高二化学化学能与电能3

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- = 2Fe2+ 正极：2H