221化学能转化成电能

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1、第二章第二章 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 化学能转化为电能化学能转化为电能【学习目标学习目标】1 1、通过、通过自学自学了解一次能源和二次能源的概念与实例；能了解一次能源和二次能源的概念与实例；能说说出火力发电的概念、能量转化关系及缺点。出火力发电的概念、能量转化关系及缺点。2 2、通通过过实实验验探探究究能能描描述述原原电电池池的的概概念念、原原理理及及其其构构成成条条件件，能从电子转移角度体会化学能向电能转化的本质。能从电子转移角度体会化学能向电能转化的本质。举例说明什么是一次能源和二次能源,并指出下列哪些是二次能源？蒸汽蒸汽电能电能水能水能风能风能石油石油天然

2、气天然气原煤原煤【活动一活动一】直接直接从自然界取得的能源，从自然界取得的能源，例如例如流水、风力、原煤、石油、天然流水、风力、原煤、石油、天然气、天然铀矿气、天然铀矿等。等。一次能源：一次能源：二次能源：二次能源：一、一次能源与二次能源一、一次能源与二次能源一次能源一次能源经过加工、转换经过加工、转换得到的能源，得到的能源，例如例如电能、蒸汽电能、蒸汽等。等。电能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，又称为电力。生活处处离不开电生活处处离不开电生活处处离不开电生活处处离不开电你知道电能的来源吗？你知道电能的来源吗？你知道电能的来源吗？你知道电能的来源吗？风力发电风力发电

3、水力发电水力发电太阳能发电太阳能发电火力发电火力发电潮汐能发电潮汐能发电地热发电地热发电某年6月发电量分类占比以火力发电为主【活动二活动二】1 1、阅读课本阅读课本P P3939倒数第二段到倒数第二段到P P4040图图2-82-8内容，思考：内容，思考：（1 1）什么是火力发电？）什么是火力发电？（2 2）火电站从开始到结束能量是如何转化的？）火电站从开始到结束能量是如何转化的？（3 3）火力发电有哪些缺点）火力发电有哪些缺点?2 2、阅读课本、阅读课本P P4040最后两段，思考：最后两段，思考：（1 1）化学能转化为电能的关键是什么？）化学能转化为电能的关键是什么？（2 2）如何将氧化还

4、原反应释放的能量）如何将氧化还原反应释放的能量直接直接转化为电能？转化为电能？1、火力发电的能量转化、火力发电的能量转化燃烧蒸汽发电机化学能化学能 热能热能 机械能机械能 电能电能二、化学能转化为电能火力发电是通过化石燃料燃烧(氧化还原反应)，使化学能转变为热能，加热水使之汽化为蒸汽推动蒸汽轮机，然后带动发电机发电。火力发电的缺点能否直接转化燃烧蒸汽发电机化学能化学能 热能热能 机械能机械能 电能电能？煤炭是不可再生资源；煤炭是不可再生资源；可能导致酸雨；可能导致酸雨；排出大量温室气体；排出大量温室气体；能量转化效率低。能量转化效率低。本质：本质：氧化还原反应氧化还原反应能否直接转化思考化石燃

5、料化石燃料化学能化学能燃烧燃烧热能热能蒸汽蒸汽机械能机械能电能电能发电机发电机本质本质氧化还原氧化还原反应反应氧化剂与还原剂之间氧化剂与还原剂之间发生电子的转移发生电子的转移本质本质火力发电的火力发电的关键关键燃烧燃烧？实验1没有现象因为Cu与稀硫酸不反应Cu片Zn表面冒气泡，Zn溶解Zn片Zn+2H+=Zn2+H2（发生氧化还原反应）实验2【实验实验探究探究】实验3Cu片没有现象Cu表面冒气泡实验4Zn表面冒气泡，Zn溶解Zn溶解实验.Zn片溶解Cu片有气泡产生电流表指针偏转反应本质：Zn+2H+=Zn2+H2（发生氧化还原反应）那电流如何形成的？2e-在实验4的基础上接入电流表 指针偏转，

6、说明电路中有电流通过，说明发生了电子定向指针偏转，说明电路中有电流通过，说明发生了电子定向移动。移动。2、原电池1.1.概念：把化学能转化成电能的装置叫做概念：把化学能转化成电能的装置叫做原电池原电池电子电子流出流出的一极的一极 电子电子流入流入的一极的一极负极：负极：正极：正极：氧化反应氧化反应还原反应还原反应锌片（负极）：锌片（负极）：铜片（正极）：铜片（正极）：原电池总反应：原电池总反应：原电池总反应：原电池总反应：Zn-2e-=Zn2+2H+2e-=H2电极反应：电极反应：电极反应：电极反应：Zn+2H+=Zn2+H2稀硫酸稀硫酸ZnCuZn2+e-e-H+H+分析本质 Zn 比比Cu

