6.1.2化学反应与电能 课件 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

02 化学反应与电能 电能是怎么来的？ 酸雨的破坏 风 力 发 电 火 力 发 电 水 力 发 电 核能 发 电 能转化为电能 二、化学反应与电能 1.火力发电（燃煤发电）——化学能间接转化为电能 化学能（燃料） 燃烧 热能 蒸汽 轮机 机械能 发电机 电能 (2)关键——燃烧(氧化还原反应)。 (1) 4 ①使用的化石燃料属于不可再生资源; ②化石燃料的燃烧会产生大量的有害气体(如SO2、CO等)及粉尘,污染环境; ③能量经过多次转化，能量利用率低。 思考：火力发电有什么缺点？ [实验6-3]:原电池实验 【1】将锌片和铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中，观察现象。 Cu Zn 稀H2SO4 锌片溶解，表面有气泡，铜片表面没有气泡 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 铜与稀硫酸不反应 结论： 2、原电池——化学能直接转化为电能 （1）定义：能把化学能转变为电能的装置 【2】用导线连接锌片和铜片，观察、比较导线连接前后的现象。 Cu Zn 稀H2SO4 锌片溶解，铜片表面出现气泡。 结论： 产生H2(还原反应)的位置发生了改变 【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。 Cu Zn 稀H2SO4 锌片溶解，铜片表面出现气泡。电流计指针偏转 结论： 有电流产生，装置中化学能转变为电能。 指针偏转，电路中有电流通过，说明发生了电子定向移动。 Zn片失去的电子变成Zn2+进入溶液（ Zn－2e- = Zn2+） 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（2H+＋2e- = H2 ↑） 2、原电池——化学能直接转化为电能 （1）定义：能把化学能转变为电能的装置 Zn Cu 原电池示意图 理解： ①外形－－无外加电源 ②自发的氧化还原反应才可能被设计成原电池 电子流入（或电流流出）的一极，如铜片，H+在正极被还原，发生还原反应。 电子流出（或电流流入）的一极，如锌片，被氧化，发生氧化反应。 负极： 正极： 内容内容内容 负极 正极 电极名称： 电极反应： Zn－2e-=Zn2+ 2H++2e-=H2↑ 电极反应类型： 氧化反应 还原反应 原电池总反应式： ； Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑ （2）电极反应(以铜-锌-稀硫酸原电池为例) 2、原电池——化学能直接转化为电能 内容内容内容 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 “电子不下水，离子不上岸” （3）粒子移动方向 2、原电池——化学能直接转化为电能 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 （4）原电池形成条件---- ①自发的氧化还原反应 实验装置 能否构成原电池 结论 能 不能 1、自发进行的氧化还原反应 2、反应实质：原电池的负极和电解质溶液发生氧化还原反应 （4）原电池形成条件---- ②电极材料 实验装置 能否构成原电池 结论 能 能 不能 1、有两种活泼性不同的金属电极（或一种是非金属导体，如石墨） 2、较活泼的金属作负极；较不活泼的金属、石墨等作正极 （5）原电池形成条件---- ③电解质溶液或熔融电解质 实验装置 能否构成原电池 结论 能 能 不能 1、电极材料均浸入的是电解质溶液或熔融电解质 （4）原电池形成条件---- ④闭合回路 实验装置 能否构成原电池 结论 能 不能 整个装置应构成闭合电路 小结：原电池形成条件 ① 两种活泼性不同的金属作电极（或其中一种为能导电的非金属，如“碳棒”）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 酒精、蔗糖、四氯化碳不是电解质 ③ 形成闭合回路 ④ 能自发地发生氧化还原反应 如： Al / NaOH / Mg 原电池 ： 是Al作负极 Cu / HNO3 （浓） / Fe 原电池 ： 是Cu作负极 两极一液一连线 Zn A Zn SO42－ H+ H+ A Zn SO42－ H+ H+ C A Zn Cu 煤油 SO42－ H+ H+ SO42— Zn H+ H+ Cu A (x) (x) (√) (x) A Zn SO42－ H+ H+ 木条 (x) 练习1： 【归纳小结】原电池正负极的判断方法 判断依据 负极 正极 电极材料 电子流向 电流流向 电极反应 电极现象 溶液中离子流向 活泼的金属 活泼性较弱的金属或 能导电的非金属 电子流入 电子流