化學(xué)能與電能“百校聯(lián)賽”一等獎(jiǎng)

2.2化學(xué)能與電能

第一頁(yè)，共十八頁(yè)。電池第二頁(yè)，共十八頁(yè)。2001年我國(guó)發(fā)電總量構(gòu)成一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能第三頁(yè)，共十八頁(yè)。1、火力發(fā)電第四頁(yè)，共十八頁(yè)。1）原理

化學(xué)能

熱能

機(jī)械能

電能燃燒蒸汽發(fā)電機(jī)2）化學(xué)本質(zhì)分析火力發(fā)電關(guān)鍵燃燒本質(zhì)氧化還原本質(zhì)電子的轉(zhuǎn)移引起化學(xué)鍵的重新組合伴隨體系的能量變化第五頁(yè)，共十八頁(yè)。2、原電池1）定義：將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置稀硫酸CuZnA2）工作原理第六頁(yè)，共十八頁(yè)。負(fù)極正極Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=H2還原劑(Zn)失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)氧化劑(H+)在銅極上得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)還原劑失去的電子從鋅極流出流入銅極.經(jīng)外電路Zn2+H+SO42-電流方向第七頁(yè)，共十八頁(yè)。第八頁(yè)，共十八頁(yè)。實(shí)驗(yàn)探究形成原電池的條件形成條件一：活潑性不同的兩個(gè)電極負(fù)極：較活潑的金屬正極：較不活潑的金屬、石墨等第一組實(shí)驗(yàn)第九頁(yè)，共十八頁(yè)。形成條件二：電極需插進(jìn)電解質(zhì)溶液中；第二組實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究形成原電池的條件第十頁(yè)，共十八頁(yè)。第三組實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究形成原電池的條件形成條件三：必須形成閉合回路第十一頁(yè)，共十八頁(yè)。3）構(gòu)成條件a.活潑性不同的兩個(gè)電極負(fù)極：較活潑的金屬正極：較不活潑的金屬、金屬氧化物、石墨等b.電極需插進(jìn)電解質(zhì)溶液中c.“兩極”、“一液”連成閉合回路d.氧化還原反應(yīng)練習(xí)：導(dǎo)學(xué)案例1及變式第十二頁(yè)，共十八頁(yè)。稀硫酸CuZnA4）電極反應(yīng)式的書寫負(fù)極：電子輸出的一極，發(fā)生氧化反應(yīng)正極：電子輸入的一極，發(fā)生還原反應(yīng)負(fù)極（Zn）Zn–2e-=Zn2+正極（Cu）2H++2e-=H2↑總反應(yīng)式：Zn+2H+＝Zn2++H2↑（質(zhì)量守恒，電荷守恒）（加和時(shí)，得失電子數(shù)需相等）第十三頁(yè)，共十八頁(yè)。3、原電池原理的應(yīng)用1）判斷金屬的活動(dòng)性

金屬性：負(fù)極>正極2）加快反應(yīng)速率3）設(shè)計(jì)原電池例如：Cu+2Ag+=Cu2++2Ag負(fù)極：Cu正極：Ag（活動(dòng)性比銅差的金屬）或石墨電解質(zhì)溶液：AgNO3

第十四頁(yè)，共十八頁(yè)。4、原電池正、負(fù)極判斷

負(fù)極

依據(jù)

正極

較活潑金屬 ←電極材料

→

較不活潑金屬或?qū)щ姷姆墙饘?/p>

氧化反應(yīng) ←反應(yīng)類型

→

還原反應(yīng)

流出電子 ←電子流向

→

流入電子

陰離子

←離子流向

→

陽(yáng)離子

電極溶解 ←實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

→

電極質(zhì)量增加或有氣泡產(chǎn)生練習(xí)：導(dǎo)學(xué)案例2及變式第十五頁(yè)，共十八頁(yè)。

注意：判斷電極時(shí)，不能簡(jiǎn)單依據(jù)金屬的活動(dòng)性順序來判斷，要看反應(yīng)具體情況1）Mg、Al、NaOH溶液構(gòu)成原電池負(fù)極正極（Mg與NaOH溶液不反應(yīng)，而Al與NaOH溶液反應(yīng)）2）Fe、Cu、濃硝酸構(gòu)成原電池負(fù)極正極（Fe遇濃硝酸鈍化，而Cu與濃硝