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高中化学人教版 (2019)必修 第二册第八章 化学与可持续发展第三节 环境保护与绿色化学获奖课件ppt
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这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册第八章 化学与可持续发展第三节 环境保护与绿色化学获奖课件ppt，共36页。PPT课件主要包含了水电站，火电站，化石燃料，化学能，机械能，发电机，火电厂，存在的主要优缺点，改进火力发电，研究新的发电方式等内容，欢迎下载使用。
1.一种形式的能量可以转化成另一种形式的能量,能量转化过程中要遵循能量守恒定律。2.化学能是能量的一种形式,你知道化学能的转化形式有热能、光能、电能等。3.氧化还原反应中氧化剂得到电子,化合价降低,发生还原反应;还原剂失去电子,化合价升高,发生氧化反应。4.氧化还原反应的本质是电子的转移。写出锌和稀硫酸反应的化学方程式,并用双线桥法标出电子转移的方向和数目:
一次能源：直接从自然界取得的能源称为一次能源
二次能源：一次能源经加工、转换得到的能源称为二次能源
我国化石燃料和水电能源消耗构成图
电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称为电力。
二、 化学能转化为电能1.化学能间接转化为电能
2.关键——燃烧(氧化还原反应)
估计在2050年火电仍居首位
火电，又称为火力发电。那么，火究竟是如何转化为电？
2001年我国发电总量构成图
火力发电是我国主要的发电方式。简单的说就是利用燃料发热,加热水,形成高温高压过热蒸汽,然后蒸汽沿管道进入汽轮机中不断膨胀做功,冲击汽轮机转子高速旋转,带动发电机转子(电磁场)旋转,定子线圈切割磁感线,发出电能。
(1)火力发电存在几种形式的能量转化?提示:化学能转化为热能、热能转化为机械能、机械能转化为电能3种形式。(2)试分析火力发电有哪些弊端?提示:①使用的化石燃料属于不可再生资源;②化石燃料的燃烧会产生大量的有害气体(如SO2、CO等)及粉尘,污染环境;③能量经过多次转化,能量利用率低。
火力发电工作原理示意图
火力发电的化学深层本质分析
氧化剂与还原剂之间发生电子的转移
将化学能经一系列能量转化为电能
旧键断裂和新键形成、体系能量变化
排出大量温室气体排出废气（SO2），可能导致酸雨
缺点：煤炭是有限的不可再生资源
优点：廉价、方便、资源丰富
思考：假设你是电力工程师，面对这些利与弊，你会如何应对呢？
方式之一就是尝试将化学能直接转化为电能。就像电池。其好处就是减少中间环节能损，高效、清洁利用燃料，不浪费能源，更方便。
思考与交流：在你的生活和学习中，或你了解的范围里，还有哪些需要使用电池的产品或器具？各使用什么样的电池？
三.化学能直接转化为电能——原电池(1)实验
Zn片表面没有气泡产生，锌片溶解
有电流产生 ，装置中化学能转化为电能
实验2-4] 实验探究
请将实验现象记录在课本P41表中：
2、定义：能把化学能转变为电能的装置，叫做原电池。
学与问：根据所了解的电学知识，你知道电子时怎样流动的吗？如何判定装置的正负极？
从能量转变看：原电池是将 能转变为 的装置。从化学反应看，原电池的原理是 中失去的电子经过导线传递给 ，使氧化还原反应分别在 上进行。
实验探究形成原电池的条件
形成条件一：活泼性不同的两个电极材料
负极：较活泼的金属正极：较不活泼的金属、石墨等
形成条件二：电极材料需插进电解质溶液中；
形成条件三：必须形成闭合回路
注意:没有氧化还原反应,就不可能有原电池,换句话说常温下能自发进行的氧化还原反应,理论上都可以设计成原电池
