化學(xué)能與電能

第二章化學(xué)反應(yīng)與能量第二節(jié)化學(xué)能與電能電能——又稱電力（二次能源）二次能源：經(jīng)一次能源加工轉(zhuǎn)移得到的能源．一次能源：從自然界中直接取得的能源．如:煤,石油,天然氣等.2001年我國(guó)發(fā)電總量構(gòu)成圖火力發(fā)電占據(jù)絕大部分什么是火力發(fā)電？火電站的工作原理如何?火力發(fā)電工作原理示意圖火電站從開(kāi)始到結(jié)束能量是如何轉(zhuǎn)化的？師生互動(dòng)化石燃料化學(xué)能燃燒熱能蒸汽機(jī)械能電能發(fā)電機(jī)一.發(fā)電站將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能火力發(fā)電有哪些缺點(diǎn)?討論存在缺點(diǎn)排出大量溫室氣體可能導(dǎo)致酸雨能量轉(zhuǎn)化效率低煤炭是非可再生資源

化學(xué)能電能

？

離子方程式思考問(wèn)題尋找答案你對(duì)問(wèn)題２的想法稀H2SO4ZnCu鋅表面有氣泡產(chǎn)生，銅表面無(wú)明顯現(xiàn)象1.反應(yīng)中，哪種物質(zhì)失電子，哪種物質(zhì)得電子演示探究實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象用導(dǎo)線將鋅表面的電子引出來(lái)Zn+2H+=Zn2++H2↑２.什么方法可使Zn與H+分開(kāi)，不讓H+直接在Zn表面得電子？

離子方程式思考問(wèn)題尋找答案組內(nèi)交流列出想法

演示探究實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象Cu起傳導(dǎo)電子的作用。Zn+2H+=Zn2++H2↑稀H2SO4ZnCu大量氣泡從銅片逸出，鋅片部分溶解1.H+得到的電子是Cu失去的嗎？2.在這個(gè)過(guò)程中Cu起什么作用？3.你怎樣才能知道導(dǎo)線中有電子通過(guò)？可用電流表測(cè)電流及方向。

解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象思考問(wèn)題尋找答案組內(nèi)交流列出想法演示探究實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能1.電子從Zn到H+經(jīng)歷了哪些途徑？2.你認(rèn)為這個(gè)過(guò)程能量是如何轉(zhuǎn)化的？鋅表面無(wú)氣泡，銅表面有氣泡，電流表發(fā)生偏轉(zhuǎn)。電子由Zn導(dǎo)線銅片H+定向移動(dòng)產(chǎn)生電流，故電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)AZnCu稀H2SO4電子不下水，離子不上岸二.化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能1.原電池的概念、前提

將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置概念:前提:

能自發(fā)發(fā)生氧化還原反應(yīng)電極材料電極反應(yīng)式發(fā)生的反應(yīng)原電池的電極Zn片Cu片總的離子反應(yīng)方程式Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=H2↑Zn+2H+=Zn2++H2↑負(fù)極正極還原反應(yīng)氧化反應(yīng)判斷原電池正、負(fù)極的方法＊由組成原電池的兩極材料判斷：一般是活潑的金屬為負(fù)極活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極＊根據(jù)電流方向或電子流動(dòng)方向判斷：電流是由正極流向負(fù)極；電子流動(dòng)方向是由負(fù)極流向正極。＊根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來(lái)判斷：原電池的負(fù)極總是失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極總是得電子發(fā)生還原反應(yīng)。＊由電極現(xiàn)象判斷：質(zhì)量減小或溶解的一極為負(fù)極；質(zhì)量不變有氣泡產(chǎn)生或質(zhì)量增加的為正極。2.你是如何判定裝置的正、負(fù)極？思考與交流

正極

負(fù)極電子流入的極不活潑電極發(fā)生還原反應(yīng)電子流出的極較活潑電極發(fā)生氧化反應(yīng)三.原電池的工作原理能量轉(zhuǎn)變

化學(xué)反應(yīng)將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移(負(fù)極失去電子經(jīng)過(guò)導(dǎo)線定向的流入正極)原電池試著說(shuō)說(shuō)原電池的構(gòu)成有什么條件？AZnCuH2SO4AZnCH2SO4AZnCu酒精ZnH2SO4ACuH2SO4**************************************************************************************************************************************************************************AZnZnH2SO4AZnCuHCl①②

③④⑤⑥

ACCuHCl實(shí)驗(yàn)探究AZnCuH2SO4AZnCH2SO4AZnZnH2SO4原電池①②電流表指針偏轉(zhuǎn)區(qū)別結(jié)論偏轉(zhuǎn)兩極材料不同有兩種活潑性不同的金屬（或非金屬）作電極不偏轉(zhuǎn)①②實(shí)驗(yàn)探究AZnCuH2SO4AZnCu酒精AZnCuHCl原電池③④電流表指針偏轉(zhuǎn)區(qū)別結(jié)論不偏轉(zhuǎn)溶液不同電極材料均插入電解質(zhì)溶液中偏轉(zhuǎn)③④AZnCuH2SO4實(shí)驗(yàn)探究原電池⑤電流表指針偏轉(zhuǎn)區(qū)別結(jié)論ACCuH2SO4⑤不偏轉(zhuǎn)電極材料不同能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)電流表指針原電池⑥組偏轉(zhuǎn)區(qū)別結(jié)論不偏轉(zhuǎn)容器不同兩極相連形成閉合回路實(shí)驗(yàn)探究AZnCuH2SO4ZnH2SO4ACuH2SO4⑥

