山东省冠县一中高中化学 化学能与电能 化学能转化为电能课件 新人教版必修2.ppt

第二章化学反应与能量 1 2化学能与电能 直接 流水 风力 原煤 石油 天然气 天然铀矿 电力 蒸汽 电能 水电17 6 2001年我国发电总量构成图 火力81 2 估计在2050年火电仍居首位 思考 火电 又称为火力发电 那么 火究竟是如何转化为电 一 化学能与电能的相互转化 1 火力发电的原理分析 z x x k 2 火力发电的化学本质分析 燃烧 氧化还原反应 氧化剂与还原剂之间发生电子的转移 火力发电 将化学能经一系列能量转化为电能 旧键断裂和新键形成 体系能量变化 过程 关键 本质 本质 引起 3 火力发电的利弊分析 利 我国煤炭资源丰富廉价方便 弊 排出大量温室效应气体 co2 和废气 so2 能导致酸雨 产生废渣 有毒金属和致癌化合物 废液 能量转化效率低 电能清洁安全 又快捷方便 节省时间 思考 若你是电力工程师 面对这些利弊 你如何应对呢 a 改进火力发电 b 研究新的发电方式 方式之一就是尝试将化学能直接转化为电能 其好处就是减少中间环节能损 高效 清洁利用燃料 不浪费能源 更方便 在你的生活和学习中 或你了解的范围里 有哪些需要使用电池的产品或器具 各使用什么样的电池 思考与交流 h2so4 实验1 分别把锌片和铜片插入到稀h2so4中 观察现象 实验2 将锌片和铜片用导线连接 导线中间接入一个电流表 平行插入盛有稀硫酸得烧杯中 观察现象 铜片表面有气泡产生 锌片不断溶解 电流表指针发生偏转 铜片表面没有气泡产生 锌片不断溶解 zn 2h zn2 h2 锌片 失 得 zn 2e zn2 不是 表示 2h 2e h2 不是 表示 负极 正极 zn 2h zn2 h2 产生气体 zn片溶解 zn片 cu片 电极反应 氧化反应 还原反应 实验结论 导线中有电子通过形成了电流 化学能转变成了电能 4 原电池 1 定义 将化学能转变为电能的装置 2 原电池的构成条件 两种活泼性不同的金属 或其中一种为能导电的非金属 如 碳棒 作电极 其中较活泼金属为负极 较不活泼金属 或非金属 为正极 正极一般不参与电极反应 只起导电作用 电解质溶液 做原电池的内电路 并参与反应 形成闭合回路 能自发地发生氧化还原反应 e 练习 下列装置中能组成原电池形成电流的是 c d b a c 3 判断原电池正 负极的方法 由组成原电池的两极材料判断 一般是活泼的金属为负极 活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极 根据电流方向或电子流动方向判断 外电路电流由正极流向负极 电子由负极流向正极 不断溶解 质量减少为负极 有气体产生或质量增加或不变为正极 根据电极反应现象判断 练习 1 下列四个装置中 导线中的电子由左边一极流向右边一极的是 b 稀硫酸 zn fe a fe c a 稀硫酸 稀硫酸 c zn a a b c 2 如图装置 电流表g发生偏转 同时a极逐渐变粗 b极逐渐变细 c为电解质溶液 则a b c应是下列各组中的哪一组 a a是锌 b是铜 c为稀h2so4b a是铜 b是锌 c为稀硫酸c a是铁 b是银 c为agno3溶液d a是ag b是铁 c为agno3溶液 d 4 电极反应 负极 zn 2e zn2 氧化反应 正极 2h 2e h2 还原反应 5 总反应式 电池反应 两个电极反应之和 zn 2h zn2 h2 zn h2so4 稀 znso4 h2 原电池反应的本质是 氧化还原反应 负极失电子 发生氧化反应 正极得电子 发生还原反应 电子从负极经外电路流向正极 从而产生电流 使化学能转变成电能 6 原电池反应原理 负极 正极 cu2 2e cu fe 2e fe2 总反应 fe cu2 fe2 cu fe cucl2 fecl2 cu 练习 思考 下列装置中属于原电池的是 7 原电池原理的应用 制作化学电源 加快反应速率 例如 实验室制h2时 由于锌太纯 反应一般较慢 可加入少量cuso4以加快反应速率 判断金属活动性的强弱 揭示钢铁腐蚀的原因及防止钢铁的腐蚀 钢铁中含有碳 可与fe组成原电池 发生原电池反应而使钢铁遭到腐蚀 练习 把a b c d四块金属片浸入稀硫酸中 用导线两两相连组成原电池 若a b相连时 a为负极 c d相连时 电流由d到c a c相连时 c极上产生大量气泡 b d相连时 b上有大量气泡产