2.2.2化学反应与能量转化 化学电池 课件 (共35张PPT)2023-2024学年高一下学期化学鲁科版（2019）必修第二册

(课件网) §2.2.2化学反应与能量转化 原电池与化学电源 化学电池已经成为人类生产和生活的重要能量来源之一，各式各样的化学电池的发明也是化学科学对人类的一个重大贡献。 生活中人们使用的电能来自于哪里 太阳能发电 风力发电 核能 地热能发电 水力发电 生物质能 潮汐能发电 火力发电 我国目前电能主要来自火力发电，其次是水力发电。 火力发电 化学能 燃料燃烧 热能 蒸汽轮机 机械能 发电机 电能 直接？ 1.火力发电：化学能经过一系列能量转化过程，间接转化为电能。 煤炭 燃烧 蒸汽 发电机 90% 90% 90% 72.9% 火力发电的弊端： 1.煤炭是不可再生资源，会造成能源危机。 2.煤炭燃烧会产生污染性气体。 3.转换环节多，能量损耗大，能量的利用率低。 2.实验探究： 认识原电池 内容内容内容 实验装置 实验现象 实验结论 锌片：逐渐溶解， 表面有气泡产生 铜片：没有变化 锌与稀硫酸反应生成氢气，铜与稀硫酸不反应。 锌片：逐渐溶解 铜片：表面有气泡产生 电流表：指针发生偏转 Zn 稀H2SO4 Cu A Zn 稀H2SO4 Cu 锌与稀硫酸发生反应， 但铜片上有氢气生成， 发生反应的同时产生电流。 将 能直接转化为 能的装置。 3.原电池 化学 电 （1）概念： （3）电极 （2）本质：氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行。 正极： 负极： 电子流入的电极 电子流出的电极 通常是不活泼金属或石墨电极 通常是活泼金属 得电子，化合价降低，发生还原反应 失电子，化合价升高，发生氧化反应 + - Cu Zn - - - Zn2+ H+ H+ Zn－2e－===Zn2+ 2H++2e－===H2↑ 氧化反应 还原反应 负极 正极 阳离子 阴离子 发生溶解 产生气泡 原电池总反应： Zn+2H+===Zn2++H2↑ 电子流向：负极 沿导线 正极 电流方向：正极 沿导线 负极 外电路 内电路 阴离子 负极 阳离子 正极 外电路 内电路 e－ I “电子不下水，离子不上岸” 4.原电池的形成条件 稀硫酸 Zn Zn ①电极材料（负极也属于电极反应物）： 两种活泼性不同的金属作电极（或其中一种为能导电的非金属，如“碳棒”） 其中较活泼金属为负极，较不活泼金属（或非金属）为正极（正极一般不参与电极反应，只起导电作用）； ②离子导体（电极反应物）：具有电解质溶液或熔融电解质 一般来讲负极要与电解质溶液发生氧化还原反应 稀硫酸 Zn Cu 酒精 Zn Cu 自发进行氧化还原反应 如： Al / NaOH / Mg 原电池 ： 是Al作负极 Cu / HNO3 （浓） / Fe 原电池 ： 是Cu作负极 ③电极间形成闭合回路 稀硫酸 Zn Cu Zn Cu 稀硫酸 稀硫酸 Zn Cu 用导线（电子导体）连接两极与电解质溶液共同形成闭合回路 也可以让两个电极直接接触 下列设备工作时，将化学能转化为电能的是（ ） A B C D 锂离子电池 太阳能集热器 燃气灶 硅太阳能电池 A 下列装置中能够组成原电池的是_____(填序号)，其他不能构成原电池的试分别说明理由：____。 ③⑤ 一个电池反应的离子方程式是 Zn+Cu2+=Zn2+ +Cu， 该反应的的原电池正确组合是（ ） C A B C D 正极 Zn Cu Cu Fe 负极 Cu Zn Zn Zn 电解质溶液 CuCl2 H2SO4 CuSO4 HCl 如图是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡片上记录如下，其中正确的是(　　) ①Zn为正极，Cu为负极　 ②H＋向负极移动　 ③电子是由Zn经外电路流向Cu　 ④Cu极上有H2产生　 ⑤若有1 mol电子流过导线，则产生的H2为0.5 mol　⑥正极的电极反应式为Zn－2e－=Zn2＋ A．①②③　　　B．③④⑤　　　C．④⑤⑥ D．②③④ B 5.如何正确书写电极反应式呢？ 找还原剂 写出稳定的电极产物 找正负 使守恒 看环境 相加减 ②电荷守恒 ③原子守恒 ①电子守恒 正极+负极=总反应式 找氧化剂 酸性补H＋ 碱性补OH－ 给什么补什么 铜 铝 稀盐酸 Al - 3e- = Al3+ ... ...