高中化学 4.2化学电源课件2 新人教版选修4

1、第四章 电化学基础,第三节 电解池,探究实验1,甲,无 现 象,没有且不能自发发生原电池反应,甲装置不满足构成原电池的条件。,分析原因:,CuCl2 溶液,氢气,氧气,电解 电解水 ：2 H2O =2 H2 O2,+,_,探究实验2,如图所示，将两根石墨棒分别跟直流电源的正极和负极连接，浸入盛有CuCl2溶液的烧杯中 ，再接通12V直流电,观察现象。 约35min后切断电源。,阴极,阳极,CuCl2溶液,向氯化铜溶液中通入直流电,A：理论先行,思考1：氯化铜溶液中含有哪些微粒? 思考2：在通电时这些微粒各向什么区移动？ 思考3：猜想在通电时在阳极和阴极各会发生什么样的电极反。

2、第三章 水溶液中的离子平衡,第三节 盐类的水解,水呈中性，是因为水中的H+的浓度与OH-的浓度相等； 酸呈酸性，是因为酸能够电离出H+而使溶液中的H+的浓度大于OH-的浓度； 碱呈碱性，则是由于碱能够电离出OH-而使溶液中的OH-的浓度大于H+的浓度的缘故。,【知识回顾】,思考：那盐溶液的酸碱性如何呢，是否一定是呈中性呢？,根据形成盐的酸、碱的强弱来分，盐可以分成哪几类？,酸 + 碱 = 盐 + 水 （中和反应）,酸,强酸,弱酸,弱碱,强碱,碱,生成的盐,1、强酸强碱盐,2、强酸弱碱盐,3、强碱弱酸盐,4、弱酸弱碱盐,NaCl、 K2SO4,FeCl3、NH4Cl,CH3COO。

3、第三章 水溶液中的离子平衡,第一节 弱电解质的电离,知识查询：,pH = -lgc(H+),1,0,2,3,PH值与溶液中c(H+)的定量关系,总结：溶液中c(H+)稀释到原来的十分之一，PH值增加一个单位。,知识回顾：,电解质： 非电解质：,在水溶液中或熔化状态下能够导电的化合物。如盐酸、醋酸、氢氧化钠、氯化钠等。,在水溶液和熔化状态下都不能导电的化合物。如酒精、蔗糖等。,思考:盐酸与醋酸是生活中常用的酸，醋酸可以食用，盐酸常用于卫生洁具的清洁和去除水垢，为什么不用醋酸代替盐酸呢？,问题：等浓度的盐酸、醋酸溶液中的H+浓度的大小关系如何？,你能。

4、第四节 金属的电化学腐蚀与防护,第四章 电化学基础,一、金属的腐蚀 1、概念：指金属及其合金跟周围接触到的气体或液体发生化学反应被氧化而损耗的过程。 2、金属腐蚀的实质： 金属原子失电子被氧化，表示为：M-ne-=Mn+ 3、影响： 金属被腐蚀后，在外形、色泽以及机械性能等方面都将发生变化，会使机器设备、仪器、仪表的精密度和灵敏度降低，影响使用以致报废。 4、类型：,请比较下列现象的异同？,铁均被腐蚀。 第一个装置中，铁和酸直接反应放氢气。 第二个装置中，Fe-C形成原电池，Fe做负极被腐蚀。,想一想,相同点：,不同点：,电化学腐。

5、第四章 电化学基础,第一节 原电池,电化学：指研究化学能与电能之间相互转 换的装置、过程和效率的科学。,过程及装置分按电化学反应,2. 借助电流而发生反应及装置 (如:电解池),1. 产生电流的化学反应及装置 (如:原电池等),1、原电池的定义： 2、原电池反应的本质： 3、构成原电池的条件：,将化学能转化为电能的装置叫做原电池。,氧化还原反应,两个活动性不同的金属（或其中一种为 非金属，即作导体用）作电极。 电解质溶液 形成闭合回路 在这种电解质溶液中能自发地进行氧化还原反应,Cu,Zn,稀硫酸,Zn2+,H+,H+,灯泡,Zn2e- = Zn2+,负极,正极,。

6、第一节 化学反应速率,第二章 化学反应速率和化学平衡,化学反应原理的三个重要方面,回忆钠和钾分别与水反应的现象。,比较等物质的量浓度的盐酸和醋酸与大理石反应的快慢。,不同的化学反应快慢是不一样的。怎么来比较和描述不同反应的快慢呢？,化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的一个物理量。,一、化学反应速率,1、含 义：,2、表示方法：,3、数学表达式：,4、单 位：,化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的物理量。,化学反应速率用单位时间（如每秒，每分，每小时）内反应物或生成物的物质的量的变化来表示。在容积不变的反。

