化學(xué)能與電能課件講義

化學(xué)能與電能1、火力發(fā)電原理及過程燃燒蒸汽發(fā)電機(jī)化學(xué)能熱能

機(jī)械能

電能一.化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能【思考與交流】火力發(fā)電有什么缺點(diǎn)1.煤炭是非可再生資源，會(huì)造成能源危機(jī)2.煤炭燃燒會(huì)產(chǎn)生污染性氣體3.經(jīng)多次轉(zhuǎn)換，能量損耗大，燃料的利用率低

化學(xué)能電能

直接？稀硫酸ZnCu將一Zn片、Cu片平行插入稀硫酸中，有什么現(xiàn)象？寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式。實(shí)驗(yàn)探究化學(xué)能電能？（看書P35頁第二、三段，回答問題）1、當(dāng)氧化劑和還原劑直接接觸進(jìn)行反應(yīng)時(shí)，化學(xué)能要經(jīng)過一系列能量轉(zhuǎn)換才能轉(zhuǎn)換為電能。2、把氧化劑和還原劑分開，使氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)在兩個(gè)不同區(qū)域進(jìn)行。3、需要在氧化劑和還原劑之間架設(shè)橋梁使電子從氧化劑區(qū)域流向還原劑區(qū)域。4、考慮氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)發(fā)生的條件和環(huán)境，化學(xué)物質(zhì)的選擇。5、從電學(xué)角度考慮儀器選擇和組裝問題。稀硫酸ZnCu現(xiàn)象：(3)電流表指針有偏轉(zhuǎn)(2)銅片上有氣泡產(chǎn)生(1)鋅片不斷溶解實(shí)驗(yàn)2-41、原電池：（1）定義：將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。（2）反應(yīng)本質(zhì)：氧化還原反應(yīng)一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能指針偏轉(zhuǎn)，說明電路中有電流通過，說明發(fā)生了電子定向移動(dòng)。Zn比Cu活潑，用導(dǎo)線連在一起時(shí)，Zn片失去的電子（Zn－2e－

=Zn2+）變成Zn2+進(jìn)入溶液，電子經(jīng)導(dǎo)線流向Cu片，溶液中的H＋移向Cu片得電子被還原成H2（2H+＋2e－

=H2

↑）【分析與討論】

Zn2+

負(fù)極

正極

Zn

Cu電流表SO42-H+H+e-電流H2負(fù)極正極電解質(zhì)溶液e-陰離子還原反應(yīng)氧化反應(yīng)陽離子原電池工作原理圖示外電路內(nèi)電路外電路：電子由負(fù)極→正極，

電流由正極→負(fù)極。內(nèi)電路：陰離子→負(fù)極，陽離子→正極；e－電子流向、電流流向：負(fù)極正極小結(jié)銅鋅原電池原理動(dòng)畫這樣整個(gè)電路構(gòu)成了閉合回路，帶電粒子的定向移動(dòng)產(chǎn)生電流2、原電池工作原理①在負(fù)極，物質(zhì)失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)；②電子經(jīng)外電路由負(fù)極移向正極；③在正極，物質(zhì)得到電子發(fā)生還原反應(yīng)；④電解質(zhì)溶液中，陽離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)。回憶思考：通過以上實(shí)驗(yàn)想想原電池是由哪幾部分組成的，構(gòu)成原電池的條件又有哪些？實(shí)驗(yàn)探究:形成原電池的條件結(jié)論：兩極相連形成閉合電路不可實(shí)驗(yàn)探究:形成原電池的條件結(jié)論：一般由兩種活潑性不同的金屬（或一種是非金屬導(dǎo)體）作電極其中較活潑的金屬作負(fù)極較不活潑的金屬、石墨等作正極可以實(shí)驗(yàn)探究:形成原電池的條件結(jié)論：電極材料均浸入的是電解質(zhì)溶液不可實(shí)驗(yàn)探究:形成原電池的條件結(jié)論：一個(gè)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)3.原電池形成條件

①兩種活潑性不同的金屬作電極

（或其中一種為能導(dǎo)電的非金屬，如“碳棒”）其中較活潑金屬為負(fù)極。較不活潑金屬（或非金屬）為正極

②電解質(zhì)溶液

③形成閉合回路

④能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)兩極一液一連線實(shí)踐活動(dòng)自制電池——水果電池。如下圖：AAAAAAZnCuFeC(石墨)ZnCuZnZnFeCuSiC(石墨)稀H2SO4CuSO4溶液稀H2SO4

稀H2SO4

ABCDZnCuA稀H2SO4

酒精稀H2SO4

EFG√√√習(xí)題一：原電池的判斷①根據(jù)電極材料判斷練習(xí)：判斷下列原電池的正負(fù)極.ZnCu稀硫酸ZnFeA稀硫酸CZnFeCA稀硫酸A稀硫酸A負(fù)極:

較活潑的金屬正極:

較不活潑的金屬或非金屬導(dǎo)體-+-+-+-+4.正負(fù)極的判斷③根據(jù)電子或電流流動(dòng)方向判斷（外電路）：電子從負(fù)極流出

沿導(dǎo)線

流入正極電流從正極流出

沿導(dǎo)線

流入負(fù)極ee④根據(jù)離子的定向移動(dòng)方向（內(nèi)電路）陽離子向正極移動(dòng)陰離子向負(fù)極移動(dòng)②根據(jù)電極反應(yīng)判斷失電子的反應(yīng)→氧化反應(yīng)→負(fù)極得電子的反應(yīng)→還原反應(yīng)→正極⑥根據(jù)現(xiàn)象判斷電極不斷溶解：負(fù)極有氣泡冒出、有固體析出：正極⑤根據(jù)離子方程式判斷Fe+2H+=Fe2++H2↑（負(fù)極）（在正極）5.如何正確書寫電極方程式？（1）按照負(fù)極失去電子發(fā)身氧化反應(yīng)，正極上溶液中陽離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)；首先正確判斷出電極反應(yīng)產(chǎn)物，然后結(jié)合反應(yīng)物及轉(zhuǎn)移電子寫出兩極方程式（2）兩電極方程式中要滿足得失電子數(shù)相等（即轉(zhuǎn)移電子數(shù)守恒）。（3）兩個(gè)電極方程式相加得到總反應(yīng)方程式（結(jié)合質(zhì)量守恒、電荷守恒原則）。

原電池電極反應(yīng)式的書寫稀硫酸ZnCuZn2+e-e-H+H+－+Zn－2e-=Zn2+總反應(yīng)：2H++2e-=H2↑Zn+2H+=Zn2++H2↑（氧化反應(yīng)）（還原反應(yīng)）鋅片：銅片：Cu-Zn原電池：負(fù)極：正極：寫出電極反應(yīng)和總反應(yīng)方程式ZnCu