高中化学第六章 化学反应与能量第一节 化学反应与能量变化教课内容课件ppt

这是一份高中化学第六章 化学反应与能量第一节 化学反应与能量变化教课内容课件ppt，共26页。PPT课件主要包含了原电池的工作原理，原电池的构成条件，氧化反应，还原反应，课堂练习等内容，欢迎下载使用。
我们日常使用的电能主要来自火力发电。火力发电是通过化石燃料燃烧时发生的氧化还原反应,使化学能转化为热能,加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机,带动发电机发电。火力发电过程中,化学能经过一系列能量转化过程,间接转化为电能,其中,燃烧(氧化 还原反应)是关键。火力发电过程中能量的转化如下:
[播放视频]“火力发电”。
我国以火力发电为主,其优缺点有哪些?
优点:我国煤炭资源丰富;电能清洁安全、快捷方便。缺点:煤炭是不可再生能源,会造成能源危机;煤炭燃烧会产生大量温室气体及污染性气体,可能导致酸雨和温室效应;能量经多次转换,损耗大,燃料的利用率低。
那么能否把化学能直接转化为电能呢?
[演示实验]Cu−Zn原电池实验
1.实验步骤:(1)将锌片和铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中,观察现象。 (2)用导线连接锌片和铜片,观察、比较导线连接前后的现象。 (3)用导线在锌片和铜片之间串联一个电流表,观察电流表的指针是否偏转。
2.实验现象: (1)当锌片与铜片插入稀硫酸时,锌片表面气泡产生,铜片表面无气泡产生。 (2)用导线将锌片和铜片相连后,锌片逐渐溶解,铜片上有气泡产生。(3)串联电流表后,电流表指针发生偏转(说明导线中有电流通过)。
3.实验分析: (1)当插入稀硫酸的锌片和铜片用导线连接时,由于Zn比 Cu活泼,与稀硫酸作用容易失去电子,被氧化成Zn2+而进入溶液。
(2)电子由Zn片通过导线流向Cu片,溶液中的 H+ 从Cu片上获得电子,被还原成氢原子,氢原子结合成氢分子从Cu片上放出。
4.实验结论: 导线连接锌片和铜片后,气泡在铜片上产生,导线中有电流通过,整个过程中化学能转化为电能。
原电池: (1)原电池的概念:将化学能转化为电能的装置。 (2)原电池的本质:发生氧化还原反应。 (3)原电池的原理:原电池使氧化反应、还原反应分别在两个不同区域进行,使氧化还原反应中转移的电子通过导体发生定向移动,形成电流,实现化学能向电能的转化。
原电池: (4)原电池的电极反应: 负极:电子流出的一极,发生氧化反应。 正极:电子流入的一极,发生还原反应。 (5)原电池中电子、离子流向:电极和导线中的导电微粒是电子,电子从负极流出,经导线流向正极。阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。
[问题思考]1.图1装置中的铜起什么作用? 能否用其他物质代替? 2.图2装置中将锌片换成铜,能形成原电池吗? 3.图2装置中用酒精代替稀硫酸能形成原电池吗?
1.铜作导体。能用石墨、较不活泼的金属等物质代替铜。 2.不能,无自发进行的氧化还原反应。 3.不能,酒精是非电解质,不导电。
小试牛刀 1.正误判断。(1)火力发电过程中,机械能转化为电能是整个能量转化的关键。( ) (2)原电池的电极材料必须是金属。( ) (3)原电池工作时,正极与负极转移电子数相同。( ) (4)在锌铜原电池中,电子由锌通过导线流向铜,再由铜通过电解质溶液流回锌。( ) (5)原电池中,阳离子向正极移动。( )
2.根据原电池原理,结合装置图,按要求解答问题:(1)若X为Zn,Y为硫酸铜溶液,则X为 (填电极名称)______,判断依据是_____________________________________ ;铜电极的名称是_______,溶液中的 Cu2+ 移向_________ (填“Cu”或“X”)电极。
锌的活泼性比铜强(或Zn的还原性比Cu强)
2.根据原电池原理,结合装置图,按要求解答问题:(2)若X为银,Y为硝酸银溶液,则X为________(填电极名称),判断依据是______________________________________;铜电极的名称是_________,溶液中的 Ag+移向 _______(填“Cu”或 “X”)电极。X电极上的电极反应式为__________________。
铜的活泼性比银强(或Cu的还原性比Ag强)
【归纳总结】原电池正、负极的判断方法:
三、原电池工作原理的应用
原电池的应用: 1.加快氧化还原反应的进行。在原电池中,氧化反应和还原反应分别在两极进行,溶液中粒子运动相互间的干扰减小,使反应加快。 2.比较金属的活动性。一般地,若两种金属 A、B与电解质溶液构成原电池,若金属 A作负极,则金属活动性:A>B。 3.设计原电池。一般氧化还原反应中的还原剂作负极,氧化剂作电解质溶液,比负极活动性弱的金属或石墨等能导电的非金属作正极。
小试牛刀 1.正误判断。(1)原电池中,负极材料的活动性一定强于正极材料的活动性。( ) (2)只要是自发、放热的化学反应就可以设计为原电池。( ) (3)原电池的负极上一定发生氧化反应,故负极本身质量一定减轻。( ) (4)向Zn和稀 H2SO4反应的溶液中滴加几滴CuSO4溶液,产生气泡的速率加快,是因为构成了原电池。( ) (5)原电池中正极材料必须与电解质溶液中的某种离子反应。( )
反应A为非氧化还原反应,没有电子转移;反应B为氧化还原反应,有电子转移
1.某兴趣小组设计的简易原电池装置如图所示。 该电池工作时,下列说法正确的是 ( ) A.锌片作正极 B.铜片上有气泡产生 C.将电能转化为化学能 D.电子由铜片经导线流向锌片
2.如图所示原电池装置中,溶液为稀硫酸,电子流向如图所示。下列说法正确的是( )A.电子流动方向为:X电极→导线→Y 电极→溶 液→X电极 B.X 电极上发生氧化反应,Y 电极上发生还原 反应 C.若两电极分别为Zn和石墨棒,则 X为石墨棒, Y为Zn D.氢气产生在X电极上,SO42− 移向 Y电极