關于高一化學必修二第二章第二節化學能與電能第一頁，共七十一頁，2022年，8月28日第二頁，共七十一頁，2022年，8月28日水電站直接從自然界取得的能源稱為一次能源第三頁，共七十一頁，2022年，8月28日

電能是現代社會中應用最廣泛、使用最方便、污染最小的一種二次能源，又稱為電力。第四頁，共七十一頁，2022年，8月28日火電站一次能源經加工、轉換得到的能源稱為二次能源第五頁，共七十一頁，2022年，8月28日2001年我國發電總量構成圖火力發電占據絕大部分什么是火力發電？火電站的工作原理如何?第六頁，共七十一頁，2022年，8月28日1,火力發電原理及過程燃燒蒸汽發電機化學能熱能

機械能

電能一、化學能與電能的相互轉化第七頁，共七十一頁，2022年，8月28日

化學能熱能機械能電能燃燒蒸汽發電機火力發電的原理分析。第八頁，共七十一頁，2022年，8月28日2、火力發電的化學深層本質分析燃燒氧化還原反應氧化劑與還原劑之間發生電子的轉移火力發電將化學能經一系列能量轉化為電能舊鍵斷裂和新鍵形成、體系能量變化過程關鍵本質本質引起第九頁，共七十一頁，2022年，8月28日火力發電優點:a.我國煤炭資源豐富,廉價方便.b.電能清潔安全,又快捷方便.火力發電缺點:a.排出大量的溫室效應氣體.b.有廢氣可能導致酸雨c.廢料廢水d.儲量有限e.能量轉換效率低第十頁，共七十一頁，2022年，8月28日

化學能電能

？第十一頁，共七十一頁，2022年，8月28日化學能電能？（看書P35頁第二、三段，回答問題）1、當氧化劑和還原劑直接接觸進行反應時，化學能要經過一系列能量轉換才能轉換為電能。2、把氧化劑和還原劑分開，使氧化反應和還原反應在兩個不同區域進行。3、需要在氧化劑和還原劑之間架設橋梁使電子從氧化劑區域流向還原劑區域。4、考慮氧化反應和還原反應發生的條件和環境，化學物質的選擇。5、從電學角度考慮儀器選擇和組裝問題。第十二頁，共七十一頁，2022年，8月28日

離子方程式思考問題尋找答案你對問題２的想法稀H2SO4ZnCu鋅表面有氣泡產生，銅表面無明顯現象1.反應中，哪種物質失電子，哪種物質得電子演示探究實驗現象用導線將鋅表面的電子引出來Zn+2H+=Zn2++H2↑２.什么方法可使Zn與H+分開，不讓H+直接在Zn表面得電子？第十三頁，共七十一頁，2022年，8月28日

演示探究實驗現象Cu起傳導電子的作用。可用電流表測電流及方向。Zn+2H+=Zn2++H2↑稀H2SO4ZnCu大量氣泡從銅片逸出，鋅片部分溶解1.H+得到的電子是Cu失去的嗎？2.在這個過程中Cu起什么作用？3.你怎樣才能知道導線中有電子通過？第十四頁，共七十一頁，2022年，8月28日演示探究實驗現象化學能直接轉化為電能1.電子從Zn到H+經歷了哪些途徑？2.你認為這個過程能量是如何轉化的？鋅表面無氣泡，銅表面有氣泡，電流表發生偏轉。電子由Zn導線銅片H+定向移動產生電流，故電流表的指針發生偏轉AZnCu稀H2SO4第十五頁，共七十一頁，2022年，8月28日[實驗現象]：銅片上有氣泡產生，鋅片不斷溶解，電流表的指針發生偏轉。[實驗結論]：導線中有電流通過第十六頁，共七十一頁，2022年，8月28日二.化學能直接轉化為電能1.原電池的概念、前提

將化學能轉化為電能的裝置概念:2.前提:

能自發發生氧化還原反應第十七頁，共七十一頁，2022年，8月28日3.原電池的工作原理能量轉變

化學反應將化學能直接轉化為電能氧化還原反應中電子轉移(負極失去電子經過導線定向的流入正極)原電池第十八頁，共七十一頁，2022年，8月28日電極材料電極反應式發生的反應原電池的電極Zn片Cu片總的離子反應方程式Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=H2↑Zn+2H+=Zn2++H2↑負極正極還原反應氧化反應第十九頁，共七十一頁，2022年，8月28日失得Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑負極正極Zn+2H+＝Zn2++H2↑有氣體產生Zn片溶解鋅銅原電池原理負極出電子，電子回正極第二十頁，共七十一頁，2022年，8月28日

