化学：2.2《化学能及电能》可直接使用

1、蒸汽水能风能石油天然气原煤 一次能源：直接从自然界取得的能源。 二次能源：一次能源经过加工、转换得到能源。电能电能（电力）：二次能源电能（电力）：二次能源水电站水电站火电站火电站1、火力发电原理及过程、火力发电原理及过程燃烧燃烧蒸汽蒸汽发电机发电机化学能化学能 热能热能 机械能机械能 电能电能一、化学能与电能的相互转化一、化学能与电能的相互转化火力发电优点:1.我国煤炭资源丰富我国煤炭资源丰富,廉价方便廉价方便.2.电能清洁安全电能清洁安全,又快捷方便又快捷方便.火力发电缺点:1.排出大量的温室效应气体排出大量的温室效应气体.2.有废气可能导致酸雨有废气可能导致酸雨3.废料废料4.废水废水5.

2、能量转换效率低能量转换效率低2、火力发电的化学深层本质分析、火力发电的化学深层本质分析燃烧燃烧氧化还原反应氧化还原反应氧化剂与还原剂之间发生电子的转移氧化剂与还原剂之间发生电子的转移火力发电火力发电将化学能经一系列能量转化为电能将化学能经一系列能量转化为电能旧键断裂和新键形成、体系能量变化旧键断裂和新键形成、体系能量变化过程过程关键关键本质本质本质本质引起引起探究实验一：将Zn片插入稀H2SO4溶液中有什么现象？若将Zn片,Cu片用一导线连接，导线间接一电流计，再浸在稀H2SO4溶液中，有什么现象？Zn片不断溶解，表面有气泡生成无明显现象Zn片不断溶解，Cu片表面有气泡生成，电流表指针偏转将C

3、u片插入稀H2SO4溶液中有什么现象？化学能电能化学能电能 ？（看书（看书P35页第二、三段，回答问题）页第二、三段，回答问题）1、当氧化剂和还原剂直接接触进行反应时，化学、当氧化剂和还原剂直接接触进行反应时，化学能要经过一系列能量转换才能转换为电能。能要经过一系列能量转换才能转换为电能。2、把氧化剂和还原剂分开，使氧化反应和还原反、把氧化剂和还原剂分开，使氧化反应和还原反应在两个不同区域进行。应在两个不同区域进行。3、需要在氧化剂和还原剂之间架设桥梁使电子从、需要在氧化剂和还原剂之间架设桥梁使电子从氧化剂区域流向还原剂区域。氧化剂区域流向还原剂区域。4、考虑氧化反应和还原反应发生的条件和环境

4、，、考虑氧化反应和还原反应发生的条件和环境，化学物质的选择。化学物质的选择。5、从电学角度考虑仪器选择和组装问题。、从电学角度考虑仪器选择和组装问题。 离子方程式离子方程式思考问题思考问题寻找答案寻找答案组内交流组内交流 列出想法列出想法 演示探究实验现象实验现象CuCu起传导电子的作用。起传导电子的作用。可用电流表测电流及方向。可用电流表测电流及方向。Zn + 2H+ = Zn 2+ +H2ZnCu大量气泡从铜大量气泡从铜片逸出，锌片片逸出，锌片部分溶解部分溶解1.H1.H+ +得到的电子是得到的电子是CuCu失去的吗？失去的吗？2.2.在这个过程中在这个过程中CuCu起什么作用？起什么作用

5、？3.3.你怎样才能知道导线中有电子通过？你怎样才能知道导线中有电子通过？ Zn2+ + 负极负极 正极正极 - - Zn Cu电流表电流表SO42-H+H+e-IH2 电池反应式： Zn2HZn2H2 一、化学能与电能的相互转化原电池 1、概念：将化学能转变为电能的装置 2、 Cu-Zn 原电池工作原理： （） 正极（铜片）： Zn 2e- Zn2 负极（锌片）： 2H2e-H2 （） 2 2、原电池的电极、原电池的电极电极电极 电极材料电极材料反应类型反应类型 电子流动方电子流动方向向负极负极 还原性较强还原性较强的金属的金属氧化反应氧化反应 电子流出电子流出（流向正极）（流向正极）的一极

6、的一极正极正极 还原性较弱还原性较弱的金属的金属还原反应还原反应 电子流入电子流入（来自负极）（来自负极）的一极的一极3.构成原电池的条件有两种活动性不同的金属（或非金属单质如碳棒）作电极。 电极材料均插入电解质溶液中。 两极相连形成闭合回路。前提自发的氧化还原反应“两极一液成回路”一般而言，活泼性相对较强的的金属电极为负极，一般而言，活泼性相对较强的的金属电极为负极，活泼性相对较弱的金属电极或其他导体为正极。活泼性相对较弱的金属电极或其他导体为正极。负极：电子流出的一极 正极：电子流入的一极CZn2SO4（不可以）（不可以）（不可以）（不可以）（不可以）（不可以）（不可以）（不可以）例例2（

