化学能与电能【第一课时】

能源的分类①形成条件一次能源：从自然界中直接取得的能源如:煤,石油,天然气等化石燃料.如：水能、风能、天然铀矿等二次能源：经一次能源加工、转换得到的能源．如电能(电力：水电、火电、核电)、蒸汽等②按性质不可再生能源：如:煤,石油,天然气等化石燃料.可再生能源：如水能、生物质能、沼气等③按使用历史常规能源：如水能、化石燃料等新能源：如太阳能、核能、生物质能、氢能等可见：火力发电占据绝大部分什么是火力发电？火电站的工作原理如何?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2001年我国发电总量构成图火力发电工作原理示意图化石燃料化学能燃烧热能蒸汽机械能电能发电机讨论火力发电有哪些缺点?一、能源与火力发电：a.我国煤炭资源丰富,廉价方便.b.电能清洁安全,又快捷方便.a.排出大量的温室效应气体.b.有废气可能导致酸雨c.废料、废水d.储量有限e.能量转换效率低间接：直接：化学能燃烧热能蒸汽机械能发动机电能装置原电池概念构成条件工作原理第一课时：化学能与电能方程式思考问题寻找答案你对问题２的想法稀H2SO4ZnCu锌表面有气泡产生，铜表面无明显现象1.反应中，【】物质失电子，【】物质得电子演示探究实验现象用导线将锌表面的电子引出来Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑２.什么方法可使Zn与H+分开，不让H+直接在Zn表面得电子？ZnH+Zn+2H+=Zn2++H2↑离子方程式思考问题寻找答案组内交流列出想法演示探究实验现象Cu起传导电子的作用。Zn+2H+=Zn2++H2↑稀H2SO4ZnCu大量气泡从铜片逸出，锌片部分溶解1.H+得到的电子是Cu失去的吗？2.在这个过程中Cu起什么作用？3.你怎样才能知道导线中有电子通过？可用电流表测电流及方向。原电池的工作原理_【用】.flv导线Zn2+气泡不是解释实验现象思考问题寻找答案组内交流列出想法实验现象化学能直接转化为电能1.电子从Zn到H+经历了哪些途径？2.你认为这个过程能量是如何转化的？锌表面无气泡，表面有气泡，电流表发生偏转。深入探究该实验：外电路电子由Zn→导线→铜片→H+定向移动产生电流，故电流表的指针发生偏转离子定向移动—内电路∴内、外电路形成闭合回路二、化学能直接转化为电能1.原电池的概念：将化学能转化为电能的装置前提:能自发发生氧化还原反应AZnCH2SO4AAgCuH2SO4稀H2SO4ZnCu电极材料电极反应式发生的反应原电池的电极Zn片Cu片总的离子反应方程式Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=H2↑Zn+2H+=Zn2++H2↑负极正极还原反应氧化反应思考：①电子的流向？电流的流向？②离子的移动？【阳离子向正极移】③内电路？外电路？请根据Zn-Cu-稀硫酸组成的原电池填表2、原电池的工作原理能量转变化学反应将化学能直接转化为电能氧化还原反应中电子转移(负极失去电子经过导线定向的流入正极)原电池试着说说下列哪些能构成原电池？AZnCH2SO4AZnCu酒精ZnH2SO4ACuH2SO4**************************************************************************************************************************************************************************AZnZnH2SO4AZnCuHCl①②③④⑤⑥ACCuHCl✔✖✔✔✖✖✖没发生自发氧化还原反应⑦⑧⑨✔✔3、构成原电池的条件①有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体:C【石墨棒】）作电极材料。②电极材料均插入电解质溶液中（氧化还原反应）③两极（用导线）相连形成闭合电路两极一液一连线4.你是如何判定装置的正、负极？思考与交流正极负极电子流入的极不活泼电极发生还原反应电子流出的极较活泼电极发生氧化反应AZnMgH2SO4负极正极5、如何书写电极反应方程式负极（锌片）：Zn－2e-=Zn2+负极（锌片）：Zn－2e-=Zn2+正极（石墨）：2H++2e-=H2↑正极（铜片）：Cu2++2e-=Cu总反应:Zn+2H+=Zn2++H2↑总反应:Zn+Cu2+=Zn2++CuAMgAlNaOH溶液深入思考与交流1、正、负极？2、电极反应式？3、总反应式？答案：负极：2Al—6e—+8OH—=2AlO2—+4H2O正极：6H2O+6e—=6OH—+3H2↑正极负极总反应式：2Al+2OH—+2H2O=2AlO2—+3H2↑ZnCuZn2+e-e-H+H+Zn－2e-=Zn2+总反应：2H++2e-=H2↑Zn+2H+=Zn2++H2↑（氧化反应）（还原反应）锌片：铜片：Cu-Zn原电池：负极：正极：间接：直接：化学能燃烧热能蒸汽机械能发动机电能装置原电池概念构成条件工作原理化学能与电能病例分析例31、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.MgB.FeC.AlD.CuB2、由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的PH()A.不B先变大后变小C逐渐变大D.逐渐变小C3.一个电池反应的离子方程式是Zn+Cu2+=Zn2++Cu,该反应的的原电池正确组合是()CABCD正极ZnCuCuFe负极CuZnZnZn电解质溶液CuCl2H2SO4CuSO4HCl4、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．abcdB．acdbC．cabdD．bdcaB例：将铜片，锌片和300mL稀硫酸组成的原电池中，当铜片上放出3.36L气体（标准状况）时，硫酸恰好用完，产生这些气体消耗锌【】g，有【】个电子通过导线，原硫酸的物质的量浓度为【】mol/L9.751.806×10230.5综合练习：1、将用导线连接的电极X、Y插入装有CuSO4溶液的烧杯中，（外电路中电子流向如图所示。）据此判断，下列说法正确的是【】A.外电路中电流方向为X→YB.若电极材料分别为锌片和铜片，则Y为锌片C.X极上发生还原反应D.若电极材料都是金属，则金属活动性：X＞YD综合练习：2、普通水泥在固化过程中自由水分子减少，呈碱性。根据这一物理化学特点，科学家发明了电动势法测水泥初凝时间。此法的原理如图所示，反应的总方程式2Cu+Ag2O=Cu2O+2Ag,下列说法正确的是【】A.电流方向：Cu→→Ag2O/Ag→CuB.Ag2O为负极C.负极的电极反应式：2Cu+2OH——2e-=Cu2O+H2OD.电池工作时，OH—向正极移动AC3、用Cu片、Al片、Cu(NO3)2溶液设计一个原电池，下列有关该原电池的叙述不正确的是【】A.由该原电池工作原理不能比较Cu、Al的金属活动性大小B.正极反应：Cu2++2e-=CuC.其他条件不变，将Al片改为Zn片，通过等量电子时，Zn片溶解质量大于AlD.其他条件不变，将Cu(NO3)2溶液改为FeCl3溶液，负极电极反应：Al—3e-=Al3+A