人教版必修二化学能与电能.ppt

* 思考：使用电器都需要电能。请问电能是直接从自然界取得的“一次能源”？还是属于是一次能源经过加工、转换得到的“二次能源”？ 我们先看看在日常生活、工业生产中处处都离不开的电能是怎么来的？ 1,火力发电原理及过程 燃烧 蒸汽 发电机 化学能 热能 机械能 电能 二、化学能与电能的相互转化 a.我国煤炭资源丰富,廉价方便. b.电能清洁安全,又快捷方便. a.排出大量的温室效应气体. b.有废气可能导致酸雨 c.废料废水 d.储量有限 e.能量转换效率低 象火力发电这种化学能转化为电能的方法，首先是把煤燃烧，发生氧化还原反应，氧化还原反应的本质是氧化剂与还原剂之间有电子转移（包括电子的得失和共用电子对的偏移），电子的转移必然引起化学键的断裂和重组，这时一定伴随着热量的变化，然后我们再把这些能量用于产生机械能，再转化为电能，能量经过多次的转化，必然有一定的损失、或者人们对它的利用率不高。 思考：要想克服火力发电中能量转化效率低这个缺点，我们应该怎么做才能使化学能→电能？（看书P40最后一段） 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氧化剂区域流向还原剂区域。 4、考虑氧化反应和还原反应发生的条件和环境，化学物质的选择。 5、从电学角度考虑仪器选择和组装问题。 思考：Zn片 电子， 电子，此过程中有电流产生吗？ 思考：铜表面有H2产生，能说明此时铜与H+发生了反应吗？如何解释？ 【实验二】 在导线中间接入一个电流表，观察电流表的指针是否偏转? A [实验现象]：铜片上有气泡产生，锌片不断溶解，电流表的指针发生偏转。 [实验结论]：导线中有电流通过 电极名称 反应类型 电极反应 电子得失 现象 电极材料 b、电极名称和电极反应 Zn片 Zn片 溶解 失 Zn -2e—==Zn2+ 氧化反应 负极 Cu片 不溶解，但表面有气泡 得 2H+ +2e—==H2↑ 还原反应 正极 思考与探究：构成原电池的一般条件 1、将Fe片、Cu片用导线连接后插入稀H2SO4中有气泡产生吗？理论上H2在哪种金属表面析出？ 2、将Zn片、Cu片用导线连接后插入CuSO4溶液中能产生电流吗？锌表面有铜析出吗？ 3、将Zn片、Fe片分别插入稀H2SO4中表面都有气泡产生，若用导线连接后同时插入硫酸中，理论上表面是否还都有气泡产生？ 4、将Zn片、碳棒用导线连接后同时插入稀H2SO4中，能产生电流吗？ 思考与探究：构成原电池的一般条件 5、将Fe片、Cu片用导线连接后同时插入NaCl中，能产生电流吗？ 6、将Fe片、Cu片用导线连接后同时插入乙醇中，能产生电流吗？ 7、将Fe片、Cu片用导线连接后同时插入同一个苹果中，能产生电流吗？ 思考与探究：构成原电池的一般条件 （2）构成原电池的一般条件 a、两个活动性不同的电极 金属—金属’ 金属—非金属 金属—金属氧化物 b、电解质溶液： 可溶性酸、碱、盐 c、电极间构成闭合回路： 外电路：自由电子 内电路：自由离子 常用的惰性电极：Pt、石墨棒（或碳棒） 酒精 Cu H2SO4溶液 Zn Ag H2SO4溶液 Zn Cu ZnSO4溶液 CuSO4溶液 Zn Cu 盐桥 ZnSO4溶液 CuSO4溶液 Fe Cu 解决问题一：下列装置是否能构成原电池？ 解决问题二：病 例 分 析 病 例 分 析 病 例 分 析 你能为她开一个药方吗？ 解决问题三： 已知Cu + 2Fe3+ == Cu2+ 2Fe2+,根据此反应原理，你能制做一个原电池吗？先画出装置图，并写出电极名称和电极反应，再实际操作连接。 乙醇 Cu C FeCl3溶液 下列装置是否能构成原电池？若能，请判断原电池的正、负极，并写出电极反应。 Ag 稀HCl Fe Zn Cu CuSO4溶液 例题： 有A、B、C、D四种金属分别浸入稀H2SO4中，A、B产生气泡缓慢而C、D产生气泡较激烈；把A、B两种金属用导线连接后浸入稀H2SO4中，气泡从A金属表面析出，把C、D两种金属用导线连接后浸入稀H2SO4中组成原电池，电流由C→D，根据实验现象，可知A、B、C、D四种金属的活动性顺序。 D＞C＞B＞A （3）原电池正、负极的判断 ①根据电极材料判断 活泼的金属 负极 活泼性较弱的金属 非金属 金属氧化物 正极 （3）原电池正、负极的判断 ②根据电极现象判断 不断溶解，质量减少 负极 气体产生 质量增加 质量不变 正极 （3）原电池正、负极的判断