内容正文:
第一节 化学反应与能量变化
第二课时
化学反应与电能(原电池原理)
第六章 化学反应与能量
燃煤发电
学习目标
1、通过实验探究学会认识化学能和电能之间转化的实质。
2、了解原电池的概念及工作原理和构成条件。
1.我国目前电能主要来自火力发电,其次是水力发电。
2.火力发电的原理
化石燃料
加热水
燃烧
汽化
蒸汽
推动
蒸汽轮机
发电机发电
带动
其中,燃烧(氧化还原反应)是关键
①煤炭是非可再生资源,会造成能源危机
②煤炭燃烧会产生污染性气体
③经多次转换,能量损耗大,燃料的利用率低
4.火力发电存在的问题
直接?
3.能量转换过程
思考1:探究把化学能直接转变为电能的装置
1.哪些化学反应中有电子的转移?
氧化还原反应且放热反应
Zn+2H+=Zn2++H2 ↑
2e-
电子转移
放热反应
电流
定向转移
能量方式转换
电能
用单线桥分析Zn与H2SO4的反应
实验现象
(1)锌片上有气泡产生,铜片上无气泡产生
(2)当用导线将锌片和铜片相连后,铜片上有气泡产生
(3) 串联电流表后,电流表指针发生偏转,说明导线中有电流通过
解 释?
2.如何利用电子转移产生电流?
【实验6-3】
(1) 将锌片和铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中,观察现象。
(2) 用导线连接锌片和铜片,观察、比较导线连接前后的现象。
(3)如图6-6所示,用导线在锌片和铜片之间串联一个电流表,观察电流表的指针是否偏转。
Zn 比Cu活泼,用导线连在一起时,Zn片失去的电子变成Zn2+进入溶液。
锌片:Zn-2e- = Zn2+
(氧化反应)
电子经导线流向Cu片, 溶液中的H+由于电场作用下移向Cu片得电子被还原成H2。
铜片:2H++2e- = H2 ↑
(还原反应)
一、原电池
1.定义:
将化学能直接转变成电能的装置称为原电池
2.正负极:
+
-
负极:
电子流进(或电流流出)的一极
正极:
电子流出(或电流流进)的一极
本质是氧化还原反应。
3.电极反应:
电极材料 原电池正负极 电极反应式 发生的反应
Zn片(还原剂)
Cu片(氧化剂)
电极总离子反应
负极
正极
Zn-2e-=Zn2+
2H++2e-=H2↑
氧化反应
还原反应
Zn+2H+=Zn2++H2↑
4、原电池工作原理:
Zn极
电子:从Zn极