内容正文:
化学反应与能量变化
第二节 化学反应与电能
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手机
充电公交汽车
电灯
家用电器
生活离不开电
导入
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电的获取途径
(1)为什么我国火力发电的占比呈现减小的趋势?
(2)火力发电过程是怎样的?经历了哪些形式的能量转化?
化学能
热能
机械能
电能
蒸汽涡轮
发电机
燃料燃烧
说到电能我们会想到氧化还原反应,在这种反应中有电子的转移。如果要将化学能直接转化为电能,那我们要想一个办法让氧化还原反应中转移的电子形成定向移动。
那么我们如何能使氧化还原反应中的电子定向移动呢?这就要提到原电池了。
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实验1
【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。
步骤 现象
(1)
(2)
(3)
锌片溶解并产生气泡,铜片上无气泡生成
锌片逐渐溶解,铜片上有气泡生成
电流表指针偏转
板书化学方程式
6
探究1
(3) 现象:锌片逐渐溶解,铜片表面产生气泡,电流表指针偏转
Zn – 2e- = Zn2+
负极
正极
2H++2e-=H2↑
还原反应
氧化反应
Zn-2e-=Zn2+
原电池总反应式: ;
Zn+2H+===Zn2++H2↑
回路中有电流产生
2H+ + 2e- = H2
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解析 原电池的负极失去电子被氧化,发生氧化反应,A正确;原电池正极得电子,发生还原反应,B正确;在原电池电解质溶液中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,C错误;原电池放电时,电子转移的方向是从负极沿导线流向正极,所以正极为电子流入的电极,D正确。
稀硫酸
巩固1
3.下列关于原电池的叙述中,不正确的是( )
A.原电池的负极发生的反应是氧化反应
B.原电池的正极上发生的反应为还原反应
C.原电池电解质溶液中阳离子移向负极,阴离子移向正极
D.原电池中电子流入的极一定是正极
C
首先我们来看一张图,这是2015年我国电力生产量构成图。可以看出我们日常使用的电能主要来自火力发电。随着科技的发展和技术的进步,在今天虽然火力发电的比率有所下降,但是依然是我国发电总量中占比例最大的。
H2SO4 (aq)
CuSO4 (aq)
Zn
Cu
负极( ): .
正极( ): .
总反应式: .
负极( ): .
正极( ): .
总反应式: .
请在图上标出电子的流动方向和电流方向,并判断正负极,写出电极反应式和总反应式。
Ag
Fe
I
e-
e-
I
Fe
Ag
Fe-2e - = Fe2+
2H++2e - = H2↑
Fe+2H+ = Fe2+ +H2↑
Zn
Cu
Zn-2e - = Zn2+
Cu2+ +2e - = Cu
Zn+Cu2+ = Zn2 ++ Cu
巩固1
9
探究2
下列几组能否构成原电池?
(可以)
(可以)
(可以)
(不可以)
形成条件一:
活泼性不同的两个电极
负极:较活泼的金属
正极:较不活泼的金属、石墨等
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探究2
下列几组能否构成原电池?
形成条件二:电极需插进电解质溶液中
形成条件三:必须形成闭合回路
形成条件四:必须是自发的氧化还原反应
(可以)
(不可以)
(不可以)
(不可以)
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拓展1
SO42-
Zn2+
e-
e-
SO42-
Cu2+
K+
盐桥工作示意图
Cu
Zn
K+
Cl-
K+
Cl-
K+
Cl-
K+
Cl-
K+
Cl-
Cl-
K+
K+
Cl-
K+
K+
K+
Cl-
Cl-
K+
Cl-
Cl-
Cl-
1.连通电路
2.使溶液呈电中性
3.使电流持续稳定
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巩固2
A
B
C
D
E
√
[练习] 下列哪些装置能构成原电池?
√
F
稀硫酸
Zn
Fe
稀硫酸
Ag
Cu
A
稀硫酸
Zn
Cu
√
Zn
H2SO4溶液
G
√
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稀硫酸
Cu
Zn
A
一、原电池
小结1
1.定义:
将化学能直接转变成电能的装置,称为原电池
负极:
得到电子(电子流入),发生还原反应
正极:
4.构成原电池的条件:
3.内电路:
活泼性不同的两个电极(一般活泼的为负极);
电