2014高中化学2-2化学能与电能（第1课时）课件新人教版必修2

§1-2化学能与电能第一课时化学能转化为电能第二章化学反应与能量

在你的生活和学习中，或你了解的范围里，有哪些需要使用电池的产品或器具？各使用什么样的电池？思考与交流水电17.6%其他1.2%2001年我国发电总量构成图火力81.2%估计在2050年火电仍居首位【思考】火电，又称为火力发电。那么，火究竟是如何转化为电？一、化学能与电能的相互转化1、火力发电的原理分析化学能热能机械能电能燃烧蒸汽发电机2、火力发电的化学本质分析燃烧氧化还原反应氧化剂与还原剂之间发生电子的转移火力发电将化学能经一系列能量转化为电能旧键断裂和新键形成、体系能量变化过程关键本质本质引起3、火力发电的利弊分析利：①我国煤炭资源丰富廉价方便弊：①排出大量温室效应气体（CO2）和废气（SO2），能导致酸雨②产生废渣（有毒金属和致癌化合物）、废液③能量转化效率低。②电能清洁安全，又快捷方便，节省时间【思考】若你是电力工程师，面对这些利弊，你如何应对呢？a、改进火力发电b、研究新的发电方式方式之一就是尝试将化学能直接转化为电能。其好处就是减少中间环节能损，高效、清洁利用燃料，不浪费能源，更方便。H2SO4【实验1】分别把锌片和铜片插入到稀H2SO4中,观察现象。【实验2】将锌片和铜片用导线连接（导线中间接入一个电流表），平行插入盛有稀硫酸得烧杯中，观察现象。现象铜片锌片电流表铜片表面有气泡产生锌片不断溶解电流表指针发生偏转现象铜片铜片表面没有气泡产生锌片不断溶解Zn+2H+=Zn2++H2↑锌片H2SO4AH2SO4电极材料现象电子得失原电池的电极反应类型总的离子反应方程式(电池反应)失得Zn-2e-=Zn2+(不是“→”表示)2H++2e-=H2↑(不是“→”表示)负极正极Zn+2H+=Zn2++H2↑产生气体Zn片溶解Zn片Cu片电极反应氧化反应还原反应【实验结论】导线中有电子通过形成了电流,化学能转变成了电能.4、原电池：1）定义：将化学能转变为电能的装置稀硫酸ZnFeA-+FeCA稀硫酸-+ZnCuA-+稀硫酸稀硫酸CZn-+A2）判断原电池正、负极的方法①由组成原电池的两极材料判断：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②根据电流方向或电子流动方向判断：外电路电流由正极流向负极；电子由负极流向正极。③根据原电池两极发生的变化来判断：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。④根据电极反应现象判断不断溶解，质量减少为负极；有气体产生或质量增加或不变为正极。【练习】1、下列四个装置中，导线中的电子由左边一极流向右边一极的是（）B稀硫酸ZnFeAFeCA稀硫酸稀硫酸CZnAABC2、如图装置，电流表G发生偏转，同时A极逐渐变粗，B极逐渐变细，C为电解质溶液，则A、B、C应是下列各组中的哪一组（）ACABA、A是锌，B是铜，C为稀H2SO4

B、A是铜，B是锌，C为稀硫酸C、A是铁，B是银，C为AgNO3溶液D、A是Ag，B是铁，C为AgNO3溶液D+--+-+-+3）电极反应AH2SO4-+负极：Zn–2e-=Zn2+(氧化反应)正极：2H++2e-

=H2↑

(还原反应)4）总反应式(电池反应-两个电极反应之和)

Zn+2H+=Zn2++H2↑Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑原电池反应的本质是:氧化还原反应负极失电子、发生氧化反应；正极得电子、发生还原反应。电子从负极经外电路流向正极，从而产生电流，使化学能转变成电能。5）原电池反应原理负极：正极：Cu2++2e-=Cu

Fe-2e-

=Fe2+

总反应：Fe+Cu2+

=Fe2++CuFe+CuCl2

=FeCl2+CuCuCl2CuFeA-+【练习】思考下列装置中属于原电池的是：〇〇〇〇〇ZnZnZnZnZnC（石墨）CFePbFeCuCuFeC稀H2SO4稀H2SO4HCl溶液稀H2SO4稀H2SO4稀H2SO4CH3COOH溶液CuCl2溶液CuCl2溶液酒精①②③④⑤⑥⑦⑧⑥④⑦6）原电池的构成条件①两种活泼性不同的金属（或其中一种为能导电的非金属，如“碳棒”）作电极其中较活泼金属为负极，较不活泼金属(或非金属)为正极(正极一般不参与电极反应，只起导电作用)。②电解质溶液（做原电池的内电路，并参与反应）③形成闭合回路④能自发地发生氧化还原反应练习：下列装置中能组成原电池形成电流的是()ZnCuH2SO4AZnCu酒精AZnCuCuSO4ZnH2SO4ACuH2SO4CDBAC7）原电池原理的应用：①制作化学电源②加快反应速率：例如，实验室制H2时，由于锌太纯，反应一般较慢，可加入少量CuSO4以加快反应速率。③判断金属活动性的强弱④揭示钢铁腐蚀的原因及防止钢铁的腐蚀。钢铁中含有碳，可与Fe组成原电池，发生原电池反应而使钢铁遭到腐蚀练习：把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池.若a、b相连时,a为负极;c、d相连时,电流由d到c;a、c相连时,c极上产生大量气泡,b、d相连时,b上有大量气泡产生,则四种金属的活动性顺序由强到弱的为（）

A．a>b>c>dB．a>c>d>b

C．