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1、第二节化学能与电能,化学能转化为电能,第1课时,学习目标定位 1.熟悉能源的分类和化学能与电能的转化关系。2.知道原电池是利用氧化还原反应将化学能转化为电能的装置，通过实验会说明原电池的原理，会判断原电池的正极、负极，会正确书写电极反应式，熟知原电池的应用。,Contents Page,化学能与电能的转化,原电池的工作原理,学习小结,内容索引,01,02,03,当堂检测,04,1电能使用电器时都需要电能。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，又称电力。,化学能与电能的转化,2火力发电火电(火力发电)是通过燃烧，使化学能转变为，加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机，然后带
2、动发电机发电。燃煤发电是从煤中的化学能开始的一系列能量转换过程，该过程可表示为,化石燃料(如煤、石油、天然气),热能,热能,机械能,电能,其中，是使化学能转换为电能的关键。,燃烧(氧化还原反应),3化学能与电能的直接转化化学能可通过 反应直接转化成电能。,氧化还原,归纳总结,一次能源与二次能源对比,直接从自然界中取得的能源,由一次能源经过加工、转化得到的能源,煤,石油,天然气,1下列说法不正确的是()A根据一次能源和二次能源的划分，氢气为二次能源B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C火力发电是化学能间接转化为电能的过程D水力发电是将化学能转化为电能的过程解析水力发电
3、是将水的机械能转化为电能的过程。,活学活用,D,2下列各项中，属于一次能源的是()煤石油天然气煤气电力A BC D解析煤、石油、天然气等没有经过加工或转换而直接从自然界中取得，称为一次能源；煤气、电力、汽油、煤油、焦炭等，是在一次能源基础上经过加工转换而来的，称为二次能源。,A,原电池的工作原理,1按要求完成下列实验，并填表：,锌片逐渐溶解，表面有气泡；铜片表面无气泡,锌片逐渐溶解，铜片表面有气泡，电流表指针发生偏转,两锌片逐渐溶解且表面都有气泡，电流表指针不偏转,无现象,锌与稀硫酸发生置换反应产生H2，而铜则不能,锌与稀硫酸反应，但氢气在铜片上产生，导线中有电流,锌与稀硫酸反应产生氢气，但导
4、线中无电流,乙醇是非电解质，与Zn、Cu都不反应,2.原电池(1)原电池的概念是将 能转化为 能的装置；原电池的反应本质是 反应。(2)原电池的构成条件理论上，自发的反应均可构成原电池。具体条件是：具有的两个电极(金属与金属或金属与能导电的非金属)；溶液：两电极均插入 溶液中；导线：两极用导线相连，形成闭合回路。,化学,电,氧化还原,氧化还原,活动性不同,电解质,(3)原电池的工作原理根据原电池反应原理，分析下图并填空,原电池总反应式：；,Zn2H=Zn2H2,负极,氧化反应,Zn-2e=Zn2+,正极,还原反应,2H+2e-=H2,能量转化过程：原电池在工作时，极失去电子，电子通过导线流向极
5、，溶液中氧化性物质 电子，发生 反应，这样氧化反应和还原反应不断发生，极不断地失电子，失去的电子不断地通过导线流向 极，被氧化性物质得到，闭合回路中不断有 产生，也就形成了电流，即 能转变为 能。,负,正,得到,还原,负,正,电子流,化学,电,(4)原电池工作原理的应用比较金属活动性作负极的金属活动性，作正极的金属活动性；改变化学反应速率如：在Zn和稀硫酸反应时，滴加少量CuSO4溶液，则Zn置换出的铜和锌能构成原电池的正负极，从而加快Zn与稀硫酸反应的速率；,强,弱,设计原电池如：把Fe2Fe3=3Fe2设计成原电池，可用 作负极，作正极，作电解质溶液；保护金属设备如：船体是钢铁材料，在海水
6、中易被腐蚀，在船体外壳焊接上比铁活泼的金属(如Zn)，则构成以Zn、Fe为电极的原电池，被消耗掉而 得到保护。,Fe,铜(或石墨),FeCl3溶液,Zn,Fe,归纳总结,还原性较弱的金属或能导电的非金属,还原反应,电子流入,电流流出,还原性较强的金属,氧化反应,电子流出,电流流入,3如图装置中，明显有电流产生的是(),活学活用,解析依据原电池的构成条件分析可知：A选项中酒精不是电解质溶液，不能构成原电池；B选项中的两电极材料与电解质溶液不能发生自发的氧化还原反应，因而也不能构成原电池；D选项中的装置没有构成闭合回路，不能构成原电池；只有C选项中的装置符合原电池的构成条件。答案C,理解感悟原电池
