化学能与电能

看不见冰的冰岛看不见星的星空我们迷失了方向像失去乐土的北极熊多不一定真的多少不见得真的少我们总渴望更加多却不懂其实少就是多关一盏灯点亮一个憧憬熄灭所有灯火才看清满天繁星关一盏灯点燃一颗心灵熄灭所有灯火才还原最真的风景学生照片展示燃烧产生蒸汽燃烧产生蒸汽推动蒸汽轮机带动发电机我国发电总量构成图火电站工作原理示意图化学能热能机械能电能电能据测算、一个典型的现代化火力发电厂对原煤的化学能利用率只有12.3%火力发电的最大弊端何在？把化学能直接转化为电能?化学能电能通过什么途径释放出来的？通过静止还是运动的电荷获得？化学反应电荷移动氧化还原反应Zn+2H+=Zn2++H2↑Cu+2Ag＋=Cu2+＋2AgFe+2Fe3+=3Fe2+点燃2H2+O2=2H2O？Zn+2H+=Zn2++H2↑还原剂氧化剂失2e-得2e-2e-从我们熟悉的氧化还原反应入手氧化反应还原反应H+Zn2+H+H+H+H+H+H+H+H+H+H+H+特征：同一区域（相邻粒子间）、不定向Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+特征：不同区域（导线两端）、定向接受电子的装置提供电子的装置导线电子流向左端：提供电子的装置右端：接受电子的装置锌片稀硫酸分开还原剂氧化反应氧化剂还原反应没有自发的氧化还原反应了导线电子流向左端：提供电子的装置右端：接受电子的装置稀硫酸分开稀硫酸锌片改进:实现自发的氧化还原反应缺少H+接受电子的场所还原剂氧化反应氧化剂还原反应导线电子流向左端：提供电子的装置右端：接受电子的装置锌片稀硫酸分开稀硫酸铜片没有形成闭合回路还原剂氧化反应氧化剂还原反应有了H+接受电子的场所伽伐尼伏打受到启示在铜盘上用铁刀碰触蛙腿发现蛙腿抽搐。想用两种不同的金属得到持续电流伏打电堆锌片银片浸盐水湿布导线电流导线电子流向左端：提供电子的装置右端：接受电子的装置锌片稀硫酸分开稀硫酸铜片没有形成闭合回路还原剂氧化反应氧化剂还原反应铜片稀硫酸锌片有气泡产生指针偏转改进装置后再次尝试根据猜想动手实践并预测可能看到的现象原电池：Primarybattery初级的原始的根源的电池伏特（伏打）(1745–1827)意大利物理学家“原电池”把化学能转化为电能的装置最简单的原电池:Cu-Zn原电池装置图负极电极材料:Zn电极反应式:Zn-2e-=Zn2+电极附近离子活动情况:SO42-阴离子移动过来电极材料:Cu正极电极反应式:２Ｈ＋＋2e-=Ｈ２↑电极附近离子活动情况:Ｈ＋阳离子移动过来电子流入电子流出原电池的实质氧化还原反应理论分析探究设计实验验证得出结论提出问题方法小结有没有把化学能转化为电能的装置分析设计装置实验现象；电流表指针发生偏移铜片上有大量气泡产生这是一种把化学能转化为电能的装置此装置的工作原理自发的氧化还原反应两个电极闭合回路形成条件闭合回路CuZn稀硫酸靠通过导线连接或者两个电极直接接触,传递电子电解质溶液中阴阳离子定向移动两个电极探究对原电池两个电极的要求提供的电极材料：实验序号电极材料电解质溶液溶液现象(电流表指针是否偏转)结论123稀硫酸锌片2个,铜片1个,铁片1个,碳棒1个锌锌锌铜锌铁4锌,碳棒5铁,碳棒6铁,铜7铜,碳棒活泼性不同的两种金属或非金属导体原电池构成的条件①有一个自发进行的氧化还原反应；②____________________________；③____________________________；形成闭合回路有两个电极组成条件工作原理定义回忆归纳化学能转化为电能的装置回忆归纳两极一回路一氧还回忆归纳负极失电子氧化反应正极得电子还原反应原电池中浮（负极）只羊（氧化）收获原电池巩固•如果把2Fe3++Fe=3Fe2+这个反应设计•成一个原电池，它的负极是_____电极反•应为__________________巩固FeFe-2e-=Fe2+拓展应用提高利用Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2设计原电池，画出实验装置，写出电极反应利用Cu+2Ag＋=Cu2+＋2Ag设计一个原电池，画出装置图.电子流出提供电子的装置接受电子的装置氧化还原反应还原剂氧化剂氧化反应还原反应负极正极电解质溶液中阳离子移向阴离子移向正负极的判断电子流入导线