7、第一章 化学反应与能量,第一节 化学反应与能量的变化,1、化学反应的特征,物质变化,能量变化,质量守恒,能量守恒,2、化学反应中能量的变化（吸收和放出），可 以 、 、 及其它形式的能量 表现出来。,光能,热能,电能,当能量变化以热能的形式表现时，化学反应可以分为：,3、放热反应与吸热反应,反 高,生 低,生 高,反 低,放热反应,吸热反应,（熟记常见反应）,反 高,(1) 放热反应, 化学反应中放出热量的反应。 ,E (反应物) E (生成物),生 低,常见的放热反应：,a. 物质与O2的氧化反应（燃烧，生锈等）；,b. 中和反应（酸碱）；,c. 金属与水or酸的。

8、第二章 化学反应速率和化学平衡,第二节 影响化学反应速率的因素,影响化学反应速率的因素,1、内因：,由物质结构和性质决定，非人为因素所能左右！,2、外因：,浓度,温度,压强,催化剂,其他条件：,固体颗粒物的大小、溶剂的性质等,浓度对化学反应速率的影响,其他条件相同时，增大反应物浓度反应速率加快，反之减慢,（实验一）,试验中发生了如下反应：,2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 = K2SO4 + 2MnSO4 + 10CO2+ 8H2O,实验现象：,加入较浓的草酸溶液的试管溶液褪色更快些。,实验结论,适用条件：,有气体和溶液参加的反应,压强对化学反应速率的影响,。

9、第一章 化学反应与能量,第三节 化学反应热的计算,在化学科研中，经常要通过实验测定物质在发生化学反应时所放出或吸收的热量。但是某些物质的反应热，由于种种原因不能直接测得，只能通过化学计算的方式间接获得。在生产中，对燃料的燃烧、反应条件的控制以及废热的利用，也需要反应热计算 。,一、盖斯定律,1840年，瑞士化学家盖斯（GHHess）通过大量实验事实证明，不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。 换句话说，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。这就是盖斯定律。,看下面的图理。

10、第二章 化学反应速率和化学平衡,第三节 化学平衡,一、什么是可逆反应？,在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应,叫做可逆反应。,特点：相同条件、同时反应、,反应物与生成物共存,例：,思考：化学反应速率研究反应的快慢，研究一个化学反应还需要讨论哪些内容？,还需要研究化学反应进行的程度化学平衡,问题二、什么是饱和溶液？,在一定温度下，在一定量的溶剂里，不能再溶解某种溶质的溶液，叫做这种溶质的饱和溶液。,饱和溶液中溶质的溶解过程完全停止了吗？,没有！以蔗糖溶解于水为例，蔗糖分子离开蔗糖表面。

11、第二章 化学反应速率和化学平衡,第四节 化学反应进行的方向,高山流水,冰雪融化,花开花谢,一、化学反应原理的重要组成部分 反应的快慢程度 化学反应原理 化学反应的限度 反应进行的方向,自然界中水总是从高处往低处流； 室温下冰块自动融化； 墨水扩散；气体扩散； 食盐溶解于水；,墨水滴入水中,气体的扩散,固体的溶解,化学反应的方向,1.自发过程:在一定条件下不需外力作用就能自动进行的过程. 2.非自发过程 ：在一定条件下，需要外界做功才能进行的过程。 3.自发过程的特征：有明确的方向性，要逆转必须借助外界做功；具有做功的本领。,练。

12、第四章 电化学基础,第三节 电解池,氢气,氧气,电解水 ：2 H2O =2 H2 O2,+,_,电解,他们怎么如此便宜呢？,苹果iphone4/4s内置电池,联想笔记本L3000、G450电池,手机，笔记本充电过程中发生了什么化学反应？,探究实验4-2,CuCl2溶液,观察现象并思考下列问题。 1、我们观察到什么现象？ 2、碳棒上析出的固体物质是什么？ 3、碳棒表面产生的气泡是什么物质？ 4、如何设计实验检验气体是什么？,实验结果交流,实验记录,有黄绿色气泡逸出,有红色固体析出,氯气,铜,与电源负极相连的一极阴极,与电源正极相连的一极阳极,使淀粉碘化钾试纸变蓝,1.电解：,。

13、第四章 电化学基础,第一节 原电池,电化学：研究化学能与电能之间相互转换的装置、过程和效率的科学。,过程及装置分按电化学反应,2. 借助电流而发生反应及装置 (如:电解池),1. 产生电流的化学反应及装置 (如:原电池等),第1节 ：原电池,第 1 课 时,一、原电池的基础知识,1.定义： 把化学能转变为电能的装置,理解： 外形无外加电源 自发的氧化还原反应才可能被设计成原电池,复习回顾,Cu,Zn,稀硫酸,Zn2+,H+,H+,Zn2e- = Zn2+,负极,正极,2H+2e-=H2,总反应式:,Zn+2H+= Zn2+H2,负,正,氧化反应,还原反应,现象：,锌棒溶解，铜棒上有气泡,A,原电池工。

