人教版必修二第二节:原电池的工作原理及构成条件课件.pptx
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1、1.熟悉能源的分类和化学能与电能的转化关系。2.理解原电池的概念及工作原理。3.理解原电池的构成条件。第2节 化学能与电能第1课时 原电池化学能转化为电能人教版必修二第二节:原电池的工作原理及构成条件人教版必修二第二节:原电池的工作原理及构成条件 电能是电能是现代社会中应用应用最广泛,使用最方便、污染最小的二次能源最广泛,使用最方便、污染最小的二次能源,又称电力又称电力。例如,日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机这一切都依赖于电池的应用。那么,电池的电能是如何产生的呢?这就让我们用化学知识揭开电池这个谜。一一.能源分类能源分类二、化学能与电能的相互转化二、化学能与电能的相互转化1.火力
2、发电火力发电化学能间接转化为电能化学能间接转化为电能我国目前发电总量构成我国目前发电总量构成分析教材图分析教材图2-82-8,火力发电的原理是什么?火力发电的原理是什么?化石燃料化石燃料化学能化学能燃烧燃烧蒸汽蒸汽发电机发电机热能热能机械能机械能电能电能火力发电有什么利和弊?火力发电有什么利和弊?利利弊弊技术成熟技术成熟我国煤炭资源丰富我国煤炭资源丰富,燃料廉价易得燃料廉价易得投资较少,建厂快投资较少,建厂快化石燃料不可再生,面临枯竭化石燃料不可再生,面临枯竭产生产生SOSO2 2、NONO2 2等污染气体等污染气体,导致酸雨等污染,导致酸雨等污染排出大量的温室效应气体排出大量的温室效应气体.
3、能量转换能量转换环节多、环节多、效率低,造成资源浪费效率低,造成资源浪费 火力发电利用煤的燃烧这一氧化还原反应,火力发电利用煤的燃烧这一氧化还原反应,在燃烧时,还在燃烧时,还原剂失的电子直接由氧化剂得到,不存在电子的定向移动,原剂失的电子直接由氧化剂得到,不存在电子的定向移动,需需要经过一系列能量转换才能将氧化还原反应的化学能转换为电要经过一系列能量转换才能将氧化还原反应的化学能转换为电能;那么能否发明能;那么能否发明一种装置将氧化还原反应中的电子转移转化一种装置将氧化还原反应中的电子转移转化为电子的定向移动为电子的定向移动,从而使化学能直接转化为电能呢?从而使化学能直接转化为电能呢?人教版必
4、修二第二节:原电池的工作原理及构成条件人教版必修二第二节:原电池的工作原理及构成条件实践活动:自制电池实践活动:自制电池水果电池。如下图:水果电池。如下图:人教版必修二第二节:原电池的工作原理及构成条件人教版必修二第二节:原电池的工作原理及构成条件【实验实验探究探究一一】实验现象实验现象:发生反应:发生反应:Zn+2HZn+2H+ZnZn2+2+H+H2 2,反应中,反应中ZnZn失电子变成失电子变成ZnZn2+2+进入溶进入溶液,液,溶液中的溶液中的H H+在在ZnZn单质表面直接得电子变成单质表面直接得电子变成H H2 2逸出,逸出,化学能转化为化学能转化为 。有没有办法让这种电子的转移变
5、成电子的定向移动从而产生电流?有没有办法让这种电子的转移变成电子的定向移动从而产生电流?锌片上有气泡锌片上有气泡,铜片上无明显现象。铜片上无明显现象。把锌片和铜片分别插入到稀把锌片和铜片分别插入到稀H H2 2SOSO4 4中中,观察现象。观察现象。思考与交流一:思考与交流一:热能热能人教版必修二第二节:原电池的工作原理及构成条件人教版必修二第二节:原电池的工作原理及构成条件【实验实验探究探究二二】用导线把锌片和铜片连接起来,用导线把锌片和铜片连接起来,插入到稀插入到稀H H2 2SOSO4 4中中,观察现象。观察现象。铜片上有气泡产生;锌片加速溶解,表面铜片上有气泡产生;锌片加速溶解,表面无
6、气泡产生无气泡产生。实验现象实验现象:思考与交流二:思考与交流二:通过实验现象分析,当把用导线连接的锌片和铜片一同浸入稀硫酸中通过实验现象分析,当把用导线连接的锌片和铜片一同浸入稀硫酸中时时,较活泼的较活泼的Zn失去电子被氧化失去电子被氧化成成ZnZn2+2+进入溶液,进入溶液,电子电子由由锌片锌片通过通过导线导线流流向向铜片铜片,溶液中的溶液中的H H+从铜片从铜片获得电子被还原获得电子被还原成氢气从铜片上逸出。如何通成氢气从铜片上逸出。如何通过更直观的实验现象来证明上述装置的导线中有电子的定向移动呢?过更直观的实验现象来证明上述装置的导线中有电子的定向移动呢?人教版必修二第二节:原电池的工
7、作原理及构成条件人教版必修二第二节:原电池的工作原理及构成条件 铜片上有气泡产生,锌片不断溶解,铜片上有气泡产生,锌片不断溶解,无气泡,电流表的指针发生偏转。无气泡,电流表的指针发生偏转。实验结论实验结论:导线中有电子的定向移动,有电流通过。导线中有电子的定向移动,有电流通过。【实验实验探究探究三三】在探究二装置的导线中间接入一个电流表,在探究二装置的导线中间接入一个电流表,观察电流表的指针是否偏转观察电流表的指针是否偏转?A 实验现象实验现象:通过这个装置,我们实现了把 的电子转移变成电子的定向移动,从而产生 ,化学能 转化为 。氧化还原反应氧化还原反应直接直接电能电能电流电流人教版必修二第
8、二节:原电池的工作原理及构成条件人教版必修二第二节:原电池的工作原理及构成条件 (1)(1)定义:定义:使使化学能化学能转化为转化为电能电能的的装置,叫做原电池。的的装置,叫做原电池。2.原电池原电池规规定定负极:负极:正极:正极:电子流出(或电流流进)的一极电子流出(或电流流进)的一极电子流进(或电流流出)的一极电子流进(或电流流出)的一极(2)工作原理 (以ZnZnCuCuH H2 2SOSO4 4原电池的为例分析)原电池的为例分析)人教版必修二第二节:原电池的工作原理及构成条件人教版必修二第二节:原电池的工作原理及构成条件原电池的工作原理图示注:电子不下河注:电子不下河(即不进入电解质溶
9、液即不进入电解质溶液),离子不上岸,离子不上岸(即只在电解质溶即只在电解质溶液中移动液中移动)。原电池化学反应的本质原电池化学反应的本质是是氧化还原反应氧化还原反应。通过原电池装置使氧化反应。通过原电池装置使氧化反应和还原反应和还原反应分别在两个不同电极上进行分别在两个不同电极上进行,两个电极中,较活泼的金属(,两个电极中,较活泼的金属(负负极)发生氧化反应极)发生氧化反应,电子从电子从较活泼的金属(较活泼的金属(负极)流出负极)流出,通过导线流向通过导线流向较较不活泼的金属或非金属不活泼的金属或非金属(正极)(正极),转移的电子经过导线形成电流。,转移的电子经过导线形成电流。思考:思考:原电
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