7、的判定方法：一看反应原理(能否自发地进行氧化还原反应)；二看构成条件(两极一液成回路：两个活泼性不同的电极，插入电解质溶液中，装置形成闭合回路)。,4由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。,根据实验现象回答下列问题：(1)装置甲中负极的电极反应式是_。(2)装置乙中正极的电极反应式是_。(3)装置丙中溶液的pH变化是_。(4)四种金属活动性由强到弱的顺序是_。,解析据装置甲知活动性：AB，A作负极，电极反应式为A2e=A2；据装置乙知活动性：BC，正极反应式为Cu22e=Cu；据装置丙知活动性：DA，正极反应式为2H2e=H2，故c(H)减小，pH增大。据甲、乙、丙知活动性强弱顺序：D
8、ABC。,答案(1)A2e=A2(2)Cu22e=Cu(3)变大(4)DABC,学习小结,原电池是把化学能转化为电能的装置。其工作原理是,当堂检测,1化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关。下列说法正确的是()A天然气、石油、流水、风力、氢气为一次能源B无论是风力发电还是火力发电，都是将化学能转化为电能CPM2.5含有的铅、镉、铬、钒、砷等对人体有害的元素均是金属元素D发展低碳经济、循环经济，推广可利用太阳能、风能的城市照明系统,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,解析A项，H2不是一次能源；B项，风力发电不是将化学能转化为电能；C项，砷不是金属元素。答案D,2有a、b、c、d四种金
9、属，将a与b用导线连结起来浸入电解质溶液中，b不易腐蚀。将a、d分别投入等浓度的盐酸中，d比a反应剧烈。将Cu浸入b的盐溶液里，无明显变化。如果把Cu浸入c的盐溶液里，有c的单质析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是()Ad、c、a、b Bd、a、b、cCd、b、a、c Db、a、d、c,1,2,3,4,5,B,1,2,3,4,5,3将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是(),A两烧杯中铜片表面均无气泡产生B甲中铜片是正极，乙中铜片是负极C两烧杯中溶液的酸性均减弱D产生气泡的速率甲比乙慢,1,2,3,4,5,解析因乙烧杯中锌片和铜片没有接触，没有构成闭合回
10、路，故不能构成原电池，因此乙烧杯中铜片上没有气泡，只有锌片上有气泡。因甲烧杯中锌片和铜片用导线连接后构成原电池，加快了锌的溶解，铜片上产生气泡的速率比乙烧杯中锌片上产生气泡的速率快。又因两烧杯中的锌都能与稀硫酸反应产生氢气而消耗H，导致两烧杯中溶液的酸性均减弱。答案C,1,2,3,4,5,理解感悟金属铜和锌插入稀硫酸中后，铜不反应，锌溶解并产生气泡。若用导线连接两金属或将两金属直接接触，就构成了原电池，现象也就发生了变化：铜表面产生大量气泡，比未构成原电池时锌表面的气泡产生速率要快。这一原理可用于实验室制氢气：在稀硫酸中滴加少量硫酸铜溶液，与锌粒混合后，锌置换出铜，覆盖在锌的表面，形成许多微小
11、的铜锌原电池，使得产生氢气的速率大大加快。,1,2,3,4,5,4在铜锌原电池中，以硫酸铜为电解质溶液，锌为_极，电极上发生的是_(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式为_。锌片上观察到的现象为_；铜为_极，电极上发生的是_(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式是_；铜片上观察到的现象是_，原电池总反应的离子方程式为_。,1,2,3,4,5,解析CuSO4为电解质溶液时，铜锌原电池的负极为锌，电极反应式为Zn2e=Zn2，所以锌片不断溶解，正极为铜，电极反应式为Cu22e=Cu，所以铜极不断变粗，电池总反应式为ZnCu2=Zn2Cu。答案负氧化Zn2e=Zn2锌片溶解正还原Cu22e=Cu铜极变粗ZnCu2=Zn2Cu,5铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。(1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式：_。(2)若将(1)中的反应设计成原电池，请写出电极反应式：正极反应：_；负极反应：_。,1,2,3,4,5,2Fe3Cu=2Fe2Cu2,2Fe32e=2Fe2,Cu2e=Cu2,谢谢观看,
