教育专题：2-2化学能与电能.ppt
第二节第二节 化学能与电能化学能与电能 第一课时第一课时1/27/20231一次能源一次能源：直接从自然界取得的能源；：直接从自然界取得的能源；二次能源二次能源：一次能源经过加工、转换得到的能源。：一次能源经过加工、转换得到的能源。如：流水、风力、原煤、石油、天然气等。如：流水、风力、原煤、石油、天然气等。如：蒸汽、电力等。如：蒸汽、电力等。是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源，染最小的一种二次能源，又称又称 。电能电能电力电力现代社会中使用最为普遍的能源现代社会中使用最为普遍的能源电能电能又称电力又称电力。电力是怎样产生的？。电力是怎样产生的？了解了解1/27/202322001年我国发电量构成图年我国发电量构成图 资料：若用火力资料：若用火力发电每年可向空发电每年可向空气中排放二氧化气中排放二氧化碳碳1 1亿吨，二氧化亿吨，二氧化硫硫200200万吨，一氧万吨，一氧化碳化碳1 1万吨，氮氧万吨，氮氧化合物化合物3737万吨，万吨，工业废渣约工业废渣约12001200万吨以上。万吨以上。1/27/20233火力发电厂能量转化：火力发电厂能量转化：化学能化学能热能热能机械能机械能电能。电能。火电站是怎样发电的？1/27/20234一、化学能与电能的相互转化一、化学能与电能的相互转化 化学能化学能（燃料）（燃料）热热能能机械能机械能电电能能燃烧燃烧蒸汽蒸汽发电机发电机（蒸汽轮机）（蒸汽轮机）（1）能量转换：）能量转换：1、火力发电、火力发电氧化还原反应氧化还原反应有电子转移有电子转移特殊的装置特殊的装置带电微粒带电微粒定向移动定向移动1/27/20235（2）存在的问题：）存在的问题：经多次转换，能量损耗大，燃料的利经多次转换，能量损耗大，燃料的利用率低；用率低；环境污染环境污染严重。严重。问题：问题：燃烧反应是否是氧化还原反应？氧化还原反应的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？本质又是什么？氧化剂与还原剂之间发生电子转移，引起化学键的重氧化剂与还原剂之间发生电子转移，引起化学键的重新形成，伴随体系能量的变化。新形成，伴随体系能量的变化。1/27/20236思考：能否将化学能直接转化为电能？思考：能否将化学能直接转化为电能？提问提问 大家看到了什么大家看到了什么现象？现象？动动手做实验1/27/20237、将、将Zn片插入片插入H2SO4溶液中溶液中有什么现象？为什么？有什么现象？为什么？、将、将Cu片插入片插入H2SO4溶液中溶液中有什么现象？为什么？有什么现象？为什么？演示探究演示探究1/27/20238（3）、若将）、若将Zn片片,Cu片按如图连片按如图连接有何现象产生？为什么？接有何现象产生？为什么？（4）、用一干电池连接电流计）、用一干电池连接电流计验证电子流向，确定验证电子流向，确定Zn片片,Cu片片的正负极是怎样的？的正负极是怎样的？1/27/20239的的化学能化学能 转化为转化为装置装置就叫就叫 原电池原电池。把把电能电能1/27/202310原原电电池池的的工工作作原原理理是是什什么么？1/27/202311氧化反应氧化反应Zn-2e-=Zn2+铜锌铜锌原电池原电池电解质溶液电解质溶液失失e,沿导线传递，有电流产生沿导线传递，有电流产生还原反应还原反应2H+2e-=H2阴离子阴离子阳离子阳离子总反应：总反应：负极负极正极正极 2H+2e-=H2Zn2e-=Zn2+Zn+2H+=Zn2+H2Zn+H2SO4=ZnSO4+H2(离子方程式）离子方程式）（化学方程式）（化学方程式）电电极极反反应应正极：正极：负极：负极：（氧化反应）（氧化反应）（还原反应）（还原反应）1/27/202312ZnFeCCuCZnFeZn稀稀H2 SO4稀稀H2 SO4稀稀H2 SO4乙醇乙醇GGGG 按下列要求进行实验看是否有电流产生，按下列要求进行实验看是否有电流产生，观察现象解释原因。观察现象解释原因。探究实验探究实验（）（）（）（）1/27/202313AgCuZnFe稀稀H H2 2 SO SO4 4稀稀H H2 2 SO SO4 4G 若两个电极分别若两个电极分别插在两个西红柿上呢插在两个西红柿上呢？（）（）1/27/2023142、构成原电池的条件是什么？、构成原电池的条件是什么？（3）其中一个电极能与电解质溶液发生有电）其中一个电极能与电解质溶液发生有电子转移的反应，即子转移的反应，即自发的发生氧化还原反应自发的发生氧化还原反应。