高一化学必修二第二章第二节化学能与电能优质PPT.ppt

1、2、把氧化剂和还原剂分开，使氧化反应和还原反、把氧化剂和还原剂分开，使氧化反应和还原反应在两个不同区域进行。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、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。氧化剂区域流向还原剂区域。4、考虑氧化反应和还原反应发生的条件和环境，、考虑氧化反应和还原反应发生的条件和环境，化学物质的选择。化学物质的选择。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。离子方程式离子方程式思考问题思考问题寻找答案寻找答案你对问题你对问题的想法的想法稀稀稀稀HH2 2SOSO4 4ZnCu锌表面有气泡锌表面有

2、气泡产生，铜表面产生，铜表面无明显现象无明显现象1.1.反应中，哪种物质失电子，哪种物质得电子反应中，哪种物质失电子，哪种物质得电子演示探究演示探究实验现象实验现象用导线将锌表面的电子引出来用导线将锌表面的电子引出来Zn+2H+=Zn 2+H2.什么方法可使什么方法可使Zn与与H+分开，不让分开，不让H+直接在直接在Zn表面得电子？表面得电子？离子方程式离子方程式思考问题思考问题寻找答案寻找答案组内交流组内交流 列出想法列出想法 演示探究实验现象实验现象CuCu起传导电子的作用。起传导电子的作用。可用电流表测电流及方向。Zn+2H+=Zn 2+H2稀稀稀稀H H2 2SOSO4 4ZnCu大量

3、气泡从铜大量气泡从铜片逸出，锌片片逸出，锌片部分溶解部分溶解1.H1.H+得到的电子是得到的电子是CuCu失去的吗？失去的吗？2.2.在这个过程中在这个过程中CuCu起什么作用？起什么作用？3.3.你怎样才能知道导线中有电子通过？你怎样才能知道导线中有电子通过？解释实验现象解释实验现象思考问题思考问题寻找答案寻找答案组内交流组内交流 列出想法列出想法演示探究实验现象实验现象化学能直接转化为电能化学能直接转化为电能1.1.电子从电子从ZnZn到到H H+经历了哪些途径？经历了哪些途径？2.2.你认为这个过程能量是如何转化的？你认为这个过程能量是如何转化的？锌表面无气泡，锌表面无气泡，铜表面有气泡

4、，铜表面有气泡，电流表发生偏转。电流表发生偏转。电子由电子由Zn 导线导线 铜片铜片 H+定向移动定向移动产生电流，故电流表的指针发生偏转产生电流，故电流表的指针发生偏转A AZnCu稀稀稀稀H H2 2SOSO4 4 实验现象实验现象：铜片上有气泡产生，锌片不断溶：铜片上有气泡产生，锌片不断溶解，电流表的指针发生偏转。解，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：导线中有电流通过二二.化学能直接转化为电能化学能直接转化为电能1.1.原电池的概念、前提原电池的概念、前提 将化学能转化为电能的装置将化学能转化为电能的装置 概念概念:2.前前提提:能自发发生氧化还原反应能自发发生氧

5、化还原反应3.3.原电池的工作原理原电池的工作原理能量转变能量转变 化学反应化学反应将化学能直接转化为将化学能直接转化为电能电能氧化还原反应中电子氧化还原反应中电子转移转移 （负极失去电子负极失去电子经过导线定向的流入经过导线定向的流入正极正极）原电池原电池电极材料电极材料电极反应式电极反应式发生的反应发生的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式总的离子反应方程式Zn-2eZn-2e-=Zn=Zn2+2+2H2H+2e+2e-=H=H2 2Zn+2HZn+2H+=Zn=Zn2+2+H+H2 2负极负极正极正极还原反应还原反应氧化反应氧化反应电极电极材料材料现象现象电子电

6、子得失得失电极反应电极反应原电池原电池的电极的电极ZnZn片片CuCu片片总的离子反应方程式总的离子反应方程式失失得得ZnZn2e2e-ZnZn2+2+2H2H+2e+2e-H H2 2负极负极正极正极Zn+2HZn+2H+ZnZn2+2+H+H2 2有气有气体产体产生生ZnZn片片溶解溶解锌铜原电池原理锌铜原电池原理负极出电子，电子回正极负极出电子，电子回正极 Zn2+负极负极 正极正极-Zn Cu电流表电流表SO42-H+H+e-IH24.原电池化学反应本质：原电池化学反应本质：较活泼的金属发生氧化反应，较活泼的金属发生氧化反应，电子电子从较活从较活泼的金属（泼的金属（负极负极）通过外电路

7、流向通过外电路流向较不活泼的较不活泼的金属（金属（正极正极）氧化还原反应氧化还原反应 外电路：外电路：电子由负极流向正极，电子由负极流向正极，电流由正极流向负极电流由正极流向负极内电路：内电路：阴离子移向负极，阳离阴离子移向负极，阳离 子移向正极，电流由负子移向正极，电流由负 极流向正极极流向正极e5.电电荷流向电流流向：荷流向电流流向：负极负极正极正极 6.原电池形成条件：原电池形成条件：两种活泼性不同的金属（或其中一种两种活泼性不同的金属（或其中一种为能导电的非金属，如为能导电的非金属，如“碳棒碳棒”）作电极。）作电极。其中较活泼金属为负极。较不活泼金其中较活泼金属为负极。较不活泼金属（或

