化学必修二化学能与电能.ppt
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1、第二节第二节 化学能与电能化学能与电能能源:能源:流水流水风力风力石油石油天然气天然气蒸汽蒸汽电力电力原煤原煤能源的分类:能源的分类:直接从自然界取得的能源。直接从自然界取得的能源。 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:风力、原煤、天然气、石油、流水。如:风力、原煤、天然气、石油、流水。如:电力,蒸汽。如:电力,蒸汽。 一次能源:一次能源:二次能源:二次能源: 一、化学能与电能的转化:一、化学能与电能的转化:(一)火力发电:(一)火力发电:火电站工作原理示意图火电站工作原理示意图化学能化学能 燃烧燃烧热能热能 蒸汽蒸汽机械能机械能发电机发电机电能电能火力发电
2、有什么优点和缺点火力发电有什么优点和缺点我国煤炭资源丰富,廉价方便我国煤炭资源丰富,廉价方便存存在在优优点点电能清洁安全电能清洁安全快捷方便、节省时间快捷方便、节省时间存存在在缺缺点点煤炭资源毕竟有限、非可再生煤炭资源毕竟有限、非可再生排出大量温室效应气体排出大量温室效应气体可能导致酸雨并且有废气可能导致酸雨并且有废气能量转化效率低能量转化效率低有一定局限性有一定局限性问:如何把化学能直接转化为电能呢?问:如何把化学能直接转化为电能呢?思考与交流思考与交流【实验一实验一】分别把锌片和铜片插分别把锌片和铜片插入到稀入到稀H H2 2SOSO4 4中中, ,观察现象。观察现象。锌片:产生大量的气泡
3、锌片:产生大量的气泡铜片:无明显现象铜片:无明显现象【实验二实验二】再用导线把锌片和铜片连接起来,再用导线把锌片和铜片连接起来,观察观察铜片铜片上有无气泡产生?上有无气泡产生?在导线中间接入一个电流在导线中间接入一个电流表,观察电流表的指针是表,观察电流表的指针是否偏转否偏转? ? 铜片:产生气泡铜片:产生气泡电流表的电流表的指针发生偏转指针发生偏转(二)原电池(二)原电池1.1.概念:将概念:将化学能直接化学能直接转变为转变为电能电能的装置的装置AZnZn Cu CuSOSO4 42 2H H+ +H H+ +正极正极负极负极eI2.2.原电池的电极反应:原电池的电极反应:锌片:锌片:铜片铜
4、片:Zn - 2eZn - 2e- - = = ZnZn2+ 2+ 2H2H+ + + 2e+ 2e- - = H= H2 2 电池反应:电池反应: Zn + 2HZn + 2H+ + = Zn= Zn2+ 2+ + H+ H2 2氧化反应氧化反应还原反应还原反应(总反应)(总反应)( (负极负极) )( (正极正极) )3.3.原电池工作原理:原电池工作原理:ZnZn( (还原剂)失去电子还原剂)失去电子( (氧化反氧化反应应),经过导线传给),经过导线传给H H+ +( (氧化剂)氧化剂)H H+ +得电子得电子(还原反应),(还原反应),氧化反氧化反应和还原反应分别在两极完成。应和还原反
5、应分别在两极完成。4.4.原电池化学反应本质:原电池化学反应本质:氧化还原反应氧化还原反应实现了由化学能到电能的转化。实现了由化学能到电能的转化。(可以)(可以)(可以)(可以)(不可以)(不可以)第一组实验第一组实验探究形成原电池的条件:探究形成原电池的条件:第二组实验第二组实验(可以)(可以)(不可以)(不可以)第三组实验第三组实验(可以)(可以)(不可以)(不可以)5.5.形成原电池的条件:形成原电池的条件:闭合回路。闭合回路。两种两种活泼性不同活泼性不同的金属(或一种金属和另的金属(或一种金属和另一种非金属导体如:碳棒)构成电极。一种非金属导体如:碳棒)构成电极。电解质溶液。电解质溶液
6、。1.1.判断下列哪些装置构成了原电池?若不是,请说明理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,并写出电极反应式由;若是,请指出正负极名称,并写出电极反应式. .( () )2H2H+ +2e+2e- -H H2 2负极:负极:总反应:总反应:正极:正极:ZnZn2e2e- -ZnZn2+2+Zn+2HZn+2H+ +ZnZn2+2+H+H2 2练习:练习:()2.2.请同学们根据原电池的原理,指出下列原请同学们根据原电池的原理,指出下列原电池的正极与负极分别是什么?写出电极反电池的正极与负极分别是什么?写出电极反应式和总反应方程式。应式和总反应方程式。判断原
7、电池正、负极的方法判断原电池正、负极的方法【归纳小结归纳小结】电子流动方向是由电子流动方向是由负极负极流向流向正极正极。负极负极: : 活泼的活泼的金属金属, , 失电子,失电子, 发生氧化反应发生氧化反应(一般是(一般是负极本身失电子负极本身失电子)正极正极: :活泼性较弱的金属(或导电的非金属),活泼性较弱的金属(或导电的非金属),得电子得电子, , 发生还原反应。发生还原反应。( (一般是一般是溶液中阳离子在正极上得电子溶液中阳离子在正极上得电子) )但也可能是但也可能是O O2 2在正极上得在正极上得电子或正极本身得电子电子或正极本身得电子氢氧燃料电池氢氧燃料电池电流是由电流是由正极正
8、极流向流向负极负极;正极:正极:负极:负极:总反应:总反应:FeFe2e 2e - - FeFe2+2+2 2AgAg+ + +2 2e e- - 2 2AgAgFe + 2AgFe + 2Ag+ + = Fe= Fe2+ 2+ + 2Ag+ 2Ag3.3.判断下面装置是否可以组成原电池,如果判断下面装置是否可以组成原电池,如果可以请写出电极反应和总反应。可以请写出电极反应和总反应。练习练习1 1:ZnZn片片,Ag,Ag片片,AgNO,AgNO3 3溶液为组装材料,设溶液为组装材料,设计原电池。计原电池。设计原电池:设计原电池: 利用下述反应:利用下述反应:2FeCl2FeCl3 3+Fe=
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