①有两种活动性不同的金属
④能自发进行的氧化还原反应
即：两极一液一连环，负极氧化正极还
或一种金属与一种非金属导体(如石墨)
酸、碱、盐溶液一般要能和某极发生氧化还原反应
(1)两个活泼性不同的金属电极用导线连接，插入电解质溶液中就能构成原电池吗？答：不一定。构成原电池除具备①两种活泼性不同的金属②电解质溶液③形成闭合回路外，还必须有一个能自发进行的氧化还原反应。
(2)在铜锌稀硫酸原电池中，电子由锌通过导线流向铜，再由铜通过电解质溶液到达锌吗？答：电子只能在两极和外电路中流动，不能进入溶液，在溶液中是阴阳离子的定向移动。
(3)原电池内部阴、阳离子是如何移动的？原因是什么？答：阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。这是因为负极失电子，生成大量阳离子积聚在负极附近，致使该极附近有大量正电荷，所以溶液中的阴离子要移向负极；正极得电子，该极附近的阳离子因得电子生成电中性的物质而使该极附近阴离子数目相对增多，带负电荷，所以溶液中的阳离子要移向正极。
⑶ 有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体如碳棒）做电极。
⑵ 两电极材料需插入电解质溶液
请判断下列各装置是否是原电池？为什么？
练习1. 下列装置中能够组成原电池产生电流的是( )
解析 A项，两个电极都是Cu，不能构成原电池，错误；B项，符合构成原电池的条件，正确；C项，Zn、Cu两个电极分别置于两个分离的烧杯中，不能形成闭合回路，不能构成原电池，错误；D项，酒精是非电解质，不能构成原电池，错误。
练习2. 如图所示电流表的指针发生偏转，同时A极的质量减小，B极上有气泡产生，C为电解质溶液，下列说法错误的是( )
A．B极为原电池的正极B.A、B、C可能分别为Zn、Cu和稀盐酸C.C中阳离子向A极移动D.A极发生氧化反应
解析 原电池中，一般是负极的较活泼金属失去电子，发生氧化反应，逐渐溶解，质量减小，故A极为负极，B极为正极，A、D正确；A、B、C分别为Zn、Cu和稀盐酸时，可以构成原电池，且现象符合题意，B正确；电解质溶液中阳离子移向正极，C错误。
1.一种形式的能量可以转化成另一种形式的能量,能量转化过程中要遵循能量守恒定律。2.化学能是能量的一种形式,你知道化学能的转化形式有热能、光能、电能等。3.氧化还原反应中氧化剂得到电子,化合价降低,发生还原反应;还原剂失去电子,化合价升高,发生氧化反应。4.氧化还原反应的本质是电子的转移。写出锌和稀硫酸反应的化学方程式,并用双线桥法标出电子转移的方向和数目:
一次能源：直接从自然界取得的能源称为一次能源
二次能源：一次能源经加工、转换得到的能源称为二次能源
我国化石燃料和水电能源消耗构成图
电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称为电力。
二、 化学能转化为电能1.化学能间接转化为电能
2.关键——燃烧(氧化还原反应)
估计在2050年火电仍居首位
火电，又称为火力发电。那么，火究竟是如何转化为电？
2001年我国发电总量构成图
火力发电是我国主要的发电方式。简单的说就是利用燃料发热,加热水,形成高温高压过热蒸汽,然后蒸汽沿管道进入汽轮机中不断膨胀做功,冲击汽轮机转子高速旋转,带动发电机转子(电磁场)旋转,定子线圈切割磁感线,发出电能。
(1)火力发电存在几种形式的能量转化?提示:化学能转化为热能、热能转化为机械能、机械能转化为电能3种形式。(2)试分析火力发电有哪些弊端?提示:①使用的化石燃料属于不可再生资源;②化石燃料的燃烧会产生大量的有害气体(如SO2、CO等)及粉尘,污染环境;③能量经过多次转化,能量利用率低。
火力发电工作原理示意图