8、非金属）为正极（正极一般不参与属（或非金属）为正极（正极一般不参与电极反应，只起导电作用）。电极反应，只起导电作用）。电解质溶液电解质溶液 形成闭合电路形成闭合电路 能自发地发生氧化还原反应能自发地发生氧化还原反应两极一液一连线两极一液一连线试着说说原电池的构成有什么条件？试着说说原电池的构成有什么条件？A AZnZnCuCuH H2 2SOSO4 4A AZnZnC CH H2 2SOSO4 4A AZnZnCuCu酒精酒精ZnZnH H2 2SOSO4 4A ACuCuH H2 2SOSO4 4*A AZnZnZnZnH H2 2SOSO4 4A AZnZnCuCuHClHCl A AC

9、CCuCuHClHCl实验探究实验探究A AZnZnCuCuH H2 2SOSO4 4A AZnZnC CH H2 2SOSO4 4A AZnZnZnZnH H2 2SOSO4 4原电池原电池电流表指针电流表指针是否偏转是否偏转区别区别结论结论偏转偏转两极材料不同两极材料不同有两种活泼性不同的金有两种活泼性不同的金属（或非金属）作电极属（或非金属）作电极不偏转不偏转实验探究实验探究A AZnZnCuCuH H2 2SOSO4 4A AZnZnCuCu酒精酒精A AZnZnCuCuHClHCl原电池原电池电流表指针电流表指针是否偏转是否偏转区别区别结论结论不偏转不偏转溶液不同溶液不同电极材料均插

10、入电极材料均插入电解质溶液中电解质溶液中偏转偏转A AZnZnCuCuH H2 2SOSO4 4实验探究实验探究A AC CCuCuH H2 2SOSO4 4原电池原电池电流表指针电流表指针是否偏转是否偏转区别区别结论结论不偏转不偏转电极材料不同电极材料不同能自发地发生氧化还原反应能自发地发生氧化还原反应电流表指针电流表指针原电池原电池组组偏转偏转区别区别结论结论不偏转不偏转容器不同容器不同两极相连形成闭合回路两极相连形成闭合回路实验探究实验探究A AZnZnCuCuH H2 2SOSO4 4ZnZnH H2 2SOSO4 4A ACuCuH H2 2SOSO4 4CH2SO4（不可以）（不可

11、以）（不可以）（不可以）（可以）（可以）（不可以）（不可以）例例2条件一：有活泼性不同的两种金属或非条件一：有活泼性不同的两种金属或非金属金属（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：实验探究形成原电池的条件实验探究形成原电池的条件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）7.如何书写电极反应方程式如何书写电极反应方程式负极（锌片）：负极（锌片）：Zn 2e -=Zn 2+负极（锌片）：Zn 2e-=Zn 2+正极（石墨）：正极（石墨）：2H+2e -=H2 正极（铜片）

12、：正极（铜片）：Cu2+2e -=Cu 总反应总反应:Zn+2H+=Zn 2+H2 总反应总反应:Zn+Cu2+=Zn 2+Cu 电极反应方程式的书写方法电极反应方程式的书写方法负极：负极：较活泼金属（较活泼金属（a）电极反应：电极反应：a-ne-=an+（氧化反应氧化反应）正极：正极：较不活泼金属或非金属（较不活泼金属或非金属（b）电极反应：Cm+me-=C（还原反应还原反应）要求书写时，正负极得失电子数相等。要求书写时，正负极得失电子数相等。正极电极反应式+负极电极反应式=总反应方程式已知其中两个可以求第三个金属阳离子放电顺序：金属阳离子放电顺序：K+Ca2+Na+Mg2+Al3+（水中氢

13、水中氢）H+Zn2+Fe2+Sn2+Pb2+（酸酸中氢中氢）H+Cu2+Fe3+Hg2+Ag+特例l镁铝原电池硫酸作电解质的电极反应式是什镁铝原电池硫酸作电解质的电极反应式是什么？还有氢氧化钠作电解质又怎么写？么？l硫酸硫酸做电解质：做电解质：负极负极：Mg-2e-=Mg2+正极正极：2H+2e-=H2总反应：总反应：Mg+2H+=Mg2+H2lNaOH做电解质：2Al-6e-+8OH-=2AlO2-+4H2O正极正极：6H2O+6e-=3H2+6OH-l总反应：l2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2 Zn-Al原电池，谁做负极？间接：直接：化学能化学能燃烧燃烧热能热能蒸汽蒸汽机械能机械能发动机发动机电能电能装置装置原电池原电池概概念念构构成成条条件件工工作作原原理理8.原原电池电极名称的确定方法电池电极名称的确定方法（1）、根据电极材料的性质确定。）、根据电极材料的性质确定。通常是活泼金属是负极，不活泼金属、碳棒、通常是活泼金属是负极，不活泼金属、碳棒、化合物是正极。化合物是正极。（2）、根据电极反应的本身确定。）、根据电极反应的本身确定。失电子的