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,欢迎进入化学课堂,人教版新课标高中化学必修2多媒体课件,第二章化学反应与能量,第二节化学能与电能(一),指出反应Zn+H2SO4=ZnSO4+H2的基本反应类型,该反应是不是氧化还原反应?若是,指出还原剂和氧化剂。写出该反应的离子方程式。,预备练习:,该反应是置换反应,也是氧化还原反应。,还原剂是Zn,氧化剂是H2SO4。,Zn+2H+=Zn2+H2,回忆金属活动顺序的有关知识。,金属活动顺序表:KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu,在金属活动顺序表中:排在H前面的金属能从酸溶液中置换出氢。排在前面的金属能把后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。越靠前的金属,越容易失去电子成为金属离子。,随着科技和社会的发展,各种各样的电器进入社会。使用电器需要电能。电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便的一种二次能源,又称电力。在化学反应中,物质的化学能的变化通常表现为热量的变化,即化学能转化为热能。那么,物质中的化学能在什么条件能转化为电能呢?,一.化学能与电能的相互转化,2001年我国发电总量构成图,燃烧,化学能,热能,蒸汽,机械能,发电机,电能,在火力发电中,燃烧是将化学能转化为电能的关键。燃烧是氧化还原反应,氧化还原反应的本质是氧化剂与还原剂之间的电子转移。电子转移引起的化学键重组,同时伴随体系能量的变化。能否使氧化还原反应释放的能量不通过热能而直接转变为电能呢?,实验动画1,现象:Zn表面有气泡产生,Cu与稀硫酸不反应。反应中,哪种物质失去了电子?哪种物质得到了电子?Zn失去电子变成Zn2+,H+得到电子变成H。,现象:Zn逐渐减少,Cu本身无明显变化,但表面有气泡产生。H+从铜棒上得到的电子是哪里来的?Zn失去的电子通过Cu转移给了H+。如何检验这种电子的转移?,实验动画2,实验动画3,把这种将化学能转变为电能的装置叫做原电池。实验中的原电池,锌片是负极,铜片是正极。锌片:Zn-2e-=Zn2+(氧化反应)铜片:2H+2e-=H2(还原反应)Zn+2H+=Zn2+H2,解释,原电池构成的条件?,原电池的构成条件:1.有两种活动性不同的金属(或金属和非金属)作电极。2.电解质溶液。3.“两极”和“一液”连成回路。4.能自发地进行氧化还原反应。,练习:,1.下列装置是不是原电池?若是,指出正负极,并写出电极反应和总反应的离子方程式。,负极:Zn-2e-=Zn2+正极:2H+2e-=H2Zn+2H+=Zn2+H2,负极:Fe-2e-=Fe2+正极:Cu2+2e-=CuFe+Cu2+=Fe2+Cu,2.有A、B、C、D四种金属.将A与B用导线连结起来,浸入电解质溶液中,不易腐蚀。将A、D分别投入等浓度的盐酸中,D比A反应剧烈。将铜浸入的盐溶液里,无明显变化.如果把铜盐浸入C的盐溶液里,有金属C析出.据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是()A、DCABB、DABCC、DBACD、BADC,B,小结,能直接将化学能转变为电能的装置叫做原电池。原电池的化学本质是氧化还原反应。原电池的负极发生氧化反应,正极发生还原反应。,原电池的构成条件:1.有两种活动性不同的金属(或金属和非金属)作电极。其中,较活泼的金属是负极,较不活泼的金属(或非金属)是正极。2.电解质溶液。3.“两极”和“一液”连成回路。4.能自发地进行氧化还原反应。,课外完成:,完成:P37“实践活动”。作业:1。,第二节化学能与电能(二),发展中的化学电池,1.干电池,锌、锰干电池的电极反应:负极(锌筒):Zn-2e-=Zn2+正极(石墨):2NH4+2e-=2NH3+H2总反应:Zn+2NH4+=Zn2+2NH3+H2,锌锰干电池即使不用,放置过久,锌筒也会因酸性的NH4Cl溶液腐蚀,造成漏夜而失效。为了延长电池寿命和提高性能,人们将电解质换成KOH,并改进了结构,制成了寿命更长、性能更好的碱性锌锰干电池。,2.充电电池,充电电池又叫二次电池,它在放电时所进行氧化还原反应,在充电时又逆向进行。最早使用的充电电池是铅蓄电池。,铅蓄电池放电原理的电极反应:负极反应:Pb+SO42-2e-=PbSO4正极反应:PbO2+4H+SO42-+2e-=PbSO4+2H2O总反应:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,镍镉充电电池,密封、体积小、寿命长。镉(Cd)作负极,NiO(OH)作正极。以KOH作电解质。但镉有毒。,镍氢充电电池,锂离子充电电池,锂离子电池是新一代可充电的绿色电池。是笔记本电脑,移动电话,摄象机等低功耗电器的主流电源。,3.燃料电池,负极:2H2+4OH-4e-=4H2O,正极:O2+2H2O+4e-=4OH-,总反应:O2+2H2=2H2O,燃料电池能将燃料和氧化剂(如氧气)反应放出的化学能直接转化为电能。,燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置,前景诱人。,几种燃料电池,燃料电池的最新用途,废电池对环境的危害,电池中含有汞、镉、铅等有毒金属。随意丢弃废电池会对环境造成严重的污染。,上世纪50年代,震惊世界的日本“水俣病”就是因汞中毒引起的。,“痛痛病”是因镉中毒引起的。,有关资料显示:一粒钮扣电池能污染60万升水(这是一个人一生的用水量)。一节一号电池埋在地里,能使平方米的土地失去使用价值。,中国电池的年产量180多亿只,占世界电池总产量的30以上,年消费量达7080亿只,但回收率却不足。,我们应该把废旧电池与其他垃圾分开,实行分类回收,集中处理。为防止悲剧重演,从我做起,现在做起,不随意丢弃废旧电池。,课外完成:,作业:2、3、4、5。,同学们,来学校和回家的路上要注意安全,同学们,来学校和回家的路上要注意安全,
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