化学能与电能(第一课时)(教育精品)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,可是令她百思不解的是自从车祸后,她常常感到头晕、头痛、夜间失眠、心情烦躁,医生绞尽了脑汁，格林太太的病情仍未见好转,一位年轻的化学家来看望格林太太时，为格林太太揭开了病因！,请你当医生,第二节 化学能与电能,第一课时,阅读教材,39-40,页回答下列问题,1,、何为一次能源、二次能源？,2,、电能是一次能源还是二次能源？,3,、根据,2001,年我国发电总量构成图，我国,（）发电居于首位。,4,、火力发电的原理是什么？其关键是什么？,火电,81.2,水电,17.6,其它,1.2,2001,年我国发电总量构成,2006,年我国发电总量构成,一、化学能转化为电能,1,火力发电原理及过程,思考：火力发电的过程能量是怎样转化的？,化学能（燃料）,燃烧,热能,蒸汽,机械能,（涡轮机）,发电机,电能,燃,烧的本质是,氧化还原反应,，而氧化还原反应的本质是,电子转移,。,一、化学能转化为电能,【,思考与交流,】,火,力,发,电,有,什,么,缺,点,1.,煤炭是非可再生资源，会造成能源危机,2.,煤炭燃烧会产生污染性气体,3.,经多次转换，能量损耗大，燃料的,利用率低,化学能 电能,直接？,稀硫酸,Zn,Cu,将一,Zn,片、,Cu,片平行插入稀硫酸中，有什么现象？写出有关反应的离子方程式。,实验探究,现象,(1),锌片,上有气泡产生,(2),铜片,无现象,Zn+2H,+,=Zn,2+,+H,2,稀硫酸,Zn,Cu,现象,(1),铜片上有气泡产生,(2),锌片不断溶解,实验,2-4,（,2,）,若将,Zn,片,Cu,片用一导线连接再浸在,H,2,SO,4,溶液中，有什么现象？为什么？,稀硫酸,Zn,Cu,现象,(3),电流表指针有偏转,(1),铜片上有气泡产生,(2),锌片不断溶解,实验,2-4,指针偏转，说明电路中有电流通过，说明发生了电子定向移动。,Zn,比,Cu,活泼，用导线连在一起时，,Zn,片失去的电子（,Zn,2e,=Zn,2+,）变成,Zn,2+,进入溶液，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,H,2,（,2H,+,2e,=H,2,）,【,分析与讨论,】,稀硫酸,Zn,Cu,Zn,2+,e,-,e,-,H,+,H,+,+,Zn,2e,-,=Zn,2+,总反应：,2H,+,+2e,-,=H,2,Zn+2H,+,=Zn,2+,+H,2,（氧化反应）,（还原反应）,锌片：,铜片：,Cu-Zn,原电池：,一、化学能转化为电能,1.,原电池,（,1,）,定义,：,将化学能直接转变成电能的装置，称为,原电池,（电源）,（,2,）,电极,：,负极,：,正极,：,发生氧化反应，失去电子（或电子流出,),的,一极,发生还原反应，得到电子（或电子流进）的,一极,一、化学能转化为电能,1.,原电池,（,3,）,原理,：,e,-,e,-,e,-,_,外电路,：,内电路,：,阳离子,正极,阴离子,负极,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,电流由正极,负极,电子由负极,正极,一、化学能转化为电能,1.,原电池,回忆思考：,通过以上实验想想原电池是由哪几部分组成的，构成原电池的条件又有,哪些？,组成：两电极、导线、电解质溶液以及容器,怎样才能构成一个原电池呢？,（,4,）形,成原电池的条件,结论：,有两种活泼性不同的,金属（,或其中一种为能导电的非金属，如“碳棒”,）作,电极,其中,较活泼的金属作,负极,较不活泼的金属,、非金属导体如石,墨等作,正极,（,正极一般不参与电极反应，只起导电作用,）。,可以,实验探究,:,形成原电池的条件,结论：,电极材料均浸入的是,电解质,溶液,（酸、碱、盐溶液）,（做原电池的内电路，并参与反应）,不可,实验探究,:,形成原电池的条件,结论：,两极相连形成,闭合,电路（外电路：,用导线连接或直接接触；内电路：液体相连）,不可,实验探究,:,形成原电池的条件,结论,：,有一,个自发进行的氧化还原反应,u,不可,A,B,C,D,E,练习,1,下列哪些装置能构成原电池？,F,稀硫酸,Zn,Fe,稀硫酸,Ag,Cu,A,稀硫酸,Zn,Cu,Zn,H,2,SO,4,溶液,G,Zn,Zn,HCl,溶液,I,Zn,Pb,CH,3,COOH,溶液,K,5.,如何书写电极反应方程式,负极（锌片）：,Zn,2e,-,=Zn,2+,负极（锌片）：,Zn,2e,-,=Zn,2+,正极（石墨）：,2H,+,+2e,-,=H,2,正极（铜片）：,Cu,2+,+2e,-,=Cu,总反应,:Zn+2H,+,=Zn,2+,+H,2,总反应,:,Zn+Cu,2+,=Zn,2+,+Cu,5,请在,图,上标出电子的流动方向和电流方向,并判断正负极，写出电极反应式和总反应式,.,稀硫酸,Zn,Fe,请在,图,上标出电子的流动方向和电流方向,并判断正负极，写出电极反应