电动势教学课件

2.电 动 势2.电 动 势能把自由电子从能把自由电子从正极正极搬到搬到负极负极的装置的装置.使导体（或电路）两端保持一定的使导体（或电路）两端保持一定的电势电势差差(电压电压),在电路中保持在电路中保持持续持续的电流的电流.复习：电源复习：电源1.定义：定义：2.作用：作用：能把自由电子从正极搬到负极的装置.使导体（或电路）正极正极负极负极电源电源+1、在导线中，电场方向、在导线中，电场方向是怎样的？是怎样的？2、正电荷在导线中如何、正电荷在导线中如何移动？电流方向是怎样的移动？电流方向是怎样的？3、电源正极的正电荷会不断流向负极，电源两极间、电源正极的正电荷会不断流向负极，电源两极间的电压怎样变化？电源在这的作用是什么？在电源内的电压怎样变化？电源在这的作用是什么？在电源内部电场是怎样的？电源内部的电流方向如何？部电场是怎样的？电源内部的电流方向如何？4、电源把正电荷从电源的负极搬到正极，电场力做、电源把正电荷从电源的负极搬到正极，电场力做正功还是负功？正电荷又是如何从负极到正极的？正功还是负功？正电荷又是如何从负极到正极的？5、什么力来克服电场力做功？从能量的角度看，电、什么力来克服电场力做功？从能量的角度看，电源的作用是什么？源的作用是什么？正极负极电源+1、在导线中，电场方向是怎样的？3、电源正极 从能量的角度看电源从能量的角度看电源也是通过也是通过非静电力做功非静电力做功把把其他形式的能转化为其他形式的能转化为电能电能的的装置。装置。一、电源的作用 从能量的角度看电源也是通过非静电力做功把其他形式的能思考思考1、根据电源的作用，可以类比与我们生活中、根据电源的作用，可以类比与我们生活中的什么物体？的什么物体？2、不同的电源中，非静电力做功的本领相、不同的电源中，非静电力做功的本领相同吗？同吗？思考1、根据电源的作用，可以类比与我们生活中的什么物体？2、1.1.定义：非静电力把正电荷从负极移送到定义：非静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功跟被移送的电荷量的正极所做的功跟被移送的电荷量的比值比值。二、电动势二、电动势2.2.公式：公式：3.3.物理意义：反映电源把其他形式的能物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电能转化为电能本领的大小本领的大小，数值上数值上等于等于非非静电力把静电力把1C1C的正电荷的正电荷在电源内部从负极在电源内部从负极移送到正极移送到正极所做的功所做的功。1.定义：非静电力把正电荷从负极移送到二、电动势2.公式：3二、电动势二、电动势伏特伏特 V V 1V=1J/C1V=1J/C3 3、单位：、单位：5、标量4 4、特点：特点：电动势由电源中非静电力的特电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积、形状无关，与性决定，跟电源的体积、形状无关，与是否联入电路及外电路的情况无关。是否联入电路及外电路的情况无关。6 6、内阻：电源内部也是由导体组成的，、内阻：电源内部也是由导体组成的，也有电阻也有电阻r r，叫做电源的内阻，它是电源，叫做电源的内阻，它是电源的另一重要参数的另一重要参数二、电动势伏特 V 1V=1J/C3、单位：5三、生活中的电池三、生活中的电池太阳电池太阳电池干电池干电池铅蓄电池铅蓄电池锂电池锂电池锌汞电池锌汞电池三、生活中的电池太阳电池干电池铅蓄电池锂电池锌汞电池内阻、电动势和容量同为电源的重要参数 电池放电时能输出的总电荷量，通常以安培小时（Ah）或毫安小时（mA h）做单位影响电源大小的参数 电池的容量:内阻:电动势内阻、电动势和容量同为电源的重要参数 A.在电源内部把正电荷从负极移到极，非静 电力做功，电能增加B.对于给定的电源，移动正电荷，非静电力 做功越多，电动势就越大C.电动势越大，说明非静电力在电源内部从 负极向正极移送单位电荷量做工越多D.电动势越大，说明非静电力在电源内部把 正电荷从负极移送到正极的电荷量越多关于电动势，下列说法正确的是（）例题1A.在电源内部把正电荷从负极移到极，非静关于电动势，下列说A.