行实验.CuZn与乙醇进行实验与乙醇进行实验.CuZn与

8、一个西红柿与一个西红柿(或一个苹果或一个苹果)进行实验进行实验.CuZn与两个西红柿进行实验与两个西红柿进行实验.CuZn与橙汁进行实验与橙汁进行实验.巩巩 固固 练练 习习病病 例例 分分 析析病病 例例 分分 析析病病 例例 分分 析析 你能为她开一个药方吗？你能为她开一个药方吗？练练习习判断下列哪些装置构成了原电池？若不判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由；若是，请指出正负极是，请说明理由；若是，请指出正负极名称，并写出电极反应式名称，并写出电极反应式.()()()2H2H+2e+2e-H H2 2负极：负极：总反应：总反应：正极正极：ZnZn2e2e-ZnZn2+2+Zn+

9、2HZn+2H+ZnZn2+2+H+H2 2()()负极：负极：正极：正极：总反应：总反应：正极：正极：负极：负极：总反应：总反应：ZnZn2e2e-ZnZn2+2+2H2H+2e+2e-H H2 2Zn+2HZn+2H+ZnZn2+2+H+H2 2FeFe2e2e-FeFe2+2+CuCu2+2+2e+2e-CuCuFe+CuFe+Cu2+2+FeFe2+2+Cu+CuFe+CuSOFe+CuSO4 4Cu+FeSOCu+FeSO4 4锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池。某种锂电池的总反应式是LiMnO2 LiMnO2。下列说法正确的是（）

10、A.Li是负极，电极反应为Lie-Li+B.Li是正极，电极反应为Lie-Li-C.MnO2是负极，电极反应为MnO2e-MnO2-D.锂电池是一种环保型电池书写电极反应式，注意几点：书写电极反应式，注意几点：（1 1）电极反应是一种离子反应，遵循书写离子）电极反应是一种离子反应，遵循书写离子反应式的一切规则；反应式的一切规则；（2 2）负极失电子所得氧化产物、正极得电子所）负极失电子所得氧化产物、正极得电子所得还原产物，与溶液的酸碱性有关；得还原产物，与溶液的酸碱性有关；(3)(3)两极电极反应式中的电子得失数目（一般）两极电极反应式中的电子得失数目（一般）保持相等。保持相等。（4 4）两极

11、反应相加得到总反应，总反应减去负）两极反应相加得到总反应，总反应减去负极反应得到正极反应、总反应减去正极反应得极反应得到正极反应、总反应减去正极反应得到负极反应。到负极反应。H2SO4(aq)CuSO4(aq)ZnCu负极负极():.正极正极():.总反应式总反应式:.负极负极():.正极正极():.总反应式总反应式:.请在图上标出电子的流动方向和电流方向请在图上标出电子的流动方向和电流方向,并判断正负极，写出电极反应式和总反应式并判断正负极，写出电极反应式和总反应式.AgFeZn Zn2e-=Zn2+Cu Cu2+2e-=Cu Zn+Cu2+=Zn2+CuFe Fe2e-=Fe 2+Ag 2

12、H+2e-=H2 Fe+2H+=Fe 2+H2 Ie-e-I 原电池原理的应用原电池原理的应用制作化学电源制作化学电源加快反应速率：加快反应速率：例如，实验室制例如，实验室制H2时，由于锌太纯，反应一时，由于锌太纯，反应一般较慢，可加入少量般较慢，可加入少量CuSO4以加快反应速率。以加快反应速率。判断金属活动性的强弱判断金属活动性的强弱揭示钢铁腐蚀的原因及防止钢铁的腐蚀。揭示钢铁腐蚀的原因及防止钢铁的腐蚀。钢铁中含有碳，可与钢铁中含有碳，可与Fe组成原电池，发生原电组成原电池，发生原电池反应而使钢铁遭到腐蚀池反应而使钢铁遭到腐蚀 请结合组成原电池的条件，将氧化还原反应：请结合组成原电池的条件

13、，将氧化还原反应：Fe+CuFe+Cu2+2+=Cu+Fe=Cu+Fe2+2+设计成一个原电池设计成一个原电池。1、电解液：、电解液：2、电极材、电极材料：料：负极负极 ，正极，正极 。3、电极反应式电极反应式：负极负极:.正极正极:.拓拓 展：展：Fe Fe 2e 2e-=Fe =Fe 2+2+Cu Cu2+2+2e +2e-=Cu =Cu 铁铁铜、石墨或比铁不活铜、石墨或比铁不活泼的其他金属泼的其他金属硫酸铜、氯化铜、硝酸铜硫酸铜、氯化铜、硝酸铜 等可溶性铜盐溶液等可溶性铜盐溶液 把把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若导线两两相连组

