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第二章化学反应与能量 第二节化学能与电能 1 学习目标 1 了解化学能与电能之间的相互转化关系2 初步认识原电池的概念 原理 组成条件 电极名称 电极反应和总反应及原电池的应用 3 通过反应物之间电子转移的探究 理解原电池的形成是氧化还原的本质的拓展和应用 重点 原电池的概念 原理 组成及应用难点 原电池的原理 组成条件 电极反应和总反应 现代社会中使用最为普遍的能源 电能 又称电力 二次能源 电力是怎样产生的 一 化学能与电能的相互转化 化学能 燃料 热能 机械能 电能 燃烧 蒸汽 发电机 蒸汽轮机 2 存在的问题 经多次转换 能量损耗大 燃料的利用率低 环境污染严重 1 能量转换 1 火力发电 3 燃烧的本质是氧化还原反应 而氧化还原反应的本质是电子转移 2 原电池 1 定义 将化学能转变成电能的装置叫做原电池 较活泼金属 较不活泼金属 负极 正极 发生氧化反应 发生还原反应 e i 实验2 4 工作原理 现象 锌片不断溶解 铜片上有气泡产生 电流表的指针发生偏转 结论 电路中有电流通过 化学能转变成了电能 电子流出 电流流入 电子流入 电流流出 2 电极名称 模拟动画 3 电极反应式 负极 zn 2e zn2 氧化反应 正极 2h 2e h2 还原反应 4 总反应式 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 5 原电池原理 负极发生氧化反应 正极发生还原反应 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 电流方向呢 6 原电池组成条件 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 两极一液一连线 练习 下列装置中属于原电池的是 负极 fe fe 2e fe2 正极 c 2h 2e h2 总反应式 fe h2so4 feso4 h2 电极反应式 负极 zn zn 2e zn2 正极 pb 2h 2e h2 总反应式 zn 2ch3cooh ch3coo 2zn h2 负极 fe fe 2e fe2 正极 cu cu2 2e cu总反应 fe cucl2 fecl2 cu 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 防止钢铁腐蚀 在钢铁的表面焊接比fe更活泼的金属 如zn 组成原电池后 使fe成为原电池的正极而得到保护 钢铁的析氢腐蚀 负极 fe 2e fe2 正极 2h 2e h2 钢铁的吸氧腐蚀 负极 2fe 4e 2
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