电路中每通过1C的电量，电源把2J的 化学能转变为电能B.蓄电池两极间的电压为2VC.蓄电池在1s内将2J的化学能转变成电能D.蓄电池将化学能转变为电能的本领比 一节干电池（电动势为1.5V）强铅蓄电池的电动势为2V，这表示（）例题2电路中每通过1C的电量，电源把2J的铅蓄电池的电动势为2V，电动势是用比值法定义的物理量，是由电源中非静电力的特性决定的，是电源本身的属性，取决于电池正、负极材料及电解液的化学性质,说明：与移送的电荷量和所做的功无关，跟电源的体积、接入的外电路亦无关 电动势是用比值法定义的物理量，是由电说明：电子点火器用的是1号干电池，袖珍收音机用的是7号干电池，新的1号干电池和7号干电池的电动势是否相同？内阻是否相同？例题3 电子点火器用的是1号干电池，袖珍收音机用的是7号干电 手电筒中的干电池给小灯泡供电时，电流为0.3A，在某次接通开关的10S内，一节干电池中有多少化学能转化为电能？例题4 手电筒中的干电池给小灯泡供电时，电流为0.3A，如果E=3V，I=2A，请具体说明EI的含义。思考与讨论 某个电动势为E的电源工作时，电流为I，乘积EI的单位是什么？从电动势的意义来考虑，EI表示什么？如果E=3V，I=2A，请具体说明EI的含义。思考与讨论 电动势教学课件氮族元素元素及其化合物之四氮族元素元素及其化合物之四目的根据氮族元素在周期表的位置及结构特点，掌握该族元素的非金属性及其重要性质的递变规律，并和相邻的氧族、卤素进行比较。理解氮分子结构特点，掌握氮气的性质和用途。根据氨分子的结构特点，掌握氨的性质、制法、用途，掌握铵盐的特性和检验方法。比较并掌握氮的两种重要氧化物NO和NO2的性质。掌握硝酸的重要性质和用途，工业上氨的催化氧化法制硝酸的原理，了解硝酸工业尾气的吸收。比较磷的两种同素异形体的物理性质，掌握磷的重要的化学性质和用途。目的根据氮族元素在周期表的位置及结构特点，掌握该族元素的非金一、氮族元素一、氮族元素二、单质氮气1、分子结构：2、物理性质：无色无味稳定气体,难溶于水.3、化学性质：常温下比较稳定(1)氧化性：N2+3Mg=Mg3N2(点燃)淡黄色 N2+3H2=2NH3(催化剂加热)(2)还原性：N2+O2=2NO(放电)二、单质氮气2、物理性质：无色无味稳定气体,难溶于水.二、单质4、制备(1)工业制法液化空气，蒸发。(2)实验室制法原理：NH4Cl+NaNO2(饱和)=NaCl+N2+2H2O药品：NH4Cl溶液，饱和亚硝酸钠溶液装置：液液加热除杂：干燥二、单质4、制备二、单质收集：【讨论】为何使用冰盐冷却？A用来何用？加热前必须怎么做？收集前应如何操作？如何收集？加热片刻后可以移去酒精灯，为什么？二、单质收集：二、单质磷（红磷、白磷）1、分子结构：2、物理性质：3、化学性质：4P+5O2=2P2O5P2O5+H2O(冷)=2HPO3(偏磷酸剧毒)P2O5+3H2O(热)=2H3PO4(无毒)2P+3Cl2=2PCl32P+5Cl2=2PCl5二、单质磷（红磷、白磷）2、物理性质：二、单质 隔绝空气 416 冷却白磷-红磷-升华-白磷260 4、保存：少量白磷保存在水中；红磷密封保存。二、单质 隔绝空气 416 冷却三、氢化物氨气1、分子结构：2、物理性质：无色、有刺激性气味、极易溶于水、易液化的气体（1：700）三、氢化物氨气三、氢化物3、化学性质：(1)碱性(2)还原性(3)络合(4)其他三、氢化物3、化学性质：三、氢化物NHNH3 3NHNH3 3 H H2 2O ONHNH4 4ClClNHNH4 4NONO3 3(NH(NH4 4)2 2SOSO4 4NHNH4 4HCOHCO3 3N N2 2 H H2 2O ON N2 2 NHNH4 4ClClNONO H H2 2O ON N2 2 Cu HCu H2 2O O(NH(NH2 2)2 2COCOCOCO2 2 180 180 2000atm2000atmCu(NHCu(NH3 3)4 4 2+2+Ag(NHAg(NH3 3)2 2+CaClCaCl2 2 8NH8NH3 3三、氢化物NH3NH3H2ONH4ClNH4NO3(NH4三、氢化物NH3+H2O=NH3H2O=NH4+OH-NH3+HCl=NH4Cl