人教版必修二化学能与电能电子教案.ppt
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1、第一页,共35页。思考:使用电器都需要电能。请问电能是直接思考:使用电器都需要电能。请问电能是直接(zhji)从自然界取得的从自然界取得的“一次能源一次能源”?还是属于是?还是属于是一次能源经过加工、转换得到的一次能源经过加工、转换得到的“二次能源二次能源”?第二页,共35页。我们先看看我们先看看(kn kn)在日常生活、工业生在日常生活、工业生产中处处都离不开的电能是怎么来的?产中处处都离不开的电能是怎么来的?第三页,共35页。1,火力发电原理火力发电原理(yunl)及及过程过程燃烧燃烧蒸汽蒸汽发电机发电机化学能化学能 热能热能 机械能机械能 电电能能二、化学能与电能二、化学能与电能(din
2、nng)的相互转化的相互转化第四页,共35页。a.我国煤炭资源丰富我国煤炭资源丰富,廉价廉价(linji)方便方便.b.电能清洁安全电能清洁安全,又快捷方便又快捷方便.a.排出大量的温室效应气体排出大量的温室效应气体.b.有废气可能导致酸雨有废气可能导致酸雨c.废料废水废料废水d.储量有限储量有限e.能量转换效率低能量转换效率低第五页,共35页。象火力发电这种化学能转化为电能的方法,象火力发电这种化学能转化为电能的方法,首先是把煤燃烧,发生氧化还原反应,氧化还原首先是把煤燃烧,发生氧化还原反应,氧化还原反应的本质是氧化剂与还原剂之间有电子转移反应的本质是氧化剂与还原剂之间有电子转移(包括电子的
3、得失和共用电子对的偏移),电子(包括电子的得失和共用电子对的偏移),电子的转移必然引起化学键的断裂和重组,这时一定的转移必然引起化学键的断裂和重组,这时一定伴随着热量的变化伴随着热量的变化(binhu),然后我们再把这,然后我们再把这些能量用于产生机械能,再转化为电能,能量经些能量用于产生机械能,再转化为电能,能量经过多次的转化,必然有一定的损失、或者人们对过多次的转化,必然有一定的损失、或者人们对它的利用率不高。它的利用率不高。第六页,共35页。思考:要想克服思考:要想克服(kf)火力发电中能量转化效率火力发电中能量转化效率低这个缺点,我们应该怎么做才能使化学能低这个缺点,我们应该怎么做才能
4、使化学能电电能?(看书能?(看书P40最后一段)最后一段)1、当氧化剂和还原剂直接接触进行反应、当氧化剂和还原剂直接接触进行反应(fnyng)时,化时,化学能要经过一系列能量转换才能转换为电能。学能要经过一系列能量转换才能转换为电能。2、把氧化剂和还原、把氧化剂和还原(hun yun)剂分开,使氧化反应和剂分开,使氧化反应和还原还原(hun yun)反应在两个不同区域进行。反应在两个不同区域进行。3、需要在氧化剂和还原剂之间架设桥梁使电子从氧化剂区、需要在氧化剂和还原剂之间架设桥梁使电子从氧化剂区域流向还原剂区域。域流向还原剂区域。4、考虑氧化反应和还原反应发生的条件和环境,化学、考虑氧化反应
5、和还原反应发生的条件和环境,化学物质的选择。物质的选择。5、从电学角度考虑仪器选择和组装问题。、从电学角度考虑仪器选择和组装问题。第七页,共35页。思考思考(sko):Zn片片 电子,电子,电子,此过程中电子,此过程中有电流产生吗?有电流产生吗?第八页,共35页。思考:铜表面思考:铜表面(biomin)有有H2产生,能说明此时铜与产生,能说明此时铜与H+发生了反应吗?如何解释?发生了反应吗?如何解释?第九页,共35页。【实验【实验(shyn)(shyn)二】二】在导线中间接入一个电流表,观察电流表的指在导线中间接入一个电流表,观察电流表的指针是否针是否(sh fu)偏转偏转?A 实验现象实验现
