内容正文:
化学反应与能量变化
第二课时 化学反应与电能
我们日常使用的电能主要来自火力发电。火力发电是通过化石燃料燃烧时发生的氧化还原反应,使化学能转化为热能,加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机,带动发电机发电。火力发电过程中,化学能经过一系列能量转化过程,间接转化为电能。其中,燃烧(氧化还原反应)是关键。
直接?
一、化学能转化为电能
【实验探究】
实验1:将锌片和铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中,观察现象。
锌片
铜片
现象
铜片表面没有气泡产生
锌片表面有气泡产生
实验2:用导线连接锌片和铜片(导线中间接入一个电流表),观察现象。
锌片
铜片
现象
铜片表面有气泡产生
锌片逐渐溶解
电流表
电流表指针发生偏转
结论?
有电流产生,装置中化学能转化为电能
1. 原电池
(1)定义:将化学能转化为电能的装置。
(2)电极反应
电极材料
Zn
Cu
电子转移
电极反应式
失电子
得电子
反应类型
氧化反应
还原反应
电池总反应
负极
失去电子的一极
氧化反应
活性强
得到电子的一极
还原反应
活性弱
正极
小结:
(3)原电池的工作原理:
负极
正极
2H+ + 2e- = H2↑
还原反应
氧化反应
Zn-2e- = Zn2+
(3)原电池的工作原理
外电路:
电子流向:
电流流向:
内电路:
离子移向:
负极 → 正极
e-
正极 → 负极
Ⅰ
阳离子 → 正极
阴离子 → 负极
这样整个电路构成了闭合回路,带电粒子的定向移动产生电流
“电子不入液,离子不上岸”
(4)构成原电池的条件
理论上,自发的氧化还原反应均可设计成原电池。
①两个活泼性不同的金属(或一个为金属,一个为能导电的非金属)电极。
②具有电解质溶液。
③形成闭合回路。
(5)原电池正、负极的判断方法
电极名称
负极
正极
电极材料
活泼性较强的金属
活泼性较弱的金属
电子流向
流出电子的一极
流入电子的一极
反应类型
发生氧化反应
发生还原反应
离子流向
阴离子移向的一极
阳离子移向的一极
实验现象
溶解的一极
增重或有气泡放出
注意:利用金属的活泼性判断原电池的正负极,一般是较活泼金属作负极,较不活泼金属作正极,但也要注意电解质溶液的性质。
①Mg-Al用导线连接插入H2SO4中,Mg作负极,