NH3+HNO3=NH4NO32NH3+H2SO4=(NH4)2SO4NH3+H2SO4=NH4HSO4NH3+H20+CO2=NH4HCO34NH3+3O2(纯氧)=2N2+6H2O4NH3+5O2=4NO+6H2O(催化剂加热)8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl三、氢化物NH3+H2O=NH3H2O=NH4+OH-三、氢化物2NH3+3CuO=3Cu+N2+H2O2NH3+Ag+=Ag(NH3)2+4NH3+Cu2+=Cu(NH3)42+8NH3+CaCl2=CaCl28NH32NH3+CO2=(NH2)2CO+H2O(180,2000atm)三、氢化物2NH3+3CuO=3Cu+N2+H2O三、氢化物4、制备(1)工业制备N2+3H2=2NH3(催化剂、加热、加压)(2)实验室制法原理：2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3+2H2O药品：固体NH4Cl，消石灰(浓氨水、CaO)装置：固固加热(液固加热)除杂：干燥三、氢化物4、制备三、氢化物收集：向下排空气法检验：湿润的红色石蕊试纸 三、氢化物收集：向下排空气法四、氧化物N2O NO N2O3 NO2(N2O4)N2O5 P4O6 P4O101、性质：NONO2N2NaNO2HNO3SO3 NOI2 NO KOHN2O4四、氧化物N2O NO N2O3 NO2(N2O4)N2O四、氧化物2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO4NO+3O2+2H2O=4HNO34NO2+O2+2H2O=4HNO36NOx+4xNH3=(3+2x)N2+6xH2O(催化剂)NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2ONO2+SO2=NO+SO3NO2+2KI+H2O=NO+2KOH+I2四、氧化物2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HN四、氧化物2、制法：原理HNO3+Cu-Cu(NO3)2+NOx+H2O药品浓稀硝酸、铜装置固液(加热)收集尾气吸收四、氧化物2、制法：五、含氧酸硝酸1、结构：2、物理性质：无色易挥发液体易溶于水3、化学性质：不稳定性酸性强氧化性与有机物反应五、含氧酸硝酸五、含氧酸HNOHNO3 3H H2 20 NO0 NO2 2 O O2 2酸的通性酸的通性COCO2 2 H H2 2O NOO NO2 2H H3 3POPO4 4 NONO2 2H H2 2SOSO4 4 H H2 2O NOO NO2 2钝化钝化Cu(NOCu(NO3 3)2 2 NONO2 2S HS H2 2O NOO NOH H2 2SOSO4 4 NO NOFeFe3+3+NO NO(I(I2 2)Br)Br2 2 NO NOC C6 6H H5 5NONO2 2CHCH2 2ONOONO2 2|CHONOCHONO2 2|CHCH2 2ONOONO2 2NaNa2 2SOSO4 4 NO NO五、含氧酸HNO3H20 NO2 O2酸的通性CO2 H2O五、含氧酸4HNO3=2H2O+4NO2+O2C+4HNO3(浓)=CO2+4NO2+2H20P+5HNO3(浓)=H3PO4+5NO2+H2OS+6HNO3(浓)=H2SO4+6NO2+2H2O3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2OCu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O3H2S+2HNO3(稀)=3S+2NO+4H2O3SO2+2H20+2HNO3(稀)=3H2SO4+2NO五、含氧酸4HNO3=2H2O+4NO2+O2五、含氧酸3Fe2+4H+NO3-=3Fe3+NO+2H2O6Br-+2NO3-+8H+=3Br2+2NO+4H2O3Na2SO3+2HNO3=3Na2SO4+2NO+H2OC6H6+HNO3C6H5NO2+H2OCH2OH