人教版 (2019)必修 第二册第一节 化学反应与能量变化课堂教学ppt课件

这是一份人教版 (2019)必修 第二册第一节 化学反应与能量变化课堂教学ppt课件，共39页。PPT课件主要包含了学习目标，火力发电，原电池，现象本质，构成条件，盐桥电池，NaOHaq，常见的化学电源，铅酸蓄电池，镍镉电池等内容，欢迎下载使用。

1、通过实验探究原电池工作原理的过程,培养自主探索创新精神和交流合作学习兴趣,养成严谨的科学态，培养科学探究与创新意识的素养。2、通过提出问题、讨论交流、分组合作,揭示原电池的工作原理,并从外电路中电子转移方向和微观角度理解化学能与电能之间是如何转化的，培养宏观辨识与微观探析的素养。
第2课时　化学反应与电能
日常生活中很难离开电，你想过没有电的生活？
我国火力发电占比很大。
1、煤炭是非可再生资源，会造成能源危机
2、煤炭燃烧会产生污染性气体
3、经多次转换，能量损耗大，燃料的利用率低
　定义：原电池是一种______________________的装置。
Cu—Zn—稀H2SO4原电池
现象：锌片逐渐溶解(有少量气泡),铜片上有气泡。产生电流，但很快减弱，不平稳。
总反应：Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑
负极( 棒)：元素化合价 ， 电子，发生 反应。电极反应式： 。
正极( 棒)：元素化合价 ， 电子，发生 反应。电极反应式： 。
Zn-2e-=Zn2+
2H＋+2e-=H2↑
原电池中粒子的移动方向
指出动画中阴阳离子和电子从哪一极移向哪一极？
原电池的本质：氧化还原反应
形成条件一：活泼性不同的两个电极
正极：较不活泼的金属、石墨等
思考：构成原电池需要哪些条件？
形成条件二：电极需插进电解质溶液中；
形成条件三：必须形成闭合回路。
总结：组成原电池的条件
电极材料均插入电解质溶液中。
内部条件：能自发进行氧化还原反应。
两极相连形成闭合电路。
有两种活动性不同的金属（或一种是非金属单质或金 属氧化物）作电极。
电流计指针不偏转，没有构成原电池。
电流计偏转，但不能形成平稳电流。
电流计指针偏转且形成平稳电流。
探究：怎样才能形成稳定电流的电池呢？
盐桥中一般装有饱和KCl溶液和琼脂制成的胶冻;胶冻的作用是防止管中溶液流出;K+和Cl-能在胶冻内自由移动。
观察下面这个原电池，和前面学的原电池有什么不同？
盐桥是为了减小液接电位，转移离子而在两种溶液之间连接的高浓度电解质溶液。盐桥常出现在原电池中，是由琼脂和饱和氯化钾或饱和硝酸钾溶液构成的。
负极：Zn－2e－ = Zn2+正极：Cu2++2e-=Cu总反应式：Zn+Cu2+=Cu+Zn2+
据电极材料：一般较活泼的电极材料——负极；较不活泼的电极材料——正极。
据电极发生的反应：氧化反应的极——负极；还原反应的极——正极。
根据电流方向或电子流向：电流(外电路)，由正极流向负极；电子则由负极经内电路流向原电池的正极。
7.原电池正负极的判断
根据电极有气泡冒出：一般工作后有气泡(H2)冒出为正极。
据内电路离子的迁移方向：阳离子流向电池正极;阴离子流向原电池负极。
据电极增重还是减重：一般工作后质量减少的电极—负极;工作后质量增加的电极—正极。
二、原电池的设计与制作
负极 : Zn-2e- =Zn2+ 正极 : Cu2+ +2e- = Cu 总反应式:Zn +Cu2+ = Zn2++Cu
请根据原电池原理用铜棒、锌棒、CuSO4溶液设计出一个原电池，画出装置图并写出反应式。
下图所示装置可以构成原电池吗？
如果可以，则电极反应式为？
你对原电池有什么新的认识？
正极：2H2O + 2e- = 2OH - + H2↑ 负极：2Al - 6e- + 8OH-= 2AlO2 - + 4H2O 总反应：2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑
负极(Zn): Zn - 2e- = Zn2+
正极(C)： 2MnO2 + 2NH4++2e- =Mn2O3+2NH3↑+H2O
总反应：Zn + 2MnO2 + 2NH4Cl = ZnCl2+ Mn2O3+2NH3↑+H2O
1.一次电池：放电之后不能充电的电池。 （内部氧化还原反应无法逆向进行）
2.二次电池：放电之后能充电的电池。 （内部氧化还原反应可逆向进行）
负极:Pb+SO42- -2e- =PbSO4
正极:PbO2+4H++SO42- +2e- =PbSO4+2H2O
正负极相加得到总反应：
镍镉电池的正极材料为氢氧化氧镍，负极材料为金属镉，电解质为氢氧化钾。
碱金属中的锂是最轻的金属，活动性很强，是制造电池的理想物质，锂离子电池是新一代可充电的绿色电池。锂离子电池是一种二次电池（充电电池），它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+ 在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。
燃料电池是一种将燃料（如氢气、甲烷、乙醇）和氧化剂（如氧气）的化学能直接转化为电能的电化学反应装置，具有清洁、安全、高效等特点。燃料电池的能量转化率可以达到80%以上。 燃料电池的供电量易于调节，能适应用电器负载的变化，而且不需要很长的充电时间，在航天、军事和交通等领城有广阔的应用前景。
氢氧燃料电池电极:Pt制作的惰性电极反应原理:a.电解质溶液:KOH溶液负极:正极: 总反应：b.电解质溶液: HCl (盐酸)负极 : 正极:总反应：
2H2+4OH－－4e-＝4H2O
O2＋2H2O ＋ 4e-＝4OH －
2H2＋O2＝2H2O
2H2-4e-=4H+
O2+4H++4e- =2H2O
甲烷燃料电池电极为金属铂，在两极分别通入甲烷和氧气。电解质为KOH电极反应：负极： 正极： 总反应式:电解质为稀硫酸电极反应：负极： 正极： 总反应式:
CH4 + 10OH- －8e- = CO32- + 7H2OO2 + 2H2O + 4e- = 4OH-CH4 + 2O2 + 2KOH = K2CO3 + 3H2O
CH4 －8e- + 2H2O = CO2 + 8H+O2 + 4H+ + 4e- = 2H2OCH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O
①进行金属活动性强弱比较。一般做负极的金属较活泼。
②改变化学反应速率，形成原电池能加快反应速率。
③利用原电池原理设计新型化学电池。
1.下列装置能将化学能转化为电能的是（ ）
2.如图所示的装置，M为活动性顺序位于氢之前的金属，N为石墨棒，关于此装置的下列叙述中，不正确的是（ ）A.N上有气体放出B.M为负极，N为正极C.稀硫酸中 移向M极D.导线中有电流通过，电流方向是由M到N
3.LED产品的使用为城市增添色彩。下图是氢氧燃料电池驱动LED发光的一种装置示意图。下列有关叙述正确的是（ ）A.a处通入氧气，b处通入氢气B.通入H2的电极发生反应：H2－2e－===2H＋C.通入O2的电极为电池的正极D.该装置将化学能最终转化为电能
（2020·山东卷）微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水(以含 CH3COO-的溶液为例)。下列说法错误的是