6、象: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(rngji)(rngji),电流表的指针发生偏转。,电流表的指针发生偏转。实验结论实验结论:导线中有电流通过导线中有电流通过第十页,共35页。电极材料现象电子得失电极反应反应类型 电极名称b、电极、电极(dinj)名称和电极名称和电极(dinj)反应反应Zn片片Zn片片溶解溶解(rngji)失失Zn-2e=Zn2+氧化氧化(ynghu)反应反应负极负极Cu片片不溶解,不溶解,但表面有但表面有气泡气泡得得2H+2e=H2还原还原反应反应正极正极第十一页,共35页。思考与探究:构成原电池的一般思考与探究:构成原电池的一般(ybn)
7、条件条件1、将、将Fe片、片、Cu片用导线片用导线(doxin)连接后插入稀连接后插入稀H2SO4中有气泡产生吗?理论上中有气泡产生吗?理论上H2在哪种金属表面析出?在哪种金属表面析出?2、将、将Zn片、片、Cu片用导线连接后插入片用导线连接后插入CuSO4溶液中能产生溶液中能产生(chnshng)电流吗?锌表面有铜析出吗?电流吗?锌表面有铜析出吗?3、将、将Zn片、片、Fe片分别插入稀片分别插入稀H2SO4中表面都有气泡产生,中表面都有气泡产生,若用导线连接后同时插入硫酸中,理论上表面是否还都有气若用导线连接后同时插入硫酸中,理论上表面是否还都有气泡产生?泡产生?4、将、将Zn片、碳棒用导线
8、连接后同时插入稀片、碳棒用导线连接后同时插入稀H2SO4中,能产中,能产生电流吗?生电流吗?第十二页,共35页。思考思考(sko)与探究:构成原电池的一般条件与探究:构成原电池的一般条件5、将、将Fe片、片、Cu片用导线连接片用导线连接(linji)后同时插入后同时插入NaCl中,中,能产生电流吗?能产生电流吗?6、将、将Fe片、片、Cu片用导线连接片用导线连接(linji)后同时插入乙后同时插入乙醇中,能产生电流吗?醇中,能产生电流吗?7、将、将Fe片、片、Cu片用导线连接后同时插入同一个苹果中,能片用导线连接后同时插入同一个苹果中,能产生电流吗?产生电流吗?第十三页,共35页。思考思考(s
9、ko)与探究:构成原电池的一般条件与探究:构成原电池的一般条件(2)构成原电池的一般)构成原电池的一般(ybn)条件条件a、两个、两个(lin)活动性不活动性不同的电极同的电极金属金属金属金属金属金属非金属非金属金属金属金属氧化物金属氧化物b、电解质溶液:、电解质溶液:可溶性酸、碱、盐可溶性酸、碱、盐c、电极间构成闭合回路:、电极间构成闭合回路:外电路:自由电子外电路:自由电子内电路:自由离子内电路:自由离子常用的惰性电极:常用的惰性电极:Pt、石墨棒(或碳棒)、石墨棒(或碳棒)第十四页,共35页。酒精酒精CuH2SO4溶液溶液ZnAgH2SO4溶液溶液ZnCuZnSO4溶液溶液CuSO4溶液
10、溶液ZnCu盐桥盐桥ZnSO4溶液溶液CuSO4溶液溶液FeCu解决问题一:下列装置是否解决问题一:下列装置是否(sh fu)能构成原电能构成原电池?池?第十五页,共35页。解决问题二:病解决问题二:病 例例 分分 析析第十六页,共35页。病病 例例 分分 析析第十七页,共35页。病病 例例 分分 析析第十八页,共35页。你能为她开一个你能为她开一个(y)药方吗?药方吗?第十九页,共35页。解决问题三:解决问题三:已知已知Cu+2Fe3+=Cu2+2Fe2+,根据此反应原根据此反应原理,你能制做一个理,你能制做一个(y)原电池吗?先画出装置图,原电池吗?先画出装置图,并写出电极名称和电极反应,
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