化學：《化學能與熱能》上課課件：課件十五（37張PPT）（新人教必修2）

,歡迎進入化學課堂,人教版新課標高中化學必修2多媒體課件,第二章化學反應與能量,第二節(jié)化學能與電能（一）,指出反應Zn+H2SO4=ZnSO4+H2的基本反應類型，該反應是不是氧化還原反應？若是，指出還原劑和氧化劑。寫出該反應的離子方程式。,預備練習：,該反應是置換反應，也是氧化還原反應。,還原劑是Zn，氧化劑是H2SO4。,Zn+2H+=Zn2+H2,回憶金屬活動順序的有關知識。,金屬活動順序表：KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu,在金屬活動順序表中：排在H前面的金屬能從酸溶液中置換出氫。排在前面的金屬能把后面的金屬從它們的鹽溶液中置換出來。越靠前的金屬，越容易失去電子成為金屬離子。,隨著科技和社會的發(fā)展，各種各樣的電器進入社會。使用電器需要電能。電能是現代社會中應用最廣泛、使用最方便的一種二次能源，又稱電力。在化學反應中，物質的化學能的變化通常表現為熱量的變化，即化學能轉化為熱能。那么，物質中的化學能在什么條件能轉化為電能呢？,一.化學能與電能的相互轉化,2001年我國發(fā)電總量構成圖,燃燒,化學能,熱能,蒸汽,機械能,發(fā)電機,電能,在火力發(fā)電中，燃燒是將化學能轉化為電能的關鍵。燃燒是氧化還原反應，氧化還原反應的本質是氧化劑與還原劑之間的電子轉移。電子轉移引起的化學鍵重組，同時伴隨體系能量的變化。能否使氧化還原反應釋放的能量不通過熱能而直接轉變?yōu)殡娔苣兀?實驗動畫1,現象：Zn表面有氣泡產生，Cu與稀硫酸不反應。反應中，哪種物質失去了電子？哪種物質得到了電子？Zn失去電子變成Zn2+，H+得到電子變成H。,現象：Zn逐漸減少，Cu本身無明顯變化，但表面有氣泡產生。H+從銅棒上得到的電子是哪里來的？Zn失去的電子通過Cu轉移給了H+。如何檢驗這種電子的轉移？,實驗動畫2,實驗動畫3,把這種將化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置叫做原電池。實驗中的原電池，鋅片是負極，銅片是正極。鋅片：Zn-2e-=Zn2+（氧化反應）銅片：2H+2e-=H2（還原反應）Zn+2H+=Zn2+H2,解釋,原電池構成的條件？,原電池的構成條件：1.有兩種活動性不同的金屬（或金屬和非金屬）作電極。2.電解質溶液。3.“兩極”和“一液”連成回路。4.能自發(fā)地進行氧化還原反應。,練習：,1.下列裝置是不是原電池？若是，指出正負極，并寫出電極反應和總反應的離子方程式。,負極：Zn-2e-=Zn2+正極：2H+2e-=H2Zn+2H+=Zn2+H2,負極：Fe-2e-=Fe2+正極：Cu2+2e-=CuFe+Cu2+=Fe2+Cu,2.有A、B、C、D四種金屬.將A與B用導線連結起來，浸入電解質溶液中，不易腐蝕。將A、D分別投入等濃度的鹽酸中，D比A反應劇烈。將銅浸入的鹽溶液里，無明顯變化.如果把銅鹽浸入C的鹽溶液里，有金屬C析出.據此判斷它們的活動性由強到弱的順序是（）A、DCABB、DABCC、DBACD、BADC,B,小結,能直接將化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置叫做原電池。原電池的化學本質是氧化還原反應。原電池的負極發(fā)生氧化反應，正極發(fā)生還原反應。,原電池的構成條件：1.有兩種活動性不同的金屬（或金屬和非金屬）作電極。其中，較活潑的金屬是負極，較不活潑的金屬（或非金屬）是正極。2.電解質溶液。3.“兩極”和“一液”連成回路。4.能自發(fā)地進行氧化還原反應。,課外完成：,完成：P37“實踐活動”。作業(yè)：1。,第二節(jié)化學能與電能（二）,發(fā)展中的化學電池,1.干電池,鋅、錳干電池的電極反應：負極（鋅筒）：Zn-2e-=Zn2+正極（石墨）：2NH4+2e-=2NH3+H2總反應：Zn+2NH4+=Zn2+2NH3+H2,鋅錳干電池即使不用，放置過久，鋅筒也會因酸性的NH4Cl溶液腐蝕，造成漏夜而失效。為了延長電池壽命和提高性能，人們將電解質換成KOH，并改進了結構，制成了壽命更長、性能更好的堿性鋅錳干電池。,2.充電電池,充電電池又叫二次電池，它在放電時所進行氧化還原反應，在充電時又逆向進行。最早使用的充電電池是鉛蓄電池。,鉛蓄電池放電原理的電極反應：負極反應：Pb+SO42-2e-=PbSO4正極反應：PbO2+4H+SO42-+2e-=PbSO4+2H2O總反應：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,鎳鎘充電電池,密封、體積小、壽命長。鎘（Cd）作負極，NiO（OH）作正極。以KOH作電解質。但鎘有毒。,鎳氫充電電池,鋰離子充電電池,鋰離子電池是新一代可充電的綠色電池。是筆記本電腦，移動電話，攝象機等低功耗電器的主流電源。,3.燃料電池,負極：2H2+4OH-4e-=4H2O,正極：O2+2H2O+4e-=4OH-,總反應：O2+2H2=2H2O,燃料電池能將燃料和氧化劑（如氧氣）反應放出的化學能直接轉化為電能。,燃料電池是一種高效、環(huán)境友好的發(fā)電裝置，前景誘人。,幾種燃料電池,燃料電池的最新用途,廢電池對環(huán)境的危害,電池中含有汞、鎘、鉛等有毒金屬。隨意丟棄廢電池會對環(huán)境造成嚴重的污染。,上世紀50年代，震驚世界的日本“水俁病”就是因汞中毒引起的。,“痛痛病”是因鎘中毒引起的。,有關資料顯示：一粒鈕扣電池能污染60萬升水（這是一個人一生的用水量）。一節(jié)一號電池埋在地里，能使平方米的土地失去使用價值。,中國電池的年產量180多億只，占世界電池總產量的30以上，年消費量達7080億只，但回收率卻不足。,我們應該把廢舊電池與其他垃圾分開，實行分類回收，集中處理。為防止悲劇重演，從我做起，現在做起，不隨意丟棄廢舊電池。,課外完成：,作業(yè)：2、3、4、5。,同學們,來學校和回家的路上要注意安全,同學們,來學校和回家的路上要注意安全,