7、活泼，用导线连在活泼，用导线连在一起时，一起时，Zn片失去的电子片失去的电子（Zn2e=Zn2+）变成变成Zn2+进入溶液，电子经导线流进入溶液，电子经导线流向向Cu片，片，溶液中的溶液中的H由于电场作由于电场作用下移向用下移向Cu片得电子被还原成片得电子被还原成H2（2H+2e=H2）2、原电池工作原理负极负极正极正极Zn-2e-=Zn2+2H+2e-=H2还原剂还原剂(Zn)(Zn)失去电失去电子，发生氧化反应子，发生氧化反应氧化剂氧化剂(H(H+)在铜极上在铜极上得到电子，发生还得到电子，发生还原反应原反应还原剂失去的电还原剂失去的电子从锌极流出子从锌极流出流入铜极流入铜极经外电路经外电

8、路ZnZn2+2+H+SO42-电流方向电流方向粒子流向粒子流向电子：负极电子：负极正极正极电流：正极电流：正极负极负极溶液中阴离子溶液中阴离子负极负极溶液中阳离子溶液中阳离子正极正极电极反应电极反应负负极：极：氧氧化反应化反应活泼金属失电子变阳离子活泼金属失电子变阳离子正正极：极：还还原反应原反应溶液中离子得电子溶液中离子得电子总反应：负极金属与电解质溶液的离子反应总反应：负极金属与电解质溶液的离子反应外电路内电路活动三：活动三：Cu-Zn-HCu-Zn-H2 2SOSO4 4原电池的正极有没有参加反原电池的正极有没有参加反应？如果将应？如果将CuCu极换成碳棒，还能不能形成原电池极换成碳棒

9、，还能不能形成原电池？原电池的构成有什么条件？原电池的构成有什么条件？A AZnZnCuCu酒精酒精ZnZnH H2 2SOSO4 4A ACuCuH H2 2SOSO4 4A AZnZnZnZnH H2 2SOSO4 4 A AC CCuCuH H2 2SOSO4 4编号编号电流表电流表指针指针组内交流组内交流得出结论得出结论不偏转不偏转不偏转不偏转不偏转不偏转不偏转不偏转要有自要有自发的发的氧氧化还原化还原反应反应实验实验要有要有活活动性不动性不同同的两的两极极两极均两极均插入插入电电解质溶解质溶液液中中两极要能形两极要能形成成闭合回路闭合回路3 3、形成、形成原电池的原电池的条件条件注意

10、：注意：前提必须有一个前提必须有一个自发进行自发进行的的氧化还原反应氧化还原反应。有两种有两种活动性不同的活动性不同的金属（或一种是非金属导体）做金属（或一种是非金属导体）做电极电极，较较活泼的金属为负极，较不活泼的金属（碳棒）为正极。活泼的金属为负极，较不活泼的金属（碳棒）为正极。两个电极用导线相连构成两个电极用导线相连构成闭合回路闭合回路。两个电极插入两个电极插入电解质溶液电解质溶液中。中。AAAAAAZnCuFeC(石墨)ZnCuZnZnFeCuSiC(石墨)稀H2SO4CuSO4溶液稀H2SO4稀H2SO4ABCDZnCuA稀H2SO4酒精稀H2SO4EFG以下装置是否为原电池盐桥的组

11、成：盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。实验现象：实验现象：有盐桥存在时电流计指针发生偏转，即有电流通过电路。有盐桥存在时电流计指针发生偏转，即有电流通过电路。取出盐桥，电流计指针即回到零点，说明没有电流通过。取出盐桥，电流计指针即回到零点，说明没有电流通过。分析分析：盐桥在此的作用是什么？盐桥中有电子流过吗？盐桥中离子移动方向？盐桥在此的作用是什么？盐桥中有电子流过吗？盐桥中离子移动方向？盐桥中没有电子流过，盐桥中没有电子流过，通过离子在盐桥中定向移动通过离子在盐桥中定向移动（盐桥中阴离盐桥中阴离子移向负极，阳离子移向正极）子移向负极，阳离子移向正极），使两个隔离的电解质

12、溶液连接，使两个隔离的电解质溶液连接起来，可以起来，可以使电流持续传导使电流持续传导。由于盐桥（如由于盐桥（如KClKCl）的存在，其中阴离子）的存在，其中阴离子ClCl-向向ZnSOZnSO4 4溶液扩散溶液扩散和迁移，阳离子和迁移，阳离子K K+则向则向CuSOCuSO4 4溶液扩散和迁移，分别中和过剩的电溶液扩散和迁移，分别中和过剩的电荷，保持溶液的电中性，因而放电作用不间断地进行，一直到锌荷，保持溶液的电中性，因而放电作用不间断地进行，一直到锌片全部溶解或片全部溶解或 CuSOCuSO4 4溶液中的溶液中的 CuCu2+2+几乎完全沉淀下来。几乎完全沉淀下来。盐桥的作用：a.连接内电路

