資源簡介

(共13張PPT)
第六章 化學反應與能量
第一節(jié) 化學反應與能量變化
第2課時 化學反應與電能
電燈
智能手機
充電公交汽車
家用電器
生活供電
生活中人們已離不開電，那人們使用的電來自于哪里
火力發(fā)電
核電站
水力發(fā)電
風力發(fā)電
太陽能發(fā)電
我們日常使用的電能主要來自火力發(fā)電。
2015年我國發(fā)電總量構成圖
1.煤炭是不可再生資源，會造成能源危機
2.煤炭燃燒會產(chǎn)生污染性氣體
3.經(jīng)多次轉換，能量損耗大，燃料的利用率低
煤炭發(fā)電存在的問題？
優(yōu)點：煤炭我國資源豐富，廉價方便；快捷方便。
火力發(fā)電過程中的能量變化
電能
機械能
化學能
熱能
燃料燃燒
蒸汽輪機
發(fā)電機
火力發(fā)電的化學深層本質分析
燃燒
氧化還原反應
氧化劑與還原劑之間發(fā)生電子的轉移
火力發(fā)電
將化學能經(jīng)一系列能量轉化為電能
產(chǎn)生電流
過程
關鍵
本質
本質
引起
舊鍵斷裂和新鍵形成、體系能量變化
本質
直接？
任務一 探析原電池工作原理
實 驗 現(xiàn) 象
銅片插入稀硫酸
鋅片插入稀硫酸
鋅片和銅片上 端連接在一起 插入稀硫酸 銅片
鋅片
電流表
實驗1：將銅片和鋅片分別插入稀硫酸溶液中，觀察現(xiàn)象并解釋原因。(注意兩塊金屬片不要相接觸)
實驗2：將銅片和鋅片用導線連接插入稀硫酸溶液中，觀察現(xiàn)象并解釋原因。
銅片上無氣泡
鋅片上有氣泡
銅片上有氣泡
鋅片逐漸溶解無氣泡
電流表的指針偏轉
實驗3：用導線在鋅片和銅片之間串聯(lián)一個電流表，觀察現(xiàn)象并解釋原因。
任務一 探析原電池工作原理
【實驗一】
銅鋅未連接時：
現(xiàn)象：
反應離子方程式
Zn＋2H＋ = Zn2＋＋H2↑
0
+1
0
+2
失 2e-
得 2×e-
解釋：
鋅片表面有氣泡，銅片無明顯變化
鋅與稀硫酸反應生成氫氣，銅與稀硫酸不反應
【實驗二】
銅鋅用導線連接時，
現(xiàn)象：
解釋：
銅表面出現(xiàn)大量氣泡
鋅失去電子，經(jīng)導線流向銅片，H+在銅片上得到電子還原成H2。
化學能 熱能
任務一 探析原電池工作原理
【實驗三】
現(xiàn)象：
解釋：
銅片（鋅片）上有氣泡，電流表指針發(fā)生偏轉
導線中有電流產(chǎn)生，說明物質在發(fā)生化學反應的同時產(chǎn)生了電流，即化學能轉化為電能
問題：你能分析兩極發(fā)生的電極反應嗎？
負極：Zn － 2e- = Zn2+（氧化反應）
正極：2H+ + 2e- = H2 ↑（還原反應）
電池總反應：Zn + 2H+ =Zn2+ + H2↑
化學能 電能
任務二 原電池及工作原理
定義：將化學能轉化成電能的裝置
本質：自發(fā)的氧化還原反應
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
發(fā)生溶解
產(chǎn)生氣泡
原電池總反應：Zn+2H+===Zn2++H2↑
e－
I
電子不下水，離子不上岸
工作原理：
外電路
負極 沿導線 正極
正極 沿導線 負極
電子流向：
電流方向：
內電路
陽離子 正極
陰離子 負極
任務二 原電池及工作原理
判斷下面裝置是否構成原電池，并說明原因
√
√
×，兩極相同
×，無自發(fā)氧化還原反應
×，無電解質溶液
×，未形成閉合回路
×，未形成閉合回路
√
√
任務二 原電池及工作原理
①兩極：一般為兩種活潑性不同的金屬（或一種金屬與非金屬導體，石墨）
②一液：電解質溶液，或熔融電解質（酒精、蔗糖、CCl4不是電解質）
③一線：用導線相連（或直接接觸）
④一反應：自發(fā)的氧化還原反應
原電池構成要素：
負極氧化反應、正極還原反應
電極反應：
電子導體：
外電路，實現(xiàn)電子定向轉移
離子導體：
內電路，實現(xiàn)離子定向遷移
閉合回路
任務二 原電池及工作原理
原電池正負極判斷方法：
電極材料
反應類型
電子流向
電極現(xiàn)象
離子移向
負極
正極
較活潑金屬
較不活潑金屬或
能導電的非金屬
氧化反應
還原反應
電子流出
電子流入
e-
不斷溶解
質量減小
電極增重或
有氣體產(chǎn)生
陰離子移向
陽離子移向
課堂練習
(1) HCl＋NaOH===NaCl＋H2O是放熱反應，可以設計成原電池。
(2)將銅片和鋅片用導線連接插入酒精中，電流表指針發(fā)生偏轉。
(3)在銅 鋅 稀硫酸原電池中，電子由鋅極通過導線流向銅極，再由銅極
通過電解質溶液到達鋅極。
(4)原電池中的兩極一定都是金屬。
(5)原電池中陽離子向正極移動。
×
×
×
×
√
判斷下列說法是否正確
課堂練習
根據(jù)原電池原理，結合裝置圖，按要求解答問題：
(1)若X為Zn，Y為硫酸銅溶液，則X為_____極，
銅為_____極，溶液中的Cu2＋移向____ 極。
(2)若X為銀，Y為硝酸銀溶液，則X為_____極；
銅為____極，溶液中的NO3-移向___極。
(3)若X為Fe，Y為濃硝酸，則Cu為____極，銅電極可能觀察到的現(xiàn)象是_______________________________________。
負
正
負
銅電極逐漸溶解，溶液變藍
正
正
負
負

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