化学能与电能课件.ppt

1、济宁市第一中学 张延平,第二章 化学反应与能量,第二节 化学能与电能,一次能源:直接从自然界取得的能源称为一次能源.,二次能源:一次能源经加工、转化得到的能源称为二次能源。,能源,1、初步了解原电池的概念、原理、组成及应用。 2、通过实验探究从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质及原电池的构成条件。,学习目标：,一、化学能与电能的相互转化,电能（电力）：二次能源,2001年我国发电总量构成图,（分析火力发电的利与弊）,一、化学能与电能的相互转化,1.火力发电中的能量转化,火力发电优点:,1.我国煤炭资源丰富,廉价方便. 2.电能清洁安全,又快捷方便.,火力发电缺点:,1.排出大量的温室效应气

2、体. 2.有废气可能导致酸雨 3.废料 4.废水 5.能量转换效率低,1、当氧化剂和还原剂直接接触进行反应时，化学能要经过一系列能量转换才能转换为电能。 2、把氧化剂和还原剂分开，使氧化反应和还原反应在两个不同区域进行。 3、需要在氧化剂和还原剂之间架设桥梁使电子从还原剂区域流向氧化剂区域。,演示探究,Cu起传导电子的作用。 可用电流表测电流及方向。,Zn + 2H+ = Zn 2+ +H2,大量气泡从铜片逸出，锌片部分溶解,1.H+得到的电子是Cu失去的吗？ 2.在这个过程中Cu起什么作用？ 3.你怎样才能知道导线中有电子通过？,演示探究,化学能直接转化为电能,1.电子从Zn到H+经历了哪些

3、途径？ 2.你认为这个过程能量是如何转化的？ 3.如何形成的闭合回路？ 4.如何判断装置的正负极？,锌表面无气泡， 铜表面有气泡， 电流表发生偏转。,（1）定义:把化学能转变为电能的装置.,（2）CuZn原电池工作原理,2. 原电池原理,失,得,Zn2e- Zn2+,2H+ 2e- H2,负极,正极,Zn+ 2H+ Zn2+ + H2,有气体产生,Zn片溶解,（氧化反应）,（还原反应）,思考：在CuZn原电池中把Zn电极换成 Fe电极是否还能构成原电池？ 换成Al电极呢？ 把Cu电极换成炭棒或银电极呢？,小结：电极有很多种。,原电池由哪几部分构成的？,实验探究,实验探究,不偏转,偏转,两极材料

4、不同,有两种活泼性不同的金属作电极 （或金属与非金属、或金属与金属氧化物）,不偏转,偏转,实验探究,不偏转,溶液不同,电极材料均插入 电解质溶液中,偏转,不偏转,容器不同,两极相连形成闭合电路,实验探究,（3）原电池的构成条件,两种活泼性不同的金属（或一种金属 和另一种非金属导体）构成电极。 电解质溶液。 电极用导线相联构成闭合回路。,通常是活泼金属是负极，不活泼金属、 碳棒、化合物是正极。,思考：如何判断原电池的正、负极？,失电子的反应氧化反应负极 得电子的反应还原反应正极,根据电极反应的本身确定。,根据电极材料的性质确定。,（4）原电池化学反应本质：,氧化还原反应,写出下列原电池的电极反应

5、。,正极：Cu2+2e-=Cu,负极：Zn-2e-=Zn2+,总反应式： Zn+Cu2+=Zn2+ +Cu,练习,2.判断下列装置是否是原电池？,原电池设计思路：,能自发进行的氧化还原反应,通常须两个活性不同的电极,电解质溶液,还原剂在负极失电子，发生氧化反应，氧化剂在正极得电子,发生还原反应,思 考 题,请根据反应 Fe + Cu2+ = Fe 2+ Cu 设计原电池，你有哪些可行方案?,实践活动,有下列材料：Zn片（2片）、Cu片（2片）、 C棒、导线、稀硫酸、硫酸铜溶液、水果 （西红柿、苹果等）、电流表，请设计一 个装置使电流计指针发生偏转，并画出设 计草图。,1.原电池的工作原理 2.原电池的构成条件 3.电极判断 4.原电池的反应本质,小结,1.下列装置中能组成原电池形成电流的是( ),习题一：,C,原电池的判断,习题二,2.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上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为( ) Aa b c d Ba c d b Cc a b d Db d