13、，形成闭合回路；b.平衡电荷，使原电池不断产生电流。课堂小结间接：间接：直接：直接：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动机发动机电能电能装置装置原电池原电池概概念念构构成成条条件件工工作作原原理理氧化反应氧化反应Zn-2eZn-2e-=Zn=Zn2+2+铜锌原电池铜锌原电池电解质溶液电解质溶液失失e-,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阴离子阴离子阳离子阳离子负极负极正极正极 2H2H+2e+2e-=H=H2 2总结电极电极电极材料电极材料电极反应电极反应反应类型反应类型总反应总反应锌片锌片Zn-2e-=Zn2+氧化反应氧化反应铜片铜片2H+2e

14、-=H2还原反应还原反应电子由锌片经外电路流向铜片电子由锌片经外电路流向铜片负极负极正极正极Zn+2H+=Zn2+H2（负极（负极正极）正极）电子流向：电子流向：拓展：探究实验拓展：探究实验Cu-Zn-CuSO4原电池原电池电极材料电极材料电极反应式电极反应式发生的反应发生的反应现象现象Zn片片(负极负极)Cu片（正极）片（正极）总的离子反应方程式总的离子反应方程式Zn+CuZn+Cu2+2+=Zn=Zn2+2+Cu+CuZn-2eZn-2e-=Zn=Zn2+2+CuCu2+2+2e+2e-=Cu=Cu逐渐溶解逐渐溶解有红色固体析出有红色固体析出还原反应还原反应氧化反应氧化反应1下列能源中属于

15、二次能源的是()A天然气B电力C原煤 D石油B2对于原电池的电极名称叙述错误的是对于原电池的电极名称叙述错误的是()A.发生氧化反应的为负极发生氧化反应的为负极B.正极为电子流入的一极正极为电子流入的一极C.原电池中的电极一定要由两种不同金属组成原电池中的电极一定要由两种不同金属组成 D.电流的方向由正极到负极电流的方向由正极到负极C3.有关原电池下列说法中正确的是（有关原电池下列说法中正确的是（）A.在外电路中电子由正极流向负极在外电路中电子由正极流向负极B.活泼金属一般做正极活泼金属一般做正极C.原电池工作时，阳离子向正极方向移动原电池工作时，阳离子向正极方向移动D.原电池工作时，阳离子向

16、负极方向移动原电池工作时，阳离子向负极方向移动C4.关于下图装置的叙述中，正确的是（）A.铜是正极，铜片附近有气泡产生B.铜片质量逐渐减少C.锌是负极，锌片上有气泡产生D.氢离子在锌片表面被还原A AZnZnCuCuH H2 2SOSO4 4A5.下列各组材料中，不能组成原电池的是下列各组材料中，不能组成原电池的是()A AB BC CD D两极材料两极材料ZnZn片，石墨片，石墨CuCu片，片，AgAg片片ZnZn片，片，CuCu片片FeFe片，片，CuCu片片电解质溶电解质溶液液H H2 2SOSO4 4溶液溶液AgNOAgNO3 3溶液溶液蔗糖溶液蔗糖溶液稀盐酸稀盐酸6.某金属能跟稀盐酸

17、作用放出氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，此金属是()A.Mg B.Fe C.Al D.CuBC学学易易同同步步精精品品课课堂堂2、如图是Zn和Cu形成的原电池,某实验兴趣小组做完实验后,在读书卡片上记录如下。在卡片上,描述合理的是。实验后的记录:Zn为正极,Cu为负极H+向负极移动电子流动方向,由Zn经外电路流向CuCu极上有H2产生若有1mol电子流过导线,则产生H2为0.5mol正极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+学学易易同同步步精精品品课课堂堂3、由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。根据实验现象回答下列问题:(1)装置甲中负极的电极反应式是。(2)装置乙中正极的电极反应式是。(3)四种金属活动性由强到弱的顺序是。学学易易同同步步精精品品课课堂堂学学易易同同步步精精品品课课堂堂1.如图所示电流计的指针发生偏转，同时A极的质量减小，B极上有气泡产生，C为电解质溶液，下列说法错误的是（）A、B极为原电池的正极B、A、B、C可分别为Zn、Cu和稀盐酸C、C中阳离子向A极移动D、A极发生氧化反应C设计水果电池利用苹果，柑橘，柠檬或其他水果制作原电池给自己的小电器供电