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-化学能与电能

* P38、7、已知某反应是放热反应,下列说法正确的是 A、该反应发生时,一定不需要加热 B、该反应中反应物的总能量小于生成物的总能量 C、该反应中反应物的总能量大于生成物的总能量 D、该反应开始后就停止加热,反应一定能继续进行 下列反应中,生成物总能量高于反应物总能量的是 A、Zn + Cu2+ === Zn2+ + Cu B、CaCO3 ===== CaO + CO2↑ C、C + H2O === CO + H2 D、H+ + OH— === H2O 高温 ? 电能(电力):二次能源 资料卡片:一次能源和二次能源 化学能  热能   机械能    电能 燃烧 蒸汽 发电机 (分析火力发电的利与弊) 一、化学能与电能的相互转化 长江三峡工程是当今世界上最大的水利枢纽工程,它具有防洪、发电、航运等巨大的综合效益,提供大量的清洁能源。 原电池: 把化学能转变为电能的装置. [实验2-4] 燃烧反应是否是氧化还原反应?氧化还原反应的本质又是什么? 氧化剂与还原剂之间发生电子转移,引起化学键的重新结合,伴随体系能量的变化。 思考:能否将化学能直接转化为电能? 把化学能转化为电能的装置叫原电池 1、原理:(外电路)较活泼金属失电子发生氧化反应而溶解进入溶液(阳离子);溶液中易得电子的离子在较不活泼金属(正极)上获得电子发生还原反应而析出。电解质溶液中离子的定向移动构成内电路,从而形成电流。 (有气体产生) (锌片溶解) 氧化反应 Zn-2e- =Zn2+ 铜锌原电池 电解质溶液 失e-,沿导线传递,有电流产生 还原反应 2H++2e- =H2↑ 阴离子 阳离子 总反应: 负极 正极 2H++2e- =H2↑ Zn-2e- =Zn2+ Zn+2H+=Zn2++H2↑ 电池反应:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ (离子方程式) (化学方程式) 电极反应 正极: 负极: (氧化反应) (还原反应) Zn Fe C Cu C Zn Fe Zn 稀H2 SO4 稀H2 SO4 稀H2 SO4 乙醇 G G G G Zn Zn 稀H2 SO4 G 2、原电池构成条件 电极上有自发氧化还原反应 接触电解质溶液 活泼性不同的两电极 构成闭合线路 (有导线连线或直接接触) 活泼性不同的两个电极: ①较活泼金属与较不活泼金属。如Cu—Zn原电池。 ②金属与非金属。如Zn—C干电池。 ③金属与金属氧化物。如电子表纽扣电池 Zn—Ag2O 铜片 锌片 电子流动方向 粒子的电子得失 反应类型 电极反应 电极材料 电极 负极 正极 Zn–2e- = Zn2+ 氧化反应 还原反应 Zn:电子流出 Cu:电子流入 锌片 铜片 2H++ 2e- = H2 3、原电池正负极的判断及电极反应: ①根据原电池的电极材料,活泼金属作负极 正极: 较不活泼的金属、石墨、金属化合物等 ②根据电子流向或电流方向确定,电子流出的一极是负极 ③根据溶液内离子的移动方向,阴离子移向的一极是负极 ④根据氧化还原反应确定,发生失e-的氧化反应(做还原剂)的一极作负极 ⑤其他现象:变细的是负极;有气体或变粗的是正极 Zn Fe 海水 Fe Fe NaOH Fe C CuSO4溶液 Zn Cu 纯H2 SO4 练习1下列装置能产生电流的是( ) ACE 正极: 总反应: Cu2++2e- =Cu Fe+Cu2+=Fe2++Cu Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 A B 溶液 C D E F 负极: Fe-2e - =Fe2+ 如图原电池装置,电流计G的指针发生偏转,A极逐渐变粗,B极逐渐变细,C为电解质溶液。则A、B、C分别是( ) A.A是Cu, B是Zn, C是H2SO4 B.A是Zn, B是Cu, C是CuSO4 C.A是Fe, B是Cu, C是AgNO3 D.A是Ag, B是Fe, C是AgNO3 G A B C D 练习2 练习3.X、Y、Z、W四种金属片进入稀盐酸中,用导线连接,可以组成原电池,实验结果如下图所示: 则四种金属的活泼性由强到弱的顺序为_________________ 练习4 利用反应:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 设计一个原电池装置,画出装置图,标明电极材料和电解质溶液,写出电极反应式。 根据反应 Fe + Cu2+ = Fe 2++ Cu 设计原电池, 请 FeCl3溶液 Cu C *原电池设计思路: 1)将自发进行的氧化反应和还原反应分别于两个区域、两极

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