化學(xué)能與電能：課件五(23張PPT)

1、 第二節(jié)化學(xué)能與電能第二節(jié)化學(xué)能與電能一、化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化一、化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化1、一次能源與二次能源（按一次能源與二次能源（按能源的形態(tài)）能源的形態(tài)）一次能源一次能源: 直接從自然界取得的能源直接從自然界取得的能源, 如流水、如流水、 風(fēng)力、煤、石油、天然氣等風(fēng)力、煤、石油、天然氣等.二次能源二次能源:一次能源經(jīng)加工轉(zhuǎn)換得到的能源一次能源經(jīng)加工轉(zhuǎn)換得到的能源,如如 電力、氫氣、蒸汽、汽油、煤氣等電力、氫氣、蒸汽、汽油、煤氣等.16.6%2.1%5.1%76.2%我國化石燃料和水電能源消耗構(gòu)成圖我國化石燃料和水電能源消耗構(gòu)成圖電能（電力）：二次能源電能（電力）：二次能源資料卡片：一次

2、能源和二次能源資料卡片：一次能源和二次能源化學(xué)能熱能機(jī)械能電能化學(xué)能熱能機(jī)械能電能燃燒燃燒蒸汽蒸汽發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)1. 我國煤炭資源豐富，廉價(jià)我國煤炭資源豐富，廉價(jià)2. 電能清潔安全，快捷方便電能清潔安全，快捷方便1. 排出大量的溫室效應(yīng)氣體排出大量的溫室效應(yīng)氣體2. 有廢氣可能導(dǎo)致酸雨有廢氣可能導(dǎo)致酸雨3. 廢料廢料4. 廢水廢水5.5.能量利用率低能量利用率低優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)火力發(fā)電利與弊火力發(fā)電利與弊第二章第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量化學(xué)反應(yīng)與能量第二節(jié)第二節(jié) 化學(xué)能與電能化學(xué)能與電能【實(shí)驗(yàn)一】【實(shí)驗(yàn)一】分別分別把鋅片和銅片插入到稀鹽酸中。把鋅片和銅片插入到稀鹽酸中。現(xiàn)象現(xiàn)象解釋解釋離子方程式離子

3、方程式平平行行插插入入鋅片鋅片銅絲銅絲鋅片鋅片銅絲銅絲鋅片逐漸溶鋅片逐漸溶解，表面有解，表面有氣泡產(chǎn)生氣泡產(chǎn)生無明顯現(xiàn)象無明顯現(xiàn)象鋅是較活潑金屬，鋅是較活潑金屬，能跟稀鹽酸發(fā)生能跟稀鹽酸發(fā)生置換反應(yīng)。置換反應(yīng)。銅是銅是不不活潑金屬，活潑金屬，不不能跟稀鹽酸發(fā)能跟稀鹽酸發(fā)生置換反應(yīng)生置換反應(yīng)Cu + 2H+ 2e-直接接觸直接接觸Zn + 2H+ Zn2+ + H2失失2e-得得2e-【實(shí)驗(yàn)二】【實(shí)驗(yàn)二】再將鋅片和銅片直接接觸再將鋅片和銅片直接接觸ZnCuZnCu鋅片溶解，鋅片溶解，銅片表面有銅片表面有氣泡生成氣泡生成現(xiàn)象現(xiàn)象解釋解釋離子方程式離子方程式平平行行插插入入鋅片鋅片銅絲銅絲鋅片鋅片銅

4、絲銅絲鋅片逐漸溶鋅片逐漸溶解，表面有解，表面有氣泡產(chǎn)生氣泡產(chǎn)生無明顯現(xiàn)象無明顯現(xiàn)象鋅是較活潑金屬，鋅是較活潑金屬，能跟稀鹽酸發(fā)生能跟稀鹽酸發(fā)生置換反應(yīng)。置換反應(yīng)。銅是不活潑金屬，銅是不活潑金屬，不能跟稀鹽酸發(fā)不能跟稀鹽酸發(fā)生置換反應(yīng)生置換反應(yīng)Cu + 2H+ 2e-直接接觸直接接觸鋅片逐漸鋅片逐漸溶解溶解表面有氣泡表面有氣泡產(chǎn)生？產(chǎn)生？Zn + 2H+ Zn2+ + H2失失2e-得得2e-【實(shí)驗(yàn)三】【實(shí)驗(yàn)三】再將鋅片和銅片直接用導(dǎo)線相連，再將鋅片和銅片直接用導(dǎo)線相連， 在導(dǎo)線中間接入一個(gè)電流表在導(dǎo)線中間接入一個(gè)電流表A現(xiàn)象現(xiàn)象解釋解釋離子方程式離子方程式平平行行插插入入鋅片鋅片銅絲銅絲鋅片鋅