（1）有活泼性）有活泼性不同不同的的两种金属两种金属或者或者一种金一种金属属与与一种非金属导体（如石墨）一种非金属导体（如石墨）做电极，做电极，（2）两电极用导线连接或直接接触都）两电极用导线连接或直接接触都插入插入电解质溶液电解质溶液（酸、碱、盐）中构成（酸、碱、盐）中构成闭合回路闭合回路。1/27/202315注意：注意：注意：注意：、正负两极上进出电子总数相等，椐此正负两极上进出电子总数相等，椐此电子电子守恒守恒原理可进行两极上物质变化的计算。原理可进行两极上物质变化的计算。、利用原电池原理利用原电池原理 可可制作各种电池制作各种电池，如干电，如干电池、铅蓄电池、银锌电池、锂电池、氢氧池、铅蓄电池、银锌电池、锂电池、氢氧燃料电池燃料电池。原电池的工作原理是将氧化反应、还原反原电池的工作原理是将氧化反应、还原反应分别在两个应分别在两个不同的区域同时不同的区域同时进行，电子进行，电子从从负极负极定向流入定向流入正极正极，从而产生了电流。，从而产生了电流。1/27/202316思考：思考：是否所有的化学反应都可以设计成原电池？是否所有的化学反应都可以设计成原电池？什么类型的化学反应才可以设计成原电池？什么类型的化学反应才可以设计成原电池？理论上讲，常温下可自发进行的理论上讲，常温下可自发进行的氧化氧化还原反应还原反应都能设计成原电池。都能设计成原电池。1/27/202317练练习习判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由；若是，请指出正负极名称，并请说明理由；若是，请指出正负极名称，并写出电极反应式写出电极反应式.()()()()1/27/202318()()()()1/27/2023192.如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬在如图所示，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；铁圈和银圈左右摇摆不定；B.保持平衡状态；保持平衡状态；C.铁圈向下倾斜；铁圈向下倾斜；D.银圈向下倾斜；银圈向下倾斜；3 3 3 3、把、把、把、把a a a a、b b b b、c c c c、d d d d四种金属片浸泡在稀四种金属片浸泡在稀四种金属片浸泡在稀四种金属片浸泡在稀H HH H2 2 2 2SOSOSOSO4 4 4 4 中用导线中用导线中用导线中用导线两两相连可以组成各种原电池，若两两相连可以组成各种原电池，若两两相连可以组成各种原电池，若两两相连可以组成各种原电池，若a a a a、b b b b相连时相连时相连时相连时a a a a为负极；为负极；为负极；为负极；c c c c、d d d d相连时，相连时，相连时，相连时，c c c c为负极，为负极，为负极，为负极，a a a a、c c c c相连时，相连时，相连时，相连时，a a a a为正极，为正极，为正极，为正极，b b b b、d d d d相相相相连时，连时，连时，连时，b b b b为负极，则这四种金属的活动性顺序为（为负极，则这四种金属的活动性顺序为（为负极，则这四种金属的活动性顺序为（为负极，则这四种金属的活动性顺序为（）A A A A、a a a ab b b bc c c cd Bd Bd Bd B、a a a ac c c cb b b bd d d d C C C C、b b b bd d d dc c c ca Da Da Da D、c c c ca a a ab b b bd d d d1/27/2023204.4.某金属能跟稀盐酸作用发出氢气，该金属与锌组某金属能跟稀盐酸作用发出氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，此金属是成原电池时，锌为负极，此金属是()()A.Mg B.Fe C.Al D.CuA.Mg B.Fe C.Al D.CuBD5.5.由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时，由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的电解质溶液的 PH()PH()A.A.不变不变 B B先变大后变小先变大后变小 C C逐渐变大逐渐变大 D.D.逐渐变小逐渐变小C1/27/202321