14、成原电池。若a、b相连时，相连时，a为为负极；负极；c、d相连时，电流由相连时，电流由d到到c；a、c相连时，相连时，c极上产生大量气泡，极上产生大量气泡，b、d相连时，相连时，b上有大量气上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为：泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为：()Aa b c d Ba c d b Cc a b.d Db d c a B练练 习习 如图所示，各烧杯中均盛有海水，铁在其如图所示，各烧杯中均盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为中被腐蚀由快到慢的顺序为 （）A.B.C.D.有人设计了有人设计了PtPt和和ZnZn为电极材料的电池埋入为电极材料的电池埋入

15、人体内作为某种心脏病人的心脏起搏器的人体内作为某种心脏病人的心脏起搏器的能源，它依靠人体体液中含有一定浓度的能源，它依靠人体体液中含有一定浓度的溶解氧、溶解氧、H H+和和ZnZn2+2+进行工作，则进行工作，则 A Pt作负极 B 正极电极反应：2H+2e-=H2 C 负极电极反应：O2+2H2O+4e-=4OH-D 正极电极反应：O2+4H+4e-=2H2O习题四习题四ABCD正极正极ZnCuCuFe负极负极CuZnZnZn电解质溶液电解质溶液 CuCl2H2SO4CuSO4HCl三、发展中的化学电源三、发展中的化学电源干电池干电池负极：Zn-2e-=Zn2+正极：2NH4+2e-=2NH

16、3+H2产生的H2和MnO2作用：H2+2MnO2=Mn2O3+H2O铅蓄电池的反应原理铅蓄电池的反应原理负极：负极：Pb-2e-=Pb2+负极：负极：Pb-2e-+SO42-=PbSO4正极：正极：PbO2+4H+SO42-+2e-=PbSO4+2H2O总反应：总反应：PbO2 PbH2SO4=2PbSO4+2H2OPbO2 PbH2SO4 2PbSO4+2H2O放电放电充电充电氢氧燃料电池氢氧燃料电池:KOH2H2+4OH-4e =4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-85.每一年，我都更加相信生命的浪费是在于：我们没有献出爱，我们没有使用力量，我们表现出自私的谨慎，不去冒险，避开痛苦，

17、也失去了快乐。约翰B塔布 86.微笑，昂首阔步，作深呼吸，嘴里哼着歌儿。倘使你不会唱歌，吹吹口哨或用鼻子哼一哼也可。如此一来，你想让自己烦恼都不可能。戴尔卡内基 87.当一切毫无希望时，我看着切石工人在他的石头上，敲击了上百次，而不见任何裂痕出现。但在第一百零一次时，石头被劈成两半。我体会到，并非那一击，而是前面的敲打使它裂开。贾柯瑞斯 88.每个意念都是一场祈祷。詹姆士雷德非 89.虚荣心很难说是一种恶行，然而一切恶行都围绕虚荣心而生，都不过是满足虚荣心的手段。柏格森 90.习惯正一天天地把我们的生命变成某种定型的化石，我们的心灵正在失去自由，成为平静而没有激情的时间之流的奴隶。托尔斯泰 9

18、1.要及时把握梦想，因为梦想一死，生命就如一只羽翼受创的小鸟，无法飞翔。兰斯顿休斯 92.生活的艺术较像角力的艺术，而较不像跳舞的艺术；最重要的是：站稳脚步，为无法预见的攻击做准备。玛科斯奥雷利阿斯 93.在安详静谧的大自然里，确实还有些使人烦恼.怀疑.感到压迫的事。请你看看蔚蓝的天空和闪烁的星星吧!你的心将会平静下来。约翰纳森爱德瓦兹 94.对一个适度工作的人而言，快乐来自于工作，有如花朵结果前拥有彩色的花瓣。约翰拉斯金 95.没有比时间更容易浪费的,同时没有比时间更珍贵的了，因为没有时间我们几乎无法做任何事。威廉班 96.人生真正的欢欣，就是在于你自认正在为一个伟大目标运用自己；而不是源于

19、独自发光.自私渺小的忧烦躯壳，只知抱怨世界无法带给你快乐。萧伯纳 97.有三个人是我的朋友爱我的人.恨我的人.以及对我冷漠的人。爱我的人教我温柔；恨我的人教我谨慎；对我冷漠的人教我自立。JE丁格 98.过去的事已经一去不复返。聪明的人是考虑现在和未来，根本无暇去想过去的事。英国哲学家培根 99.真正的发现之旅不只是为了寻找全新的景色，也为了拥有全新的眼光。马塞尔普劳斯特 100.这个世界总是充满美好的事物，然而能看到这些美好事物的人，事实上是少之又少。罗丹 101.称赞不但对人的感情，而且对人的理智也发生巨大的作用，在这种令人愉快的影响之下，我觉得更加聪明了，各种想法，以异常的速度接连涌入我的