Zn2+

+

負極

正極

-

Zn

Cu電流表SO42-H+H+e-IH2第二十一頁，共七十一頁，2022年，8月28日4.原電池化學反應本質：

較活潑的金屬發生氧化反應，電子從較活潑的金屬（負極）通過外電路流向較不活潑的金屬（正極）

氧化還原反應第二十二頁，共七十一頁，2022年，8月28日

外電路：電子由負極流向正極，電流由正極流向負極內電路：陰離子移向負極，陽離子移向正極，電流由負極流向正極e－5.電荷流向電流流向：負極正極第二十三頁，共七十一頁，2022年，8月28日6.原電池形成條件：①兩種活潑性不同的金屬（或其中一種為能導電的非金屬，如“碳棒”）作電極。其中較活潑金屬為負極。較不活潑金屬（或非金屬）為正極（正極一般不參與電極反應，只起導電作用）。

②電解質溶液

③形成閉合電路

④能自發地發生氧化還原反應兩極一液一連線第二十四頁，共七十一頁，2022年，8月28日試著說說原電池的構成有什么條件？AZnCuH2SO4AZnCH2SO4AZnCu酒精ZnH2SO4ACuH2SO4**************************************************************************************************************************************************************************AZnZnH2SO4AZnCuHCl①②

③④⑤⑥

ACCuHCl第二十五頁，共七十一頁，2022年，8月28日實驗探究AZnCuH2SO4AZnCH2SO4AZnZnH2SO4原電池①②電流表指針是否偏轉區別結論偏轉兩極材料不同有兩種活潑性不同的金屬（或非金屬）作電極不偏轉①②第二十六頁，共七十一頁，2022年，8月28日實驗探究AZnCuH2SO4AZnCu酒精AZnCuHCl原電池③④電流表指針是否偏轉區別結論不偏轉溶液不同電極材料均插入電解質溶液中偏轉③④第二十七頁，共七十一頁，2022年，8月28日AZnCuH2SO4實驗探究ACCuH2SO4⑤不偏轉電極材料不同能自發地發生氧化還原反應第二十八頁，共七十一頁，2022年，8月28日電流表指針原電池⑥組偏轉區別結論不偏轉容器不同兩極相連形成閉合回路實驗探究AZnCuH2SO4ZnH2SO4ACuH2SO4⑥

第二十九頁，共七十一頁，2022年，8月28日CH2SO4（不可以）（不可以）（可以）（不可以）例2條件一：有活潑性不同的兩種金屬或非金屬第三十頁，共七十一頁，2022年，8月28日（可以）（不可以）形成條件二：電極需插進電解質溶液中；實驗探究形成原電池的條件第三十一頁，共七十一頁，2022年，8月28日實驗探究形成原電池的條件形成條件三：必須形成閉合回路（不可以）第三十二頁，共七十一頁，2022年，8月28日7.如何書寫電極反應方程式負極（鋅片）：

Zn－2e-=Zn2+負極（鋅片）：

Zn－2e-=Zn2+正極（石墨）：

2H++2e-=H2↑正極（銅片）：

Cu2++2e-=Cu總反應:Zn+2H+=Zn2++H2↑總反應:

Zn+Cu2+=Zn2++Cu第三十三頁，共七十一頁，2022年，8月28日電極反應方程式的書寫方法負極：較活潑金屬（a）電極反應：a-ne-=an+(氧化反應)正極：較不活潑金屬或非金屬（b）電極反應：Cm++me-=C(還原反應)

要求書寫時，正負極得失電子數相等。第三十四頁，共七十一頁，2022年，8月28日正極電極反應式+負極電極反應式=總反應方程式已知其中兩個可以求第三個金屬陽離子放電順序：K+﹤Ca2+﹤Na+﹤Mg2+﹤Al3+﹤(水中氫)H+﹤Zn2+﹤Fe2+﹤Sn2+﹤Pb2+﹤(酸中氫)H+﹤Cu2+﹤Fe3+﹤Hg2+﹤Ag+第三十五頁，共七十一頁，2022年，8月28日特例鎂鋁原電池硫酸作電解質的電極反應式是什么？還有氫氧化鈉作電解質又怎么寫？硫酸做電解質：