式和总反应式,.,Ze,Fe,Fe+2H,+,=Fe,2+,+H,2,2H,+,+2e,-,=H,2,Ag,Fe,2e,-,=Fe,2+,Zn+2H,+,=Zn,2+,+,H,2,2H,+,+2e,-,=H,2,Cu,Zn,2e,-,=Zn,2+,I,e,-,e,-,I,稀硫酸,Zn,Fe,根据电极材料判断,练习：判断下列原电池的正负极,.,Zn,Cu,稀硫酸,Zn,Fe,A,稀硫酸,C,Zn,Fe,C,A,稀硫酸,A,稀硫酸,A,负极,:,较活泼的金属,正极,:,较不活泼的金属或非金属导体,-,+,-,+,-,+,-,+,6【,归纳小结,】,判断原电池正、负极的方法,根据电子或电流流动方向判断（外电路）：,电子从负极流出,沿导线,流入正极,电流从正极流出,沿导线,流入负极,e,e,根据离子的定向移动方向（内电路）,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,根据电极反应判断,失电子的反应,氧化反应,负极,得电子的反应,还原反应,正极,根据离子方程式判断,Fe+2H,+,=Fe,2+,+H,2,（,负极,）,（,在正极）,练习：银锌电池是广泛用作各种电子仪器的电源，它的反应可表示为：,Ag,2,O+Zn+H,2,O,2Ag+2Zn(OH),2,请判断此电池中，负极上发生反应的物质是（）,A.Ag B.Zn(OH),2,C.Ag,2,O D.Zn,负极：不,断溶解，质量,减少；,正极：有,气体产,生,或,质量,增加,根据电极现象判断,（,7,）原电池原理的应用,制作化学电源,请结合组成原电池的条件，将氧化还原反应：,Fe+Cu,2+,=Cu+Fe,2+,设计成一个原电池。,1,、电解液：,。,2,、电极材,料：,正极,，负极,。,3,、,电极反应式,：,负极,:,.,正极,:,.,1,、电解液：,硫酸铜、氯化铜、硝酸铜等可溶性铜盐溶液,2,、电极材料：,负极：铁，,正极：铜、石墨或比铁不活泼的其他金属,电极反应方程式的书写方法,1,、,由离子方程式书写电极反应式,(,拆成氧化反应与还原反应,),2,、选取电极及电解质溶液（正极：氧化反应中失去电子的金属；负极：比正极稍微不活泼的金属或碳棒；电解质溶液：与还原反应中得电子离子有关的,可溶性,的酸碱盐）,加快反应速率,例如，实验室制,H,2,时，由于锌太纯，反应一般较慢，可加入少量,CuSO,4,以加快反应速率。因为,Zn,与置换出的,Cu,构成原电池，加快了反应进行。,原电池的反应速率大于普通反应的速率,判断金属活动性的强弱,例,X,、,Y,、,Z,都是金属，把,X,浸入,Z,的硝酸盐溶液中，,X,的表面有,Z,析出，,X,与,Y,组成原电池时，,Y,是电池的负极。,X,、,Y,、,Z,三种金属的活动性顺序为,(),揭示钢铁腐蚀的原因及防止钢铁的腐蚀。,钢铁中含有碳，可与,Fe,组成原电池，发生原电池反应而使钢铁遭到腐蚀,用更活泼的金属与被保护金属相连，或让金属与电源的负极相连均可以防止金属腐蚀,原电池引起的腐蚀,化学腐蚀,有防护措施的腐蚀,1,.某金属能跟稀盐酸作用放出氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，此金属是(),A.Mg B.Fe C.Al D.Cu,原电池的工作原理,B,习题二,3.,如图装置，电流表,G,发生偏转，同时,A,极逐渐变粗，,B,极逐渐变细，,C,为电解质溶液，则,A,、,B,、,C,应是下列各组中的哪一组（）,A,、,A,是锌，,B,是铜，,C,为稀,H,2,SO,4,B,、,A,是铜，,B,是锌，,C,为稀硫酸,C,、,A,是铁，,B,是银，,C,为,AgNO,3,溶液,D,、,A,是,Ag,，,B,是铁，,C,为,AgNO,3,溶液,A,C,A,B,D,习题二,原电池的工作原理,根据反应设计原电池，你有哪些可行方案,?,（,2Fe,3+,+Fe,=3 Fe,2+,）,负极,正极,电解质溶液,Fe,Cu,C,Ag,FeCl,3,Fe(NO,3,),3,Fe,2,(SO,4,),3,锌片插入稀硫酸中，被腐蚀。（化学腐蚀）,锌片在锌,铜（稀硫酸）原电池中作为负极，也被腐蚀。（电化学腐蚀）,哪个更快？,原电池的负极被腐蚀得更快。,分析锌,铁（稀硫酸）原电池中的电极反应。,你感受到作为正极，铁被保护了吗？,原电池的金属正极被保护。,习题三,5.,把,a,、,b,、,c,、,d,四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若,a,、,b,相连时，,a,为负极；,c,、,d,相连时，电流由,d,到,c,；,a,、,c,相连时，,c,极上产生大量气泡，,b,、,d,相连时，,b,上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为,(),A,a b c d B,a c d b,C,c a b d D,b d c a,B,利用原电池电极判断金属性强弱,实践活动,自制电池,水果电池。如下图：,