7、可以）（可以）（不可以）（不可以）（不可以）（不可以）判断原电池正、负极的方法判断原电池正、负极的方法由组成原电池的两极材料判断：由组成原电池的两极材料判断：一般是活泼的金属为负极一般是活泼的金属为负极活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极根据电流方向或电子流动方向判断：根据电流方向或电子流动方向判断：电流是由正极流向负极；电流是由正极流向负极；电子流动方向是由负极流向正极。电子流动方向是由负极流向正极。根据原电池两极发生的变化来判断：根据原电池两极发生的变化来判断：原电池的负极总是失电子发生氧化反应，原电池的负极总是失电子发生氧化反应，正极总是得电子发生

8、还原反应。正极总是得电子发生还原反应。锌片插入稀硫酸中，被锌片插入稀硫酸中，被腐蚀。（化学腐蚀）腐蚀。（化学腐蚀）锌片在锌、铜（稀硫酸）锌片在锌、铜（稀硫酸）原电池中作为负极，也被原电池中作为负极，也被腐蚀。（电化学腐蚀）腐蚀。（电化学腐蚀）哪个更快？哪个更快？原电池的负极原电池的负极被腐蚀得更快。被腐蚀得更快。分析锌、铁（稀硫酸）分析锌、铁（稀硫酸）原电池中的电极反应。原电池中的电极反应。你感受到作为正极，铁你感受到作为正极，铁被保护了吗？被保护了吗？原电池的金属原电池的金属正极被保护。正极被保护。原电池设计思路：原电池设计思路：释放能量的氧化还原反应（放热反应）释放能量的氧化还原反应（放热

9、反应） 通常须两个活性不同的电极通常须两个活性不同的电极 电解质溶液电解质溶液 还原剂在负极失电子，发生氧化反还原剂在负极失电子，发生氧化反 应；氧应；氧 化剂在正极得电子化剂在正极得电子,发生还原反应发生还原反应化学能与电能的相互转化化学能与电能的相互转化电能电能化学能化学能原电池原电池电解池电解池原电池原电池“负极出电子，电子回正极负极出电子，电子回正极” 2、变化变化: 活泼金属活泼金属发生氧化反应发生氧化反应向外线路提供向外线路提供电子电子原电池的负极；原电池的负极； 不活泼金属（或石墨）不活泼金属（或石墨）发生还原反应发生还原反应接受外线路提供的电子接受外线路提供的电子原电池的正极。

10、原电池的正极。小结：小结：原电池原电池1、定义定义:把把化学能化学能转变为转变为电能电能的装置的装置.必发生必发生失电子失电子的氧化的氧化反应反应必发生必发生得电子得电子的还原的还原反应反应 两种活泼性不同的金属（或一种金属和两种活泼性不同的金属（或一种金属和 另一种非金属导体）构成电极。另一种非金属导体）构成电极。电解质溶液。电解质溶液。电极用导线相联构成闭合回路。电极用导线相联构成闭合回路。3、化学电池的组成、化学电池的组成:正极、负极、电解质溶液以及容器。正极、负极、电解质溶液以及容器。5,原电池化学反应本质：原电池化学反应本质： 较活泼的金属发生氧化反应，较活泼的金属发生氧化反应，电子

11、电子从较活从较活泼的金属（泼的金属（负极负极）通过外电路流向通过外电路流向较不活泼的较不活泼的金属（金属（正极正极） 氧化还原反应氧化还原反应6,6,判断原电池正、负极的方法判断原电池正、负极的方法由组成原电池的两极材料判断：由组成原电池的两极材料判断：一般是活泼的金属为负极一般是活泼的金属为负极活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极根据电流方向或电子流动方向判断：根据电流方向或电子流动方向判断：电流是由正极流向负极；电流是由正极流向负极；电子流动方向是由负极流向正极。电子流动方向是由负极流向正极。根据原电池两极发生的变化来判断：根据原电池两极发生的变化来

12、判断：原电池的负极总是失电子发生氧化反应，原电池的负极总是失电子发生氧化反应，正极总是得电子发生还原反应。正极总是得电子发生还原反应。二、发展中的化学电源二、发展中的化学电源干电池碱性电池蓄电池锂离子电池燃料电池1、干电池、干电池汽车用蓄电池汽车用蓄电池锂离子电池锂离子电池锂离子电池：它是新一代可锂离子电池：它是新一代可充电的绿色电池，现已成为充电的绿色电池，现已成为笔记本电脑、移动电话、摄笔记本电脑、移动电话、摄像机等低功耗电器的主流。像机等低功耗电器的主流。2、蓄电池、蓄电池锂电池锂电池 锂是密度最小的金属，用锂作为电池的负极，跟用相同锂是密度最小的金属，用锂作为电池的负极，跟用相同质量的其他金属作负极相比较，使用寿命大大延长。质量的其他金属作负极相比较，使用寿命大大延长。特点：高能