5、片銅絲銅絲鋅片逐漸溶鋅片逐漸溶解，表面有解，表面有氣泡產(chǎn)生氣泡產(chǎn)生無可見現(xiàn)象無可見現(xiàn)象鋅是較活潑金鋅是較活潑金屬，能跟稀鹽屬，能跟稀鹽酸發(fā)生置換反酸發(fā)生置換反應(yīng)。應(yīng)。銅是不活潑金銅是不活潑金屬，不能跟稀屬，不能跟稀鹽酸發(fā)生置換鹽酸發(fā)生置換反應(yīng)反應(yīng)Cu + 2H+ 2e-直接接觸直接接觸鋅片逐漸鋅片逐漸溶解溶解表面有氣表面有氣泡產(chǎn)生泡產(chǎn)生Zn + 2H+ Zn2+ + H2失失2e-得得2e-A發(fā)生偏轉(zhuǎn)發(fā)生偏轉(zhuǎn)負(fù)極：負(fù)極：Zn - 2e- Zn2+失電子，氧化反應(yīng)失電子，氧化反應(yīng)正極：正極：2H+ + 2e- H2（H+）得電子，還原反應(yīng)）得電子，還原反應(yīng)總反應(yīng)：總反應(yīng)：Zn + 2H+ Zn2

6、+ + H2鋅、銅、稀鹽鋅、銅、稀鹽酸構(gòu)成原電池。酸構(gòu)成原電池。鋅失電子，電鋅失電子，電子傳導(dǎo)到銅絲子傳導(dǎo)到銅絲上，氫離子在上，氫離子在銅表面得電子銅表面得電子形成氫氣形成氫氣一、原電池一、原電池1. 定義：把定義：把化學(xué)能化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)殡娔茈娔艿难b置的裝置2. 原電池中的原電池中的電子轉(zhuǎn)移電子轉(zhuǎn)移：q負(fù)極（還原劑，氧化反應(yīng)）失電子，負(fù)極（還原劑，氧化反應(yīng)）失電子，q電子通過外電路（如導(dǎo)線）流向正極，電子通過外電路（如導(dǎo)線）流向正極，q氧化劑（一般為電解質(zhì)溶液）在正極附近得電氧化劑（一般為電解質(zhì)溶液）在正極附近得電子（氧化反應(yīng)）子（氧化反應(yīng)）q負(fù)極：失電子，氧化反應(yīng)；正極：得電子，還負(fù)極：

7、失電子，氧化反應(yīng)；正極：得電子，還原反應(yīng)原反應(yīng)3. 原電池化學(xué)反應(yīng)原電池化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)本質(zhì)：氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)思考與交流思考與交流 通過實(shí)驗(yàn)和探究，說明怎樣才能構(gòu)成原電池？通過實(shí)驗(yàn)和探究，說明怎樣才能構(gòu)成原電池？【實(shí)驗(yàn)四】【實(shí)驗(yàn)四】再將鋅片和銅片接觸再將鋅片和銅片接觸ZnCu鋅片溶解，有鋅片溶解，有氣泡產(chǎn)生，銅氣泡產(chǎn)生，銅片無可見現(xiàn)象。片無可見現(xiàn)象。電極材料電極材料介質(zhì)介質(zhì)構(gòu)成構(gòu)成原電池原電池結(jié)論結(jié)論Zn Cu稀稀鹽鹽酸酸Zn FeZn ZnZn 石墨石墨Zn Cu乙醇乙醇Zn Cu分別插入兩杯分別插入兩杯稀硫酸中稀硫酸中兩極：活潑性兩極：活潑性不同不同的金屬的金屬正極：作導(dǎo)體，正極：作導(dǎo)

8、體，非金屬導(dǎo)體非金屬導(dǎo)體也可也可充當(dāng)充當(dāng)電極需插入電極需插入電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液中中形成形成閉合回路閉合回路5、原電池的構(gòu)成條件：、原電池的構(gòu)成條件： 兩種活潑性不同的金屬（或一種金屬和另一兩種活潑性不同的金屬（或一種金屬和另一種非金屬導(dǎo)體）構(gòu)成電極。種非金屬導(dǎo)體）構(gòu)成電極。 電極插進(jìn)電極插進(jìn)電解質(zhì)溶液。電解質(zhì)溶液。 形成閉合回路。形成閉合回路。4、原電池的組成：、原電池的組成： 正極、負(fù)極、電解質(zhì)溶液。正極、負(fù)極、電解質(zhì)溶液。 你能為她開一個(gè)藥方嗎？你能為她開一個(gè)藥方嗎？小結(jié)小結(jié)n一、原電池一、原電池1. 定義：定義：化學(xué)能化學(xué)能轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為電能電能的裝置的裝置2. 原電池中的原電池中的電子

9、轉(zhuǎn)移電子轉(zhuǎn)移：3. 原電池反應(yīng)的本質(zhì)：氧原電池反應(yīng)的本質(zhì)：氧- -還還4. 兩極的判斷與電極反應(yīng)方程式兩極的判斷與電極反應(yīng)方程式n（1）根據(jù)）根據(jù)電極材料電極材料判斷：較活判斷：較活潑潑，當(dāng)，當(dāng)負(fù)負(fù)極極n（2）根據(jù)）根據(jù)電極反應(yīng)電極反應(yīng)判斷：判斷：負(fù)負(fù)極被氧極被氧化化5. 原電池的組成與構(gòu)成條件原電池的組成與構(gòu)成條件n組成：正極、負(fù)極、電解質(zhì)溶液組成：正極、負(fù)極、電解質(zhì)溶液n構(gòu)成條件：構(gòu)成條件： 正極正極附近附近的氧化劑的氧化劑負(fù)極充當(dāng)負(fù)極充當(dāng)?shù)倪€原劑的還原劑導(dǎo)線導(dǎo)線e-e-作業(yè)作業(yè)n1. 書：書：p44-45 1、7n2. 冊：冊：p44：13,5,10,11,12,14,(三三)1,2,(

