内容正文:
电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源,又称为电力。
估计在2050年火电仍居首位
火电,又称为火力发电。那么,火究竟是如何转化为电?
1.火力发电的原理
化学能 热能 机械能 电能
燃烧
蒸汽
发电机
2.火力发电的利弊分析
思考1:火力发电有何利与弊?
燃料燃烧经多步转化为电能后,社会中应用最广泛、使用最方便。
利
弊
小组讨论:在火力发电过程中,由于环节多,能源利用率低,造成能源极度浪费,那么能否将化学能直接转化为电能,提高能量的利用率?
(2)环境污染。
(3)不能贮存。
(1)能源浪费。
理论分析:Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑
Zn-2e-= Zn2+
2H++ 2e-= H2↑
负极:
正极:
离子方程式: Zn+ 2H+ = Zn2+ + H2↑
实验探究:
Zn片溶解,
Zn片上有气泡
Cu片无现象
Zn片溶解且有气泡,Cu片无现象。
Zn片溶解,
Cu片上有气泡。
实验探究 实验现象 结论或解释
1、将Zn片插入稀H2SO4中
2、将Cu片插入稀H2SO4中
3、将Zn片、 Cu片铜片插入稀H2SO4中
4、将3的导线间连一电流计
化学能 电能
?
失
得
Zn-2e-= Zn2+
2H++ 2e-= H2↑
负极
正极
Zn+ 2H+ = Zn2+ + H2↑
有气体产生
Zn片溶解
电极材料 现象 电子得失 电极反应 原电池的电极
Zn片
Cu片
总的离子反应方程式
原电池
“负极失电子,正极得电子”
失电子
氧化反应
得电子
还原反应
原 电 池 原 理
课堂小结1:
负极
正极
氧化反应
还原反应
溶解
有气泡冒出
电子流出
电子流入
活泼性较强
的金属
活泼性较弱
的金属
阴离子移向
阳离子移向
电极名称
电极材料
电子流向
反应类型
实验现象
离子流向
C
H2SO4
(不可以)
(不可以)
(可以)
(不可以)
课堂小结2:
原电池的构成条件:
(1)有两种活动性不同的金属(或非金属单质:石墨)作电极。
(2)电解质溶液。
(3)自发的氧化还原反应。
(4)闭合回路。
下列装置能否作为原电池
Zn—石墨与稀硫酸进行实验.
Cu—Zn与酒精(乙醇)进行实验.
Cu—Zn分别放在两份稀硫酸进行实验.
Zn—Zn与稀硫酸进行实验.
延续练习
请同学们根据原电池的原理,指出下列原电池的正极与负极分别是什么?写出电极反应式和总反应方程式。
请根据反应 :
Fe + Cu2+ = Fe 2++ Cu
设计原电池,
你有哪些可行方案?
巩固练习:
Zn||CuSO4||Ag 能构成原电池吗?
若能,请写出电极反应;若不能,请说出理由。
相同条件下,纯锌粒和粗锌粒与同浓度的稀硫酸反应的速率一样吗?为什么?
思 考 题
5.原电池原理的应用
①制作化学电源
②加快反应速率:
例如,实验室制H2时,由于锌太纯,反应一般较慢,可加入少量CuSO4以加快反应速率。
③判断金属活动性的强弱
1、有X、Y、Z三种金属,将X、Y放在硫酸中,用导线连接,金属Y上有氢气析出;把Y放在Z的硝酸盐溶液中,Y的表面有Z析出,这三种金属的活动性顺序为 ( )
A、X>Y>Z B、Z>Y>X C、Z>X>Y D、Y>X>Z
A
2、在Fe、Cu、稀硫酸组成的原电池中,下列叙述错误的是( )
A、电流从铜棒经导线流入铁棒
B、溶液逐步变为浅绿色
C、溶液的pH增大 D、气泡在铁片上产生
D
$$
第二节 化学能与电能
第1课时 原 电 池
一、原电池的工作原理
特别提示:正极或负极本身都不一定发生反应。有的电池中只有负极本身反应而正极不反应;有的电池中正、负极本身都反应;有的电池中正、负极本身都不反应。
例1 下列说法中正确的是( )
A.原电池中电子流出的极为负极,发生氧化反应
B.原电池是将电能转化为化学能的装置
C.原电池中阴离子向正极移动
D.原电池正极上发生氧化反应
解析:A.原电池中电子流出的极为负极,发生氧化反应,故A正确;B.原电池是将化学能转化为电能的装置,故B错误;C.原电池工作时,电解质中的阴离子向负极移动,故C错误;D.原电池在工作时,正极上发生还原反应,负极上发生氧化反应,故D错误;故选A。
答案:A
名师点睛