14、第一节 化学反应速率,第二章 化学反应速率和化学平衡,化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量。,定义,小车从A点经3秒向东位移6米，规定向东为正方向，则小车的速率为2m/s.,其中，A点：一个确定的起点（速率=0）,S：一个和速率大小相匹配的时间单位,位移：能说明体系某种变化的可计量的性质,表示方法： 化学反应速率用单位时间内反应物或生成物浓度的变化来表示。在容积不变的反应器中，通常是用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。,2. 化学反应速率的表示方法,单位：mol/(L min ) mol/(L s),(1) v 只取正。

15、第二章 化学反应速率和化学平衡,第三节 化学平衡,第2课时,化学平衡状态的特征,(1)动：动态平衡 (2)等：正反应速率=逆反应速率 (3)定：反应混合物中各组分的浓度保持 不变，各组分的含量一定。 (4)变：条件改变，原平衡被破坏，在新 的条件下建立新的平衡。,可见，化学平衡只有在一定的条件下才能保持。当外界条件改变，旧的化学平衡将被破坏，并建立起新的平衡状态。,可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡的建立过程叫做化学平衡的移动。,化学平衡移动的概念:,研究对象：,已建立平衡状态的体系,平衡移动的标志：,1、反应混合物中各组分。

16、第二节化学电源目标要求1.了解依据原电池原理开发的技术产品化学电池。2.了解一次电池、二次电池、燃料电池的基本构造、工作原理、性能和适用范围。3.正确书写原电池的电极反应式和电池反应方程式。一、化学电池化学电池是利用原电池原理，将化学能转化为电能的装置。二、常用电池1一次电池碱性锌锰电池锌银电池电池结构负极：Zn正极：MnO2电解质溶液：KOH溶液负极：Zn正极：Ag2O电解质溶液：KOH溶液电极反应正极2MnO22e2H2O=2MnOOH2OHAg2O2eH2O=2Ag2OH负极Zn2e2OH=Zn(OH)2Zn2OH2e=Zn(OH)2总反应式Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2ZnAg2OH2O=Zn(。

17、第二节 化学电源,第四章 电化学基础,学习目标定位 1.知道化学电源的分类方法。 2.熟悉几种常见化学电源的组成和工作原理。 3.了解化学电源广泛的应用及废旧电池对环境的危害，设想其处理方法。,一 化学电池,达标检测 提升技能,二 常见的化学电池,内容索引,一 化学电池,1.原电池的设计与判断 (1)依据FeH2SO4=FeSO4H2设计原电池，可选用 作负极， 作正极，用导线连接后，置于电解质溶液 中。 (2)若电极材料选铜和石墨，电解质溶液选硫酸铁溶液，外加导线，也能构成原电池，其电极反应式：负极为 ；正极为_。,新知导学,铁片,铜片(或石墨),稀。

18、4.2化学电源1某同学在超市看到一种电池外壳的纸层包装，印有如图所示的文字。下列有关说法错误的是 ()A该电池不是可充电干电池B该电池用过之后不可以随意丢弃，要集中回收处理C该电池含有重金属元素 D该电池工作时，外电路中每通过0.2 mol e，锌的质量理论上减少3.25 g【解析】电池工作时，锌失去电子，电极反应为Zn2e=Zn2，外电路每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上应减少6.5 g，所以D项错误。【答案】D2微型锂碘电池可用于植入某些心脏病人体内的心脏起搏器所用的电源。这种电池中的电解质是固体电解质LiI，其中的导电离子是I。下列有关。

19、第四章 电化学基础,第二节 化学电源,形形色色的电池,用途广泛的电池,用于汽车的铅蓄电池和燃料电池,化学电池,用于“神六”的太阳能电池,笔记本电脑专用电池,手机专用电池,摄像机专用电池,各式各样的纽扣电池,化学电池,在日常生活和学习中，你用过哪些电池，你知道电池的其它应用吗？,电池,化学电池,太阳能电池,原子能电池,将化学能转换成电能的装置,将太阳能转换成电能的装置,将放射性同位素自然衰变时产生的热能通过热能转换器转变为电能的装置,你知道吗？,1、概念:,将化学能变成电能的装置,2、分类:,一次电池又称不可充电电池干电池 二。

20、第四章 电化学基础,第二节 化学电源,发明电池的故事,伏特是意大利帕维亚大学的研究电学的物理学家。 有一天，伏特看了一位名叫加伐尼的解剖学家的一篇论文，说动物肌肉里贮存着电，可以用金属接触肌肉把电引出来。看了这篇论文，伏特非常兴奋，便决定亲自来做这个实验。他用许多只活青蛙反复实验，终于发现，实际情况并不像加伐尼所说的那样，而是两种不同的金属接触产生的电流，才使蛙腿的肌肉充电而收缩。为了证明自己的发现是正确的，伏特决定更深入地了解电的来源。,发明电池的故事,一天，他拿出一块锡片和一枚银币，把这两种金属放在。