資源簡介

(共28張PPT)
第一節 化學反應與能量變化
第2課時化學能與電能
天空中釋放的閃電能產生巨大的能量
生活中人們使用的電能來自于哪里
能不能直接從自然界獲取電能
1、我國目前電能主要來自火力發電，其次是水力發電。
2、火力發電的原理
化石燃料
加熱水
燃燒
汽化
蒸汽
推動
蒸汽輪機
發電機發電
帶動
其中，燃燒（氧化還原反應）是關鍵
①煤炭是非可再生資源，會造成能源危機
②煤炭燃燒會產生污染性氣體
③經多次轉換，能量損耗大，燃料的利用率低
4、火力發電存在的問題
直接？
3、能量轉換過程
電子定向移動
氧化還原反應
寫出鋅和稀硫酸反應的化學方程式并用單線橋分析
【思考1】電流是怎樣產生的？
【思考2】什么反應中有電子的轉移？
探究把化學能直接轉變為電能的裝置？
Zn+2H+=Zn2++H2 ↑
2e-
什么方法可使Zn與H+分開，從而讓電子定向移動呢？
探究實驗 討論與交流
實驗一：分別將鋅片和銅片插入稀硫酸 溶液中 觀察鋅片和銅片上現象和
差別？
實驗二：鋅片和銅片先接觸插入稀硫酸 溶液中，然后再用導線連接 觀察鋅片和銅片上有何現象？推測原因
實驗三：鋅片和銅片通過導線接電流表 插入稀硫酸溶液中 觀察電流表上有何現象？
注意電流表指針偏轉方向
【實驗探究】
【實驗一】
銅鋅未連接時，鋅片表面有氣泡，銅片無明顯變化，放熱，原因是與金屬活動性順序有關。
銅鋅未連接時反應
的離子方程式
Zn＋2H＋ = Zn2＋＋ H2↑
0
+1
0
+2
失 2e-
得 2×e-
【實驗二】
銅鋅連接時，銅表面出現大量氣泡，鋅表面也有少量氣泡
【實驗三】
電流表指針發生偏轉，說明導線中有電流產生
實驗操作
實驗現象
實驗結論
銅片上：無氣泡
鋅片上：逐漸溶解，有氣泡
銅片上：有氣泡
鋅片上：逐漸溶解
電流表：指針偏轉
鋅與稀硫酸反應生成氫氣，而銅不反應
裝置中發生反應生成氫氣，導線中有電流通過
化學能轉化為電能
原電池
1、概念：將化學能直接轉變為電能的裝置
A
Zn
Cu
SO42－
H+
H+
正極
負極
e－
2、本質：氧化反應和還原反應分別在
兩個不同的區域進行。
鋅片：Zn－2e－ = Zn2+ (氧化反應)
銅片：2H+＋2e－ = H2↑(還原反應)
化學能轉化為電能
？
？
原電池
板書
概念：將化學能直接轉變為電能的裝置
本質：氧化還原反應
構成條件
前提：能自發進行氧化還原反應
活潑性不同兩極（金屬或可導電非金屬）
電解質溶液
形成閉合回路
酒精
Zn
C
(C)
稀硫酸
Zn
Cu
(D)
Zn
硫酸銅溶液
Zn
(A)
硫酸銅溶液
Zn
Cu
(B)
稀硫酸
稀硫酸
Cu
Zn
(E)
？
？
Cu
Zn
-
-
-
Zn2+
H+
H+
Zn－2e－=Zn2+
2H++2e－=H2↑
氧化反應
還原反應
負極
正極
SO42-
發生溶解
產生氣泡
原電池總反應：Zn+2H+=Zn2++H2↑
工作原理
宏觀
微觀
氧化還原
板書
電極判定
1、Fe – Cu– CuSO4溶液
2、Ag – Fe– AgSO4溶液
3、Al – Mg– HCl溶液
4、Al – Mg– NaOH溶液
5、Fe – Cu– 濃HNO3
Cu
Zn
-
-
-
Zn2+
H+
H+
Zn－2e－=Zn2+
2H++2e－=H2↑
氧化反應
還原反應
負極
正極
陽離子
陰離子
SO42-
發生溶解
產生氣泡
原電池總反應：Zn+2H+=Zn2++H2↑
電子流向：負極 沿導線 正極
電流方向：正極 沿導線 負極
外電路
內電路
陰離子 負極
陽離子 正極
外電路
內電路
e－
I
板書
電極判定
陰離子
負極
陽離子
正極
內電路（溶液）
外電路（導線）：正極 負極
電流
電子
比較金屬活潑性
保護金屬材料
設計電池
加快反應速率
一般：負極>正極
如：制氫氣加入少量硫酸銅溶液
如：船體鑲鋅塊
稀硫酸
Al
Mg
A
Al
Mg
A
NaOH
原電池的應用
鹽水動力車
化學能
電能
負
氧化反應
H＋
H2
正極
還原反應
氧化還原反應
活性不同
形成閉合回路
？
負極正極電極材料電子流動方向電解質溶液中離子定向移動方向發生的反應反應現象 負極 正極
電極材料 活潑性較強的金屬
電子流動方向 電子流出極
電解質溶液中離子定向移動方向 陰離子移向的極
發生的反應 氧化反應
反應現象 電極溶解
負極正極電極材料活潑性較強的金屬活潑性較弱的金屬或能導電的非金屬電子流動方向電子流出極電子流入極電解質溶液中離子定向移動方向陰離子移向的極陽離子移向的極發生的反應氧化反應還原反應反應現象電極溶解電極增重或有氣泡放出

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