火力发电的化学深层本质分析
氧化剂与还原剂之间发生电子的转移
将化学能经一系列能量转化为电能
旧键断裂和新键形成、体系能量变化
排出大量温室气体排出废气（SO2），可能导致酸雨
缺点：煤炭是有限的不可再生资源
优点：廉价、方便、资源丰富
思考：假设你是电力工程师，面对这些利与弊，你会如何应对呢？
方式之一就是尝试将化学能直接转化为电能。就像电池。其好处就是减少中间环节能损，高效、清洁利用燃料，不浪费能源，更方便。
思考与交流：在你的生活和学习中，或你了解的范围里，还有哪些需要使用电池的产品或器具？各使用什么样的电池？
三.化学能直接转化为电能——原电池(1)实验
Zn片表面没有气泡产生，锌片溶解
有电流产生 ，装置中化学能转化为电能
实验2-4] 实验探究
请将实验现象记录在课本P41表中：
2、定义：能把化学能转变为电能的装置，叫做原电池。
学与问：根据所了解的电学知识，你知道电子时怎样流动的吗？如何判定装置的正负极？
从能量转变看：原电池是将 能转变为 的装置。从化学反应看，原电池的原理是 中失去的电子经过导线传递给 ，使氧化还原反应分别在 上进行。
实验探究形成原电池的条件
形成条件一：活泼性不同的两个电极材料
负极：较活泼的金属正极：较不活泼的金属、石墨等
形成条件二：电极材料需插进电解质溶液中；
形成条件三：必须形成闭合回路
注意:没有氧化还原反应,就不可能有原电池,换句话说常温下能自发进行的氧化还原反应,理论上都可以设计成原电池
①有两种活动性不同的金属
④能自发进行的氧化还原反应
即：两极一液一连环，负极氧化正极还
或一种金属与一种非金属导体(如石墨)
酸、碱、盐溶液一般要能和某极发生氧化还原反应
(1)两个活泼性不同的金属电极用导线连接，插入电解质溶液中就能构成原电池吗？答：不一定。构成原电池除具备①两种活泼性不同的金属②电解质溶液③形成闭合回路外，还必须有一个能自发进行的氧化还原反应。
(2)在铜锌稀硫酸原电池中，电子由锌通过导线流向铜，再由铜通过电解质溶液到达锌吗？答：电子只能在两极和外电路中流动，不能进入溶液，在溶液中是阴阳离子的定向移动。
(3)原电池内部阴、阳离子是如何移动的？原因是什么？答：阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。这是因为负极失电子，生成大量阳离子积聚在负极附近，致使该极附近有大量正电荷，所以溶液中的阴离子要移向负极；正极得电子，该极附近的阳离子因得电子生成电中性的物质而使该极附近阴离子数目相对增多，带负电荷，所以溶液中的阳离子要移向正极。
⑶ 有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体如碳棒）做电极。
⑵ 两电极材料需插入电解质溶液
请判断下列各装置是否是原电池？为什么？
练习1. 下列装置中能够组成原电池产生电流的是( )
解析 A项，两个电极都是Cu，不能构成原电池，错误；B项，符合构成原电池的条件，正确；C项，Zn、Cu两个电极分别置于两个分离的烧杯中，不能形成闭合回路，不能构成原电池，错误；D项，酒精是非电解质，不能构成原电池，错误。
练习2. 如图所示电流表的指针发生偏转，同时A极的质量减小，B极上有气泡产生，C为电解质溶液，下列说法错误的是( )
A．B极为原电池的正极B.A、B、C可能分别为Zn、Cu和稀盐酸C.C中阳离子向A极移动D.A极发生氧化反应
解析 原电池中，一般是负极的较活泼金属失去电子，发生氧化反应，逐渐溶解，质量减小，故A极为负极，B极为正极，A、D正确；A、B、C分别为Zn、Cu和稀盐酸时，可以构成原电池，且现象符合题意，B正确；电解质溶液中阳离子移向正极，C错误。
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