化学能与电能

1、病病 例例 分分 析析病病 例例 分分 析析第二节第二节 化学能与电能化学能与电能2001年我国发电总量构成年我国发电总量构成火电火电81%81%水电水电18%18%其它其它1%1%火电火电水电水电其它其它估计在估计在2050年火电仍居首位年火电仍居首位1，火力发电的能量转换，火力发电的能量转换电能电能机械机械能能蒸汽蒸汽发电机发电机燃烧燃烧化学能化学能热能热能一，火电一，火电a.a.我国煤炭资源丰富我国煤炭资源丰富, ,廉价方便廉价方便. .b.b.电能清洁安全电能清洁安全, ,又快捷方便又快捷方便. .a.a.排出大量的温室效应气体排出大量的温室效应气体. .b.b.有废气可能导致酸雨有废

2、气可能导致酸雨c.c.废料废水废料废水d.d.储量有限储量有限e.e.能量转换效率低能量转换效率低2，火力发电的利和弊，火力发电的利和弊电能电能机械机械能能蒸汽蒸汽发电机发电机燃烧燃烧化学能化学能热能热能提示提示：怎样才能使氧化还原反应中的怎样才能使氧化还原反应中的电子转移定向移动？电子转移定向移动？氧化还原反应的本质是氧化还原反应的本质是电子转移电子转移稀稀硫硫酸酸稀稀硫硫酸酸稀稀硫硫酸酸ZnCuZnCu有气泡有气泡无气泡无气泡锌上锌上有气有气泡铜泡铜上无上无气泡气泡铜片上铜片上有气泡有气泡铜上有气铜上有气泡电流表泡电流表指针偏转指针偏转二，原电池二，原电池1、定义、定义把把化学能化学能转变

3、为转变为电能电能的的装置装置2、组成组成:2）电解质溶液）电解质溶液3）容器。）容器。原电池原电池1）两个电极）两个电极正极正极负极负极较活泼的一极较活泼的一极3、原电池的工作原理、原电池的工作原理1）、电子流向）、电子流向负极负极 正极正极外电路外电路2）、溶液中离子的定向移动）、溶液中离子的定向移动3）、电流方向）、电流方向正极正极 负极负极外电路外电路内电路内电路阳离子阳离子正极正极负极负极阴离子阴离子电极电极材料材料现象现象电子电子得失得失电极反应电极反应原电池的电极原电池的电极Zn片片Cu片片总的离子反应方程式总的离子反应方程式失失得得Zn2e- Zn2+2H+ 2e- H2负极负极

4、正极正极Zn+ 2H+ Zn2+ + H2有气有气体产体产生生Zn片片溶解溶解4 、原电池化学反应本质是什么？原电池化学反应本质是什么？氧氧化化还还原原反反应应氧化反应氧化反应还原反应还原反应负极负极正极正极电电子子外外电电路路 5、两极的确定、两极的确定由组成原电池的两极材料判断：由组成原电池的两极材料判断：一般是活泼的金属为负极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：根据电流方向或电子流动方向判断：电流是由正极流向负极；电流是由正极流向负极；电子流动方向是由负极流向正极。电子流动方向是由负极流向正极。

5、根据原电池两极发生的变化来判断：根据原电池两极发生的变化来判断：原电池的负极总是失电子发生氧化反应，原电池的负极总是失电子发生氧化反应，正极总是得电子发生还原反应。正极总是得电子发生还原反应。病病 例例 分分 析析 你能为她开一个药方吗？你能为她开一个药方吗？6,形成原电池的条件是什么？形成原电池的条件是什么？下列装置能否构成原电池？下列装置能否构成原电池？（可以）（可以）（可以）（可以）（可以）（可以）（不可以）（不可以）形成条件一：形成条件一：活泼性不同的两个电极活泼性不同的两个电极负极：较活泼的金属负极：较活泼的金属正极：较不活泼的金属、石墨等正极：较不活泼的金属、石墨等（可以）（可以）

6、（不可以）（不可以）形成条件二：电极需插进电解质溶液中；形成条件二：电极需插进电解质溶液中；形成条件三：必须形成闭合回路形成条件三：必须形成闭合回路（不可以）（不可以）6、原电池的形成条件、原电池的形成条件4. 4. 自发的氧化还原反应自发的氧化还原反应下列装置中能组成原电池形成的是下列装置中能组成原电池形成的是( )( )AZnCuH2SO4CuZnA酒精酒精ZnH2SO4ACuH2SO4ACuCuH2SO4课堂练习课堂练习1 、了解火力发电的简单过程及能量了解火力发电的简单过程及能量转换。转换。2 、了解、了解原电池的概念和组成原电池的概念和组成及其形成及其形成条件。条件。3 、从电子转移

7、角度理解、从电子转移角度理解原电池的工作原电池的工作原理，化学反应本质。原理，化学反应本质。4 、能运用原电池的原理确定其两极。能运用原电池的原理确定其两极。小结：小结： 把把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，相连时，a为为负极；负极；c、d相连时，电流由相连时，电流由d到到c；a、c相连时，相连时，c极上产生大量气泡，极上产生大量气泡，b、d相连时，相连时，b上有大量气上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为：泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为： ( ) Aa b c d B

8、a c d b Cc a b . d Db d c a B练练 习习ABCD正极正极ZnCuCuFe负极负极CuZnZnZn电解质溶液电解质溶液 CuCl2H2SO4CuSO4HCl 请结合组成原电池的条件，将氧化还原反应：请结合组成原电池的条件，将氧化还原反应：Fe + CuFe + Cu2+2+ = Cu + Fe = Cu + Fe2+2+设计成一个原电池设计成一个原电池。1、电解液：、电解液：2、电极材、电极材料：料：负极负极 ，正极，正极 。3、电极反应式电极反应式 ：负极负极: .正极正极: . 拓拓 展：展： Fe Fe 2e 2e - - = Fe = Fe 2+2+ Cu C

9、u2+2+ +2e +2e - - = Cu = Cu 铁铁铜、石墨或比铁不活铜、石墨或比铁不活泼的其他金属泼的其他金属硫酸铜、氯化铜、硝酸铜硫酸铜、氯化铜、硝酸铜 等可溶性铜盐溶液等可溶性铜盐溶液 如图所示，各烧杯中均盛有海水，铁在其如图所示，各烧杯中均盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为中被腐蚀由快到慢的顺序为 （ ） A. B. C. D. 有人设计了有人设计了PtPt和和ZnZn为电极材料的电池埋入为电极材料的电池埋入人体内作为某种心脏病人的心脏起搏器的人体内作为某种心脏病人的心脏起搏器的能源，它依靠人体体液中含有一定浓度的能源，它依靠人体体液中含有一定浓度的溶解氧、溶解氧、H H+ + 和和ZnZn2+ 2+ 进行工作，则进行工作，则 A Pt作负极 B 正极电极反应：2H+2e-=H2 C 负极电极反应：O2+2H2O+4e-=4OH- D 正极电极反应：O2 + 4H+ + 4e-=2H2O三、发展中的化学电源三、发展中的化学电源干电池干电池负极：Zn-2e-=Zn2+正极：2NH4+2e-=2NH3+ H2产生的H2和MnO2作用：H2+ 2MnO2 = Mn2O3 + H2O铅蓄电池的反应原理铅蓄电池的反应原理负极：负极：Pb - 2e- =Pb2+负极：负极： Pb - 2e- +SO42- =