負極：Mg-2e-=Mg2+

正極：2H++2e-=H2↑

總反應：Mg+2H+=Mg2++

H2↑NaOH做電解質：

負極：2Al-6e-+8OH-=2AlO2-+4H2O

正極：6H2O+6e-=3H2↑+6OH-總反應：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+

3H2↑第三十六頁，共七十一頁，2022年，8月28日Zn-Al原電池，誰做負極？第三十七頁，共七十一頁，2022年，8月28日小結化學能與電能間接：直接：化學能燃燒熱能蒸汽機械能發動機電能裝置原電池概念構成條件工作原理第三十八頁，共七十一頁，2022年，8月28日8.原電池電極名稱的確定方法（1）、根據電極材料的性質確定。通常是活潑金屬是負極，不活潑金屬、碳棒、化合物是正極。（2）、根據電極反應的本身確定。失電子的反應→氧化反應→負極得電子的反應→還原反應→正極練習：銀鋅電池是廣泛用作各種電子儀器的電源，它的反應可表示為：Ag2O+Zn+H2O＝

2Ag+2Zn(OH)2請判斷此電池中，負極上發生反應的物質是（）A.AgB.Zn(OH)2C.Ag2OD.ZnD第三十九頁，共七十一頁，2022年，8月28日（3）、根據電子或電流流動方向（外電路）：電子從負極流出沿導線流入正極電流從正極流出沿導線流入負極ee（4）、根據離子的定向移動（內電路）陽離子向正極移動陰離子向負極移動第四十頁，共七十一頁，2022年，8月28日（5）、根據離子方程式判斷Fe+2H+=Fe2++H2（負極）（在正極）

（6）、負極往往會溶解，正極往往會產生氣泡或者增重Fe+Cu2+=Fe2++Cu第四十一頁，共七十一頁，2022年，8月28日9.原電池原理的應用：①制作化學電源：各種電池②加快反應速率：

例如:實驗室制H2時，由于鋅太純，反應一般較慢，可加入少量CuSO4以加快反應速率。③判斷金屬活動性的強弱④揭示鋼鐵腐蝕的原因及防止鋼鐵的腐蝕。

因為鋼鐵中含有碳，可與Fe組成原電池，發生原電池反應而使鋼鐵遭到腐蝕。第四十二頁，共七十一頁，2022年，8月28日鋼鐵的電化學腐蝕方程式：吸氧，析氫析氫腐蝕:

條件:水膜酸性較強

負極:Fe-2e-=Fe2+

正極:2H++2e-=H2↑

析氧腐蝕:

條件:水膜酸性較弱或呈中性

負極:Fe-2e-=Fe2+

正極:2H2O+O2+4e-=4OH-Fe2++2OH-=Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O△第四十三頁，共七十一頁，2022年，8月28日10.原電池設計思路：①釋放能量的氧化還原反應（放熱反應）

②

通常須兩活性不同的電極

③

電解質溶液

④

還原劑在負極失電子，發生氧化反應；氧化劑在正極得電子,發生還原反應．化學能與電能的相互轉化電能化學能原電池電解第四十四頁，共七十一頁，2022年，8月28日第四十五頁，共七十一頁，2022年，8月28日例：請根據反應:2Fe3++Fe

=3Fe2+設計原電池，你有哪些可行方案?Fe-CuFeCl3Fe-CFe(NO3)3Fe-AgFe2(SO4)3第四十六頁，共七十一頁，2022年，8月28日根據反應設計原電池，你有哪些可行方案?

（2Fe3++Fe

=3Fe2+）FeCuCAgFeCl3Fe(NO3)3Fe2(SO4)3第四十七頁，共七十一頁，2022年，8月28日鋅片插入稀硫酸中，被腐蝕。（化學腐蝕）鋅片在鋅,銅（稀硫酸）原電池中作為負極，也被腐蝕。（電化學腐蝕）哪個更快？原電池的負極被腐蝕得更快。分析鋅,鐵（稀硫酸）原電池中的電極反應。你感受到作為正極，鐵被保護了嗎？原電池的金屬正極被保護。第四十八頁，共七十一頁，2022年，8月28日1.下列裝置中能組成原電池形成電流的是()習題一：CAZnCuH2SO4CuZnA酒精ABZnH2SO4ACuH2SO4CDACuCuH2SO4原電池的判斷第四十九頁，共七十一頁，2022年，8月28日2.某金屬能跟稀鹽酸作用放出氫氣，該金屬與鋅組成原電池時，鋅為負極，此金屬是()A.MgB.FeC.AlD.Cu原電池的工作原理B3.由銅鋅和稀硫酸組成的原電池工作時，電解質溶液的PH()A.不B先變大后變小C逐漸變大D.逐漸變小C習題二第五十頁，共七十一頁，2022年，8月28日習題三5.一個電池反應的離子方程式是Zn+Cu2+=Zn2++Cu,

