化学能与 电能.ppt

* * * * 第二节 化学能与电能第一课时 化学能与电能的相互转化 有些人把能源分为一次能源和二次能源，请问太阳能和电能属于那一类呢？ 一次能源：直接从自然界取得的能源，例如流水、风力、原煤、石油、天然气、天然铀矿等。 想一想 二次能源：一次能源经过加工、转换得到的能源，例如电力、蒸汽等。 2001年我国发电总量构成如图2-7，火力发电居于首位。 思考： 1.煤燃烧的本质是什么？ 氧化剂与还原剂之间发生电子转移，即氧化还原反应。 2.请大家根据图2-8分析火力发电具有那些缺点？ 3.能否将化学能直接转变为电能供我们使用呢？ 产生二氧化硫和氮的氧化物，导致空气污染，也会造成酸雨，破坏生态环境；会产生二氧化碳，会使地球的温室效应恶化。 1.在实验(一)中,溶液中的H+在哪块金属上得到电子被还原生成氢气? 2.在实验(二)中的铜片上是否有现象?铜的金属活动性在氢后面，为何在铜的表面有氢气放出呢？实验(二)中电流表的指针有何变化？ 实验一 Zn Cu Zn Cu 实验二 A 稀硫酸 一、原电池 1、原电池：将化学能转变成电能的装置。 电脑模拟原电池原理的微观过程 Cu Zn 反应类型 电极反应 电极材料 电极 Zn-2e-=Zn2+ 氧化反应 2H++2e-=H2↑ 还原反应 负极 正极 总反应：Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑ 原电池 外电路 电子：负极→正极 电流：正极→负极 必发生 失电子 的 氧化反应 必发生 得电子 的 还原反应 [交流与思考]根据原电池正负构造特点，总结出原电池外电路中电子的流动方向、电流流动方向，内电路离子流动方向。 内电路 阴离子→负极 阳离子→正极 2、原电池工作原理 较活泼的金属失去电子发生氧化反应，电子从较活泼金属（负极）通过外电路流向较不活泼的金属（正极） 。 探究形成原电池的条件 （可以） （可以） （可以） （不可以） 形成条件一： 活泼性不同的两个电极 负极：较活泼的金属 正极：较不活泼的金属、石墨等 第一组实验 （可以） （不可以） 形成条件二：电极需插进电解质溶液中 第二组实验 探究形成原电池的条件 第三组实验 探究形成原电池的条件 形成条件三：必须形成闭合回路 （不可以） 二.构成原电池的条件: 前提：自发进行的氧化还原反应 1、有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体如碳棒）做电极。 2、两极材料均插入电解质溶液中。 3、两极相连形成闭合回路。 负极: 较活泼的金属 正极: 较不活泼的金属或非金属导体 Zn Cu A - + 稀硫酸 Zn Fe A 稀硫酸 C Zn Fe C A 稀硫酸 - + - + - + A 练习：判断下列原电池的正负极 稀硫酸 你知道了吗 由于金和铁（钢的主要成分）是活动性 不同的两种金属，唾液中含有电解质，故构 成了原电池，产生了微小的电流，使得格林 太太头痛，因此必须换掉其中的假牙。 Zn Zn Cu A B C D E F √ [练习1] 下列哪些装置能构成原电池？ √ G √ 稀硫酸 Zn Fe 稀硫酸 Ag Cu A 此电池的负极材料是________ 放电时被___________，正极材料是______，电池总反应式: 。 放电时，电子由___________极流向____________极，电流由____________极流向__________极，电解质溶液中的Zn2+和Cu2+移向____________，但其中只有____________在电极上被还原。 [练习2]如右图,Zn和Cu之间设有隔膜，隔膜有微孔，离子可自由通过。 该装置属于原电池吗? Zn 氧化 Cu Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu 负 正 正 负 正 Cu2+ [练习3]如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬在盛水的烧杯中，使之平衡；小心的向烧杯中央滴入CuSO4溶液，片刻后可观察到的现象是 ( D ) A. 铁圈和银圈左右摇摆不定； B. 保持平衡状态； C. 铁圈向下倾斜； D. 银圈向下倾斜； [讨论4]是否金属越活泼，一定作负极？越不活泼，一定作正极？ 不一定 ★将Al片和Cu片用导线连接,一组插入浓硝酸中,一组插入稀NaOH溶液中,分别形成原电池: (1)在这两组原电池中,负极分别是 . (2)写出插入浓硝酸中形成原电池的电极反应式: Cu片、 Al片 负极： Cu -2e- = Cu 2+ 正极： 4H+