化学能与电能-课件

1、1-2 化学能与电能,第一课时 化学能转化为电能,第二章 化学反应与能量,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,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,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

2、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,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

3、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）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

4、极,根据电极反应现象判断,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,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H2SO4 B、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,3）电极反应,负极,Zn 2e- = Zn2+ (氧化反应,正极,2H+ +2e- =

5、 H2 (还原反应,4）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,5）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,6）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

6、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,练习：下列装置中能组成原电池形成电流的是(,C,D,B,A,C,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