該反應的的原電池正確組合是(

)C原電池構成條件ABCD正極ZnCuCuFe負極CuZnZnZn電解質溶液CuCl2H2SO4CuSO4HCl第五十一頁，共七十一頁，2022年，8月28日習題四4.把a、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導線兩兩相連組成原電池。若a、b相連時，a為負極；c、d相連時，電流由d到c；a、c相連時，c極上產生大量氣泡，b、d相連時，b上有大量氣泡產生，則四種金屬的活動性順序由強到弱的為()A．a>b>c>dB．a>c>d>bC．c>a>b>dD．b>d>c>aB利用原電池電極判斷金屬性強弱第五十二頁，共七十一頁，2022年，8月28日

可是令她百思不解的是自從車禍后,她常常感到頭暈、頭痛、夜間失眠、心情煩躁……醫生絞盡了腦汁，格林太太的病情仍未見好轉……

一位年輕的化學家來看望格林太太時，為格林太太揭開了病因！請你當醫生第五十三頁，共七十一頁，2022年，8月28日病例分析第五十四頁，共七十一頁，2022年，8月28日

你能為她開一個藥方嗎？第五十五頁，共七十一頁，2022年，8月28日三、發展中的化學電源干電池堿性電池蓄電池鋰離子電池燃料電池第五十六頁，共七十一頁，2022年，8月28日鋰電池

鋰是密度最小的金屬，用鋰作為電池的負極，跟用相同質量的其他金屬作負極相比較，使用壽命大大延長。第五十七頁，共七十一頁，2022年，8月28日干電池堿性電池1、干電池結構及電極反應原理第五十八頁，共七十一頁，2022年，8月28日第五十九頁，共七十一頁，2022年，8月28日（1）干電池結構及電極反應原理負極：Zn—2e-==Zn2+正極：2NH4++2e-==2NH3↑+H2↑Zn+

2NH4+==Zn2++2NH3↑+H2↑電池總反應式：特點：a：一次性電池，不可逆b：用KOH代替NH4Cl能提高性能，延長壽命第六十頁，共七十一頁，2022年，8月28日汽車用蓄電池鋰離子電池鋰離子電池：它是新一代可充電的綠色電池，現已成為筆記本電腦、移動電話、攝像機等低功耗電器的主流。2.充電電池第六十一頁，共七十一頁，2022年，8月28日第六十二頁，共七十一頁，2022年，8月28日（2）充電電池(又稱二次電池)Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O(-)(+)負極:Pb+SO42--2e-==PbSO4

Pb+PbO2+4H++2SO42-==2PbSO4+2H2O正極:PbO2+4H++SO42-+2e-==PbSO4+2H2O鉛蓄電池特點：電池總反應式：二次電池,可再次充電使用第六十三頁，共七十一頁，2022年，8月28日鎳鉻電池

特點：比鉛蓄電池耐用，可密封反復使用。NiO2（S）+Cd（S）+2H2O（L）=Ni（OH）2（S）+Cd（OH）2（S）Ag2O（S）+Cd（S）+H2O（L）=2Ag（S）+Cd（OH）2（S）第六十四頁，共七十一頁，2022年，8月28日3.新型燃料電池

燃料電池不是把還原劑、氧化劑物質全部貯藏在電池內，而是在工作時，不斷從外界輸入，同時將電極反應產物不斷排出電池高二化學氫氧燃料電池實驗視頻.mp4第六十五頁，共七十一頁，2022年，8月28日氫氧燃料電池燃料電池第六十六頁，共七十一頁，2022年，8月28日第六十七頁，共七十一頁，2022年，8月28日氫氧燃料電池的電極反應式和總反應怎么寫？

氫氧燃料電池（中性介質）

正極：O2+2H2O+4e-==4OH-

負極：2H2-4e-==4H+

總反應式：2H2+O2==