6.1.3 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

第二讲 化学反应与电能 化学反应与能量 生活离不开电能 “我本可以忍受黑暗，如果我不曾见过太阳”。时至今日，我们几乎已无法想象一个没有电的世界，如同血管被抽空血液，这绝不是简单的从有到无的“不便”，而是系统性的失序甚至瘫痪。 引自人民资讯《如果没有电，我们会怎么样？》 人类获得电能的方式 太阳能发电 风力发电 核能 地热能发电 水力发电 生物质能 潮汐能发电 火力发电 注：图片来源于网络 近几年中国发电总量构成对比 2023年1月18日，国家能源局发布的数据显示，2023年全社会用电量92241亿千瓦时，规模以上工业发电量为89091亿千瓦时。 中国社会的用电量、发电量高居世界第一，对电力的需求仍在不断增长 目前仍发火力发电为主，其它发电形式增长迅速 2021年 注：数据来源于网络 供电煤耗曾达到276.82克/千瓦时，使该发电厂成为世界上最环保、最清洁的火力发电厂 上海外高桥第三电厂 热 能 化学能 机械能 电 能 燃料燃烧 蒸汽轮机 发电机 火力发电流程 注：图片来源于网络 火力发电的弊端 1.煤炭是不可再生资源，且具有不可持续性。 2.煤炭燃烧会产生污染性气体、废渣等。 3.转换环节多，能量损耗大，能量的利用率低。 电力需求大，火力发电弊端很多，是否有方法把化学能直接转化为电能呢？ 1、电流是如何产生的 带电粒子的定向移动形成电流 物理上规定：电流的方向，是正电荷定向运动的方向电流运动方向与电子运动方向相反。 回忆相关概念 2、氧化还原反应的定义 有电子转移的反应。失去电子的反应是氧化反应，得到电子的反应是还原反应。氧化反应和还原反应同时发生，缺一不可 现实社会，把卖货和买货分开就可形成物流，如果能把氧化反应和还原反应分开进行不就得到了电流吗？ 卖 家 买 家 物 流 在氧化还原反应中，氧化反应和还原反应能够分开进行吗？ 【实验6-3】 注：视频来自网络 实 验 思考与讨论 实验一： 分别将锌片和铜片插入稀硫酸溶液中 观察锌片和铜片上现象和差别？ 实验二： 锌片和铜片先接触插入稀硫酸溶液中， 然后再用导线连接 观察锌片和铜片上有何现象？ 推测原因 实验三： 锌片和铜片通过导线接电流表 插入稀硫酸溶液中 观察电流表上有何现象？ 注意电流表指针偏转方向 实 验 现 象 原因分析 实验一： 分别将锌片和铜片插入稀硫酸溶液中 锌片上有气泡产生，铜片表面无明显现象 锌位于金属活动顺序表氢之前能与硫酸反应产生氢气，铜不反应 Zn＋2H＋ = Zn2＋＋ H2↑ 实 验 现 象 原因分析 实验二： 分别将锌片和铜片插入稀硫酸溶液中并用导线相连接 锌片溶解，铜片表面有大量气体产生 Zn－2e－ = Zn2+ 锌失去电子 发生了氧化反应 2H+＋2e－ = H2↑ 发生了还原反应 在铜片上H+得到电子 实 验 现 象 原因分析 实验三： 在锌片和铜片之间串联一个电流表并将铜片和锌片插入稀硫酸溶液中 锌片上溶解，铜片表面有大量气体产生，电流表指针发生偏转 Zn－2e－ = Zn2+ 2H+＋2e－ = H2↑ 发生了还原反应 锌失去电子， 发生了氧化反应 在铜片上H+得到电子 实验中产生了电流 总结：氧化还原反应在一定条件下是可以分开进行的 原电池： 把化学能直接转变为电能的装置 A Zn Cu SO42- H+ H+ 正极 负极 e- 实 质： 让一个氧化还原反应中的氧化反应和还原反应分开进行 资料卡片：原电池的发明历史可追溯到18世纪末期，当时意大利生物学家伽伐尼正在进行著名的青蛙实验，当用金属手术刀接触蛙腿时，发现蛙腿会抽搐。大名鼎鼎的伏特认为这是金属与蛙腿组织液（电解质溶液）之间产生的电流刺激造成的。1800年，伏特据此设计出了被称为伏打电堆的装置，锌为负极，银为正极，用盐水作电解质溶液。1836年，丹尼尔发明了世界上第一个实用电池，并用于早期铁路信号灯。 引自《百度百科》 原电池工作原理 注：视频来自网络 根据原电池的工作原理思考 1、如何判断电池的正负极呢？ 2、构成一个原电池的条件 离子：正朝正移，负朝负动 注：图片来自网络 (1) 有自发进行的氧化还原反应 (2) 两个活泼性不同的电极， (3) 电解质溶液 (溶液或者熔融) (4) 电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路 原电池的构成条件 练习 教材P41页 2、5、6、7 谢谢观看 19 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.57(gap_fixed