CH2ONO2|CHOH+3HNO3 CHONO2+3H2O|CH2OH CH2ONO2五、含氧酸3Fe2+4H+NO3-=3Fe3+NO+五、含氧酸4、制备(1)工业制法4NH3+5O2=4NO+6H2O2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO关系：NH3-NO-NO2-HNO3尾气处理：NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O 2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O五、含氧酸4、制备五、含氧酸(2)实验室制备原理：NaNO3(S)+H2SO4(浓)=NaHSO4+HNO3微热药品：固体硝酸钠，浓硫酸装置：固液加热（曲颈甑）收集：冷凝五、含氧酸(2)实验室制备五、含氧酸【讨论】硝酸与金属反应的还原产物与硝酸的浓度和金属的活泼性有密切的关系，可以是N2O、NO2（N2O4）等，又已知这些氮氧化物均可与铜发生反应：2NxOy+2yCu2yCuO+xN2你能否设计一个可以确定硝酸与金属反应的还原产物的实验装置模型？五、含氧酸【讨论】硝酸与金属反应的还原产物与硝酸的浓度和金属五、含氧酸【思考】此装置系统应包含几个大部分？应该包含三个大部分金属与硝酸反应的部分、氮氧化物与铜反应的部分和氮气体积的确定部分。【思考】还需要测量哪些数据吗？如果需要，应该如何测量？还需要测量铜质量的增加。称重即可。五、含氧酸【思考】此装置系统应包含几个大部分？五、含氧酸【思考】根据金属与硝酸反应物的状态及反应条件，应选择何种装置？若反应速率太小，应采取什么对策？应选择固-液反应的装置。给反应容器加热。【思考】加热应考虑什么因素？选择什么方式？加热应防止硝酸分解；所以，加热方式应是微热，如水浴加热。五、含氧酸【思考】根据金属与硝酸反应物的状态及反应条件，应选五、含氧酸【思考】如果反应产物中含有NO，你认为此装置的设计有没有问题，应该如何完善？如果反应产物中含有NO，会与装置中空气里的氧气发生反应，导致测定结果错误。应该在金属与硝酸反应之前排净装置中的空气。【思考】用什么方法排净空气？怎样改进装置的设计？可以用CO2排净装置中的空气，在金属与硝酸反应的装置前添加一个CO2发生器。五、含氧酸【思考】如果反应产物中含有NO，你认为此装置的设计五、含氧酸【思考】根据金属与硝酸反应的反应物的性质及反应条件，判断产物气体的成分除氮的氧化物以外还可能有什么？其对后续反应有无干扰？应如何净化？净化装置的位置是什么？还可能有水蒸气和CO2。水蒸气的存在可能干扰氮氧化物与铜的反应；CO2的存在可能使氮气体积的测量产生误差。可以用浓硫酸干燥除去水蒸气，其装置应放在氮氧化物与铜的反应的装置之前；用NaOH溶液除去CO2，其装置放在氮气体积测量的装置之前。五、含氧酸【思考】根据金属与硝酸反应的反应物的性质及反应条件五、含氧酸【思考】选择什么装置完成氮氧化物与铜的反应？用加热的硬质试管。【思考】铜选择什么形态？原因何在？用铜粉，反应接触面积大，使氮氧化物与铜的反应更为完全。在硬质试管两端填入玻璃棉。【思考】如何测量N2的体积？用量气装置。五、含氧酸【思考】选择什么装置完成氮氧化物与铜的反应？五、含氧酸五、含氧酸五、含氧酸磷酸无色晶体，易吸水，易溶于水，沸点高。弱酸，非氧化性酸。具有酸的通性。H3PO4+NaOH=NaH2PO4+H2OH3PO4+2NaOH=Na2HPO4+2H2OH3PO4+3NaOH=Na3PO4+3H2O磷酸的制取：Ca3(PO4)2+H2SO4(浓)五、含氧酸磷酸六、盐类化合物铵盐特性：可溶于水。(1)受热易分解NH4Cl=NH3+HCl()NH4HCO3=NH3+HCl+H2O(2)与碱反应NH4Cl+NaOH=NaCl+NH3H2O六、盐类化合物铵盐六、盐类化合物硝酸盐特性：一般易溶于水，受热易分解高温下都是强氧化剂。铵根离子和硝酸根离子的检验(1)碱加热湿润的红色石蕊试纸(2)浓缩铜浓硫酸加热六、盐类化合物硝酸盐