内容正文:
第六章 化学反应与能量
第一节第2课时 化学反应与电能
各式各样的电器
情境引入
随着科学技术的发展和社会的进步,各种各样的电器不断的进入现代社会,大大丰富和方便了我们的生活、学习和工作。
没 电 活 不 下 去
我国目前电能主要来自火力发电,其次是水力发电
2015年我国发电总量构成图
火力发电
水力发电
一、火力发电原理及过程
一、火力发电原理及过程
在化学反应中,物质中的化学能的变化通常表现为热量的变化,即化学能转变为热能。物质中的化学能在什么条件下能转化为电能?
燃烧
蒸汽
发电机
化学能 热能 机械能 电能
一、火力发电原理及过程
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一、火力发电原理及过程
在火力发电中,燃料的化学能最终能否100%转化为电能?
存在哪些缺点?有什么方法可以应对火力发电的弊端?
?
一、火力发电原理及过程
电子定向移动
氧化还原反应
1. 电流是怎样产生的?
2. 什么反应中有电子的转移?
二、探究化学能直接转变为电能的装置
二、探究化学能直接转变为电能的装置
Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2
Zn + 2H+ Zn2+ + H2↑
2e
化学能
热能
锌
稀硫酸
稀硫酸
Zn
Cu
将Zn片、Cu片同时插入稀硫酸中,有什么现象?
【探究1】
思考:锌与稀硫酸反应时锌失的电子直接给了H+,能否让锌失的电子间接转移给H+呢?
【探究1】
实验现象:
Zn片:
Cu片:
锌表面有气泡产生
铜表面无明显现象
Zn +2H+ = Zn2+ +H2↑
稀硫酸
Zn
Cu
【探究2】
将Zn片、Cu片用导线连接插入稀硫酸中,有何现象?
【探究2】
思考:怎样才能知道导线中有电子通过?
实验现象:
Zn片:
Cu片:
锌表面部分溶解
铜片表面有气泡产生
Zn - 2e- == Zn2+
2H+ + 2e- == H2↑
产生H2的位置发生了改变
稀硫酸
Zn
Cu
【探究3】
用导线把Zn片Cu片之间串联一个电流表
稀硫酸
Zn
Cu
现象:
指针偏转
有气泡产生
锌片不断溶解
Zn片:
Cu片:
电流表:
【探究3】
装置构成闭合回路,有电流通过
稀硫酸
Zn
Cu
Zn2+
e-
e-
H+
H+
三、原电池
把化学能转化为电能的装置称原电池。
本质:氧化还原反应
氧化反应和还原反应分区域进行
稀硫酸
Zn
Cu
Zn2+
e-
e-
H+
H+
-
+
Zn-2e-=Zn2+
2H++2e- =H2↑
氧化反应
还原反应
锌片:逐渐溶解
铜片:产生气泡
负极
正极
SO42-
e-
I
外电路
内电路
阳离子
阴离子
总反应:
Zn+2H+=Zn2++H2↑
工作原理:
负极:电子流出,失电子,发生氧化反应
正极:电子流入,得电子,发生还原反应
外电路
电子:负极→沿导线→正极
电流:正极→沿导线→负极
内电路:
阳离子→正极
阴离子→负极
小结:原电池的工作原理
内电路
电子不下水
离子不上岸
形成条件一:活泼性不同的两个电极
怎样才能构成一个原电池呢?
稀硫酸
Cu
Cu
稀硫酸
Zn
C
稀硫酸
Zn
Zn
四、探究原电池的形成条件
√
一般,负极:较活泼的金属作;
正极:较不活泼的金属或非金属导体(如石墨等)
形成条件二:电解质溶液或熔融电解质
√
酒精
Zn
Cu
硫酸铜溶液
Zn
Cu
蔗糖
Zn
Cu
四、探究原电池的形成条件
稀硫酸
稀硫酸
Cu
Zn
形成条件三:形成闭合回路
稀硫酸
Zn
Cu
四、探究原电池的形成条件
四、探究原电池的形成条件
形成闭合回路的方式有多种,可以是导线连接两个电极,也可以是两电极接触。
稀硫酸
Zn
Cu
四、探究原电池的形成条件
√
稀硫酸
C
Cu
形成条件四:自发的氧化还原反应
通常,放热反应是自发的
两极一液一回路
小结:原电池正负极的判断方法
电极材料
反应类型
电子流向
电极现象
离子移向
负极
正极
较活泼金属
较不活泼金属或
能导电的非金属
氧化反应
还原反应
电子流出
电子流入
e-
不断溶解
质量减小
电极增重或
有气体产生
阴离子移向
阳离子移向
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请你当医生
你能为她开一个药方吗?
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1.如图所示的装置能够组成原电池产生电流的是( )
B
2. 在下图的8个装置中,可以构成原电池的是________
④⑥⑦
3.有关原电池的下列说法中正确的是( )
A.在外电路中电子由正极流向负极
B.在原电池中,电流由负极流向正极
C.原电池工作时,阳离子向正极方向移动
D.原电池工作时,阳离子向负极方