20、脑际。托尔斯泰 102.人生过程的景观一直在变化，向前跨进，就看到与初始不同的景观，再上前去，又是另一番新的气候。叔本华 103.为何我们如此汲汲于名利，如果一个人和他的同伴保持不一样的速度，或许他耳中听到的是不同的旋律，让他随他所听到的旋律走，无论快慢或远近。梭罗 104.我们最容易不吝惜的是时间，而我们应该最担心的也是时间；因为没有时间的话，我们在世界上什么也不能做。威廉彭 105.人类的悲剧，就是想延长自己的寿命。我们往往只憧憬地平线那端的神奇【违禁词，被屏蔽】，而忘了去欣赏今天窗外正在盛开的玫瑰花。戴尔卡内基 106.休息并非无所事事，夏日炎炎时躺在树底下的草地，听着潺潺的水声，看着飘

21、过的白云，亦非浪费时间。约翰罗伯克 107.没有人会只因年龄而衰老，我们是因放弃我们的理想而衰老。年龄会使皮肤老化，而放弃热情却会使灵魂老化。撒母耳厄尔曼 108.快乐和智能的区别在于：自认最快乐的人实际上就是最快乐的，但自认为最明智的人一般而言却是最愚蠢的。卡雷贝C科尔顿 109.每个人皆有连自己都不清楚的潜在能力。无论是谁，在千钧一发之际，往往能轻易解决从前认为极不可能解决的事。戴尔卡内基 110.每天安静地坐十五分钟倾听你的气息，感觉它，感觉你自己，并且试着什么都不想。艾瑞克佛洛姆 111.你知道何谓沮丧-就是你用一辈子工夫，在公司或任何领域里往上攀爬，却在抵达最高处的同时，发现自己爬错

22、了墙头。坎伯 112.伟大这个名词未必非出现在规模很大的事情不可；生活中微小之处，照样可以伟大。布鲁克斯 113.人生的目的有二：先是获得你想要的；然后是享受你所获得的。只有最明智的人类做到第二点。罗根皮沙尔史密斯 114.要经常听.时常想.时时学习，才是真正的生活方式。对任何事既不抱希望，也不肯学习的人，没有生存的资格。阿萨赫尔帕斯爵士 115.旅行的精神在于其自由，完全能够随心所欲地去思考.去感觉.去行动的自由。威廉海兹利特 116.昨天是张退票的支票，明天是张信用卡，只有今天才是现金；要善加利用。凯里昂 117.所有的财富都是建立在健康之上。浪费金钱是愚蠢的事，浪费健康则是二级的谋杀罪。

23、BC福比斯 118.明知不可而为之的干劲可能会加速走向油尽灯枯的境地，努力挑战自己的极限固然是令人激奋的经验，但适度的休息绝不可少，否则迟早会崩溃。迈可汉默 119.进步不是一条笔直的过程，而是螺旋形的路径，时而前进，时而折回，停滞后又前进，有失有得，有付出也有收获。奥古斯汀 120.无论那个时代，能量之所以能够带来奇迹，主要源于一股活力，而活力的核心元素乃是意志。无论何处，活力皆是所谓“人格力量”的原动力，也是让一切伟大行动得以持续的力量。史迈尔斯 121.有两种人是没有什么价值可言的：一种人无法做被吩咐去做的事，另一种人只能做被吩咐去做的事。CHK寇蒂斯 122.对于不会利用机会的人而言，

24、机会就像波浪般奔向茫茫的大海，或是成为不会孵化的蛋。乔治桑 123.未来不是固定在那里等你趋近的，而是要靠你创造。未来的路不会静待被发现，而是需要开拓，开路的过程，便同时改变了你和未来。约翰夏尔 124.一个人的年纪就像他的鞋子的大小那样不重要。如果他对生活的兴趣不受到伤害，如果他很慈悲，如果时间使他成熟而没有了偏见。道格拉斯米尔多 125.大凡宇宙万物，都存在着正、反两面，所以要养成由后面.里面，甚至是由相反的一面，来观看事物的态度。老子 126.在寒冷中颤抖过的人倍觉太阳的温暖，经历过各种人生烦恼的人，才懂得生命的珍贵。怀特曼 127.一般的伟人总是让身边的人感到渺小；但真正的伟人却能让身边的人认为自己很伟大。G.K.Chesteron 128.医生知道的事如此的少，他们的收费却是如此的高。马克吐温 129.问题不在于：一个人能够轻蔑、藐视或批评什么，而是在于：他能够喜爱、看重以及欣赏什么。约翰鲁斯金