10、四四)n3. 學(xué)案（明天交）學(xué)案（明天交）n4. 強(qiáng)化練習(xí)（明天交齊）強(qiáng)化練習(xí)（明天交齊）請(qǐng)根據(jù)反應(yīng)請(qǐng)根據(jù)反應(yīng) 2Fe3+ + Fe = 3 Fe 2+設(shè)計(jì)原電池，你有哪些可行方案設(shè)計(jì)原電池，你有哪些可行方案?Fe-Cu FeCl3Fe-C Fe(NO3)3Fe-Ag Fe(SO4)3現(xiàn)象:鋅片上有氣泡冒出鋅片上有氣泡冒出, ,銅片上無明顯現(xiàn)象銅片上無明顯現(xiàn)象結(jié)論:鋅與硫酸反應(yīng)生成鋅與硫酸反應(yīng)生成H H2 2在鋅片析出在鋅片析出現(xiàn)象:鋅片逐漸溶解有氣泡冒出鋅片逐漸溶解有氣泡冒出, ,銅片銅片上無明顯現(xiàn)象上無明顯現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2: 2: 把一塊鋅片和銅片把一塊鋅片和銅片, ,同時(shí)插入盛有同時(shí)插入盛

11、有 稀硫酸的燒杯里稀硫酸的燒杯里, ,觀察現(xiàn)象觀察現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論: : 鋅與硫酸反應(yīng)生成鋅與硫酸反應(yīng)生成H H2 2在鋅片析出在鋅片析出實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1: 1: 把一塊鋅片和一塊銅片分別插入盛有稀把一塊鋅片和一塊銅片分別插入盛有稀 硫酸的燒杯中硫酸的燒杯中, ,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí) 驗(yàn) 探 究實(shí)驗(yàn)3:用導(dǎo)線把實(shí)驗(yàn)用導(dǎo)線把實(shí)驗(yàn)2 2中的銅片和鋅片連接中的銅片和鋅片連接起來起來, ,觀察現(xiàn)象觀察現(xiàn)象現(xiàn)象:鋅片逐漸溶解鋅片逐漸溶解, ,銅片上有氣泡出現(xiàn)銅片上有氣泡出現(xiàn)結(jié)論:H H+ +在銅片上得到電子在銅片上得到電子, ,生成生成H H2 2實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)4: 4: 在導(dǎo)線中間連接一個(gè)靈敏電流計(jì)在導(dǎo)線中間連

12、接一個(gè)靈敏電流計(jì), ,觀察現(xiàn)象觀察現(xiàn)象現(xiàn)象:靈敏電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)靈敏電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)閉合回路中有電流閉合回路中有電流結(jié)論:n思考問題思考問題n1 1、鋅片和銅片用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中、鋅片和銅片用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中, ,銅片銅片 上為什么有氣泡產(chǎn)生上為什么有氣泡產(chǎn)生? ?n2 2、鋅片的質(zhì)量有無變化、鋅片的質(zhì)量有無變化? ?溶液中溶液中 如何變化如何變化? ?n3 3、寫出鋅片和銅片上變化的離子方程式、寫出鋅片和銅片上變化的離子方程式n4 4、從能量變化的角度分析這是什么裝置、從能量變化的角度分析這是什么裝置? ?HC電極反應(yīng)式：電極反應(yīng)式：氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)Zn-2eZn-2e- -

13、=Zn=Zn2+2+ 銅鋅原電池銅鋅原電池電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液失失e, e,沿導(dǎo)線傳遞，有電流產(chǎn)生沿導(dǎo)線傳遞，有電流產(chǎn)生還原反應(yīng)還原反應(yīng)2H2H+ +2e+2e- -=H=H2 2陰離子陰離子陽離子陽離子總反應(yīng)：總反應(yīng)：負(fù)極負(fù)極正極正極 2H2H+ +2e+2e- -=H=H2 2ZnZn2e2e- -=Zn=Zn2+2+Zn+2HZn+2H+ +=Zn=Zn2+2+H+H2 2Zn+HZn+H2 2SOSO4 4=ZnSO=ZnSO4 4+H+H2 2( (離子方程式）離子方程式）（化學(xué)方程式）（化學(xué)方程式）電極反應(yīng)電極反應(yīng)正極：正極：負(fù)極：負(fù)極：（氧化反應(yīng)）（氧化反應(yīng)）（還原反應(yīng)）（還原反應(yīng)）原電池：將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變成電能的裝置原電池：將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變成電能的裝置n組成原電池的條件和原理：組成原電池的條件和原理：n（1 1）有活潑性不同的兩種金屬（或一種是）有活潑性不同的