1.有兩種活潑性不同的金屬（或非金屬）作電極3.能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)四.原電池的構(gòu)成條件4.兩極相連形成閉合回路2.電極材料均插入電解質(zhì)溶液中3.如何書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)方程式負(fù)極（鋅片）：

Zn－2e-=Zn2+負(fù)極（鋅片）：

Zn－2e-=Zn2+正極（石墨）：

2H++2e-=H2↑正極（銅片）：

Cu2++2e-=Cu總反應(yīng):Zn+2H+=Zn2++H2↑總反應(yīng):

Zn+Cu2+=Zn2++Cu電極反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)方法負(fù)極：較活潑金屬（a）電極反應(yīng)：a-ne-=an+(氧化反應(yīng))正極：較不活潑金屬或非金屬（b）電極反應(yīng)：Cm++me-=C(還原反應(yīng))小結(jié)化學(xué)能與電能間接：直接：化學(xué)能燃燒熱能蒸汽機(jī)械能發(fā)動(dòng)機(jī)電能裝置原電池概念構(gòu)成條件工作原理1.下列裝置中能組成原電池形成電流的是()習(xí)題一：CAZnCuH2SO4CuZnA酒精ABZnH2SO4ACuH2SO4CDACuCuH2SO4原電池的判斷2.某金屬能跟稀鹽酸作用放出氫氣，該金屬與鋅組成原電池時(shí)，鋅為負(fù)極，此金屬是()A.MgB.FeC.AlD.Cu原電池的工作原理B3.由銅鋅和稀硫酸組成的原電池工作時(shí)，電解質(zhì)溶液的PH()A.不B先變大后變小C逐漸變大D.逐漸變小C習(xí)題二習(xí)題三4.一個(gè)電池反應(yīng)的離子方程式是Zn+Cu2+=Zn2++Cu,

該反應(yīng)的的原電池正確組合是(

)C原電池構(gòu)成條件ABCD正極ZnCuCuFe負(fù)極CuZnZnZn電解質(zhì)溶液CuCl2H2SO4CuSO4HCl習(xí)題四4.把a(bǔ)、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池。若a、b相連時(shí)，a為負(fù)極；c、d相連時(shí)，電流由d到c；a、c相連時(shí)，c極上產(chǎn)生大量氣泡，b、d相連時(shí)，b上有大量氣泡產(chǎn)生，則四種金屬的活動(dòng)性順序由強(qiáng)到弱的為()A．a(chǎn)>b>c>dB．a(chǎn)>c>d>bC．c>a>b>dD．b>d>c>aB利用原電池電極判斷金屬性強(qiáng)弱鋼鐵在空氣中腐蝕形式析氫腐蝕：鐵，碳酸性條件下負(fù)極：Fe-2e-=Fe2+正極：2H++2e-=H2↑吸氧腐蝕：鐵，碳中性、弱酸、或者堿性條件下負(fù)極：Fe-2e-=Fe2+正極：2H2O+O2+4e-=4OH-發(fā)展中的化學(xué)電源關(guān)于電池你了解多少？你知道電池是如何分類的嗎？形狀各異的電池遵循的工作原理是否相同？1、干電池（鋅錳電池）負(fù)極：Zn–2e-==Zn2+正極：2NH4++2MnO2+2e-

==2NH3+Mn2O3+H2O總反應(yīng)：Zn+2NH4++2MnO2=Zn2++2NH3+Mn2O3+H2O總反應(yīng)：

Pb+PbO2+2H2SO4==2PbSO4+2H2O負(fù)極：Pb+SO42--2e-

==PbSO4正極：PbO2+4H++SO42-+2e-

==PbSO4+2H2O2、充電電池已知：PbSO4難溶于水鉛蓄電池構(gòu)造示意圖汽車用的蓄電池3、燃料電池：正極：O2+2H2O+4e-==4OH-2H2+O2==2H2O4e-負(fù)極：2H2–4e-==4H+⑴氫氧燃料電池總反應(yīng)：2H2+O2==2H2OH2O2先標(biāo)化合價(jià)，判斷得失電子中性溶液中：堿性條件下

電解質(zhì)溶液的酸堿性對(duì)電極反應(yīng)的影響負(fù)極：2H2–4e-==4H+正極：O2+4H++4e-==2H2O酸性條件下負(fù)極：2H2+4OH-–4e-==4H2O正極：O2+2H2O+4e-==4OH-—

有效地防止電解質(zhì)溶液對(duì)外殼的腐蝕總反應(yīng)：2H2+O2=2H2O總反應(yīng)：2H2+O2=2H2O

改變?nèi)剂螲2正極：2O2+4H2O+8e-==8OH-負(fù)極：CH4+10OH-–8e-==CO32-+7H2OCH4+2O2==CO2+2H2OCH4+2O2+2OH-==CO32-+2H2OCH4O2總反應(yīng)：Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+eeeeeeeeeeeeeeZn2+Zn