内容正文:
第一节 化学反应与能量变化
第2课时 化学反应与电能
第六章 化学反应与能量
1
学习目标
借助原电池装置和原理的学习,体会化学能到电能的直接转化,提高模型认知能力,学习科学探究方法。
能够辨识简单原电池的构成要素,能正确判断原电池的正、负极,能够用电极反应式对简单原电池的宏观实验现象进行符号表征。
3. 了解各类电池在生产、生活实际中的应用,能够举例说明化学电源对提高生活质量的重要意义。
知识导航
电是从哪来的?
我们的生活很难离开电
新课导入
同学们,当你们给自己的手机充电时;在晚上打开电灯照明的时候。在炎炎夏日中,打开电冰箱的时候。
你们想过没有,我们用的电到底是哪里来的?各位同学都应该非常的清楚,家里用的电,来自于发电厂。那同学们知道有多少种发电的方式呢。
火力发电
核电站
水力发电
风力发电
我们日常使用的电能主要来自火力发电。
2015年我国发电总量构成图
新课导入
电能作为一种二次能源,肯定是由其他能量转化而来的。比如,太阳能发电;核电站利用核能转化为电能;利用水或者风流动的力量,使机械能转化为电能;还有利用燃烧燃料,把蕴含在燃料中的化学能最终转变为电能的火力发电。而在这其中,应用最广泛的就是火力发电。
一、化学反应与电能
1、火力发电原理
化学能
热能
机械能
电能
燃料燃烧
发电机
蒸汽轮机
能量转换:
化石燃料 燃烧发生氧化还原反应 ,使化学能→热能
关键
直接?
1、煤炭是不可再生资源,会造成能源危机
2、煤炭燃烧会产生污染性气体
3、转换环节多,能量损耗大,能量的利用率低
弊端
氧化剂与还原剂之间发生电子的转移
本质
知识梳理
(1)将锌片、铜片插入盛稀硫酸的烧杯中,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)用导线在锌片和铜片间串联一个电流表G,观察电流表指针是否偏转。
稀硫酸
Cu
Zn
A
二、原电池
实验探究
【实验6-3】
知识梳理
序号 实验步骤 实验装置 现象 结论或解释
Ⅰ 将锌片、铜片插入 盛稀硫酸的烧杯中,观察现象。
Ⅱ 用导线连接锌片和铜片,观察、比较导线连接前后的现象
Ⅲ 用导线在锌片和铜片间串联一个电流表G ,观察电流表指针是否偏转。
铜片(锌片)上有气泡,
?
二、原电池
实验探究
【实验6-3】
锌片溶解,
表面有气泡,
铜片表面没有气泡
锌片溶解、
铜片表面都有气泡。
Zn+2H+ = Zn2++H2↑,
铜与稀硫酸不反应
电流计指针偏转
Cu
Zn
稀H2SO4
Cu
Zn
稀H2SO4
Cu
Zn
稀H2SO4
锌失去电子,经导线流向铜片,H+在铜片上得到电子还原成H2。
知识梳理
实验Ⅰ和实验Ⅲ中能量转化形式有什么不同的?
化学能 热能
Zn逐渐溶解
Zn表面产生气泡
溶液变热
化学能 电能
①
②
1.概念:原电池是将化学能转化为电能的装置。
2.本质:氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行。
Zn逐渐溶解
Cu表面产生气泡
指针偏转
原电池
现象
现象
知识梳理
工作原理
(反应方程式) 负极(Zn)
正极(Cu)
总反应离子方程式: 。
电子移动方向 由 极经导线流向 极(电流方向相反)。
离子移动方向 阳离子向 极移动,阴离子向 极移动。
Zn - 2e- === Zn2+
2H+ + 2e- === H2↑
Zn + 2H+ ==Zn2+ + H2↑
负 正
正 负
失去电子,发生氧化反应
得到电子,发生还原反应
1.Zn-H2SO4-Cu原电池的工作原理:
e-
负极
正极
H+
SO42-
e-
e-
e-
电子不下水,离子不上岸
反应实质:
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
知识梳理
2.粒子移动方向
外电路:
内电路:
阳离子 → 正极
阴离子 → 负极
负极 → 正极
正极→ 负极
电子e-:
电流I:
负极
正极
(导线中)
(溶液中)
二、原电池
知识梳理
3、原电池电极名称:
负极:
正极:
负极:活泼金属→发生氧化反应→向外电路提供e- →原电池的负极;
失电子,发生氧化反应的电极。
得电子,发生还原反应的电极。
正极:不活泼金属(或石墨)→发生还原反应→接受外电路提供的e- →原电池的正极。
知识梳理
练习题:下列装置哪些可以形成原电池?
A
A
A
A
A
A
A
Zn Cu
Fe C(石