化學(xué)能與電能(PPT

1、化學(xué)能與電能化學(xué)能與電能【考綱及課標(biāo)要求考綱及課標(biāo)要求】教學(xué)教學(xué)目標(biāo)目標(biāo)1.掌握原電池基本工作原理掌握原電池基本工作原理2.掌握原電池基本組成條件掌握原電池基本組成條件3.能夠能夠書寫簡單電池及電極反應(yīng)方程式書寫簡單電池及電極反應(yīng)方程式4.了解能量的轉(zhuǎn)化對生產(chǎn)和生活的影響了解能量的轉(zhuǎn)化對生產(chǎn)和生活的影響 重點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)難點(diǎn)原電池的構(gòu)成條件及工作原理原電池的構(gòu)成條件及工作原理 化學(xué)小史化學(xué)小史 意大利解剖學(xué)和醫(yī)學(xué)教授意大利解剖學(xué)和醫(yī)學(xué)教授伽伽伐尼伐尼，在一次解剖青蛙的實(shí)驗(yàn)中，在一次解剖青蛙的實(shí)驗(yàn)中意外發(fā)現(xiàn)，當(dāng)用兩種意外發(fā)現(xiàn)，當(dāng)用兩種不同金屬不同金屬材材質(zhì)的解剖刀同時(shí)觸碰青蛙腿時(shí)，質(zhì)的解剖刀同時(shí)觸碰

2、青蛙腿時(shí)，蛙腿會(huì)發(fā)生痙攣。為此，蛙腿會(huì)發(fā)生痙攣。為此， 他又做了一系列的實(shí)驗(yàn)，他又做了一系列的實(shí)驗(yàn)， 用不同金屬絲接通蛙腿用不同金屬絲接通蛙腿 時(shí)，時(shí)，蛙腿都會(huì)產(chǎn)生痙攣。蛙腿都會(huì)產(chǎn)生痙攣。蛙腿蛙腿化學(xué)小史化學(xué)小史 格林太太開朗、樂觀。開懷大笑格林太太開朗、樂觀。開懷大笑的時(shí)候，大家會(huì)發(fā)現(xiàn)她一口整齊潔白的時(shí)候，大家會(huì)發(fā)現(xiàn)她一口整齊潔白的牙齒中鑲有兩顆假牙。的牙齒中鑲有兩顆假牙。一顆金牙，一顆金牙，一顆鋼牙一顆鋼牙 ，這是一次車禍后留下的痕，這是一次車禍后留下的痕跡。跡。 令人百思不得其解的是，自從鑲令人百思不得其解的是，自從鑲了這兩顆假牙后，格林太太經(jīng)常頭痛了這兩顆假牙后，格林太太經(jīng)常頭痛失眠失

3、眠醫(yī)生絞盡腦汁，病情也不見醫(yī)生絞盡腦汁，病情也不見好轉(zhuǎn)好轉(zhuǎn) 思考思考 為什么為什么“蛙腿會(huì)痙攣蛙腿會(huì)痙攣”、“兩顆假牙會(huì)引發(fā)頭痛兩顆假牙會(huì)引發(fā)頭痛”呢？呢？閱讀教材閱讀教材39-40頁回答下列問題頁回答下列問題1、何為一次能源、二次能源？、何為一次能源、二次能源？2、電能是一次能源還是二次能源？、電能是一次能源還是二次能源？3、根據(jù)、根據(jù)2001年我國發(fā)電總量構(gòu)成圖，我國年我國發(fā)電總量構(gòu)成圖，我國（ ）發(fā)電居于首位。）發(fā)電居于首位?；痣娀痣?1.2水電水電17.6其它其它1.21.2一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能火力發(fā)電原理及過程火力發(fā)電原理及過程思考：火力發(fā)電的過程能量是怎樣轉(zhuǎn)化的

4、？思考：火力發(fā)電的過程能量是怎樣轉(zhuǎn)化的？化學(xué)能（燃料）燃燒熱能蒸汽機(jī)械能（渦輪機(jī)）發(fā)電機(jī)電能2、火力發(fā)電的化學(xué)深層本質(zhì)分析、火力發(fā)電的化學(xué)深層本質(zhì)分析燃燒燃燒氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)氧化劑與還原劑之間發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移氧化劑與還原劑之間發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移火力發(fā)電火力發(fā)電將化學(xué)能經(jīng)一系列能量轉(zhuǎn)化為電將化學(xué)能經(jīng)一系列能量轉(zhuǎn)化為電 能能舊鍵斷裂和新鍵形成、體系能量變化舊鍵斷裂和新鍵形成、體系能量變化過程過程關(guān)鍵關(guān)鍵 本質(zhì)本質(zhì)本質(zhì)本質(zhì) 引起引起 一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能【思考與交流】火力發(fā)電有什么缺點(diǎn)1.煤炭是非可再生資源，會(huì)造成能源危機(jī)煤炭是非可再生資源，會(huì)造成能源危機(jī)2.煤炭燃燒會(huì)產(chǎn)生污染

5、性氣體煤炭燃燒會(huì)產(chǎn)生污染性氣體3.經(jīng)多次轉(zhuǎn)換，能量損耗大，燃料的經(jīng)多次轉(zhuǎn)換，能量損耗大，燃料的 利用率低利用率低 化學(xué)能化學(xué)能 電能電能直接？直接？實(shí)踐活動(dòng)實(shí)踐活動(dòng)自制電池自制電池水果電池。如下圖：水果電池。如下圖：稀硫酸稀硫酸ZnCu 將一將一Zn片、片、Cu片平行插入稀硫酸片平行插入稀硫酸中，有什么現(xiàn)象？中，有什么現(xiàn)象？寫出有關(guān)反應(yīng)的離寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式。子方程式。稀硫酸ZnCu現(xiàn)象現(xiàn)象(3)電流表指針有偏轉(zhuǎn)電流表指針有偏轉(zhuǎn)(2)銅片上有氣泡產(chǎn)生銅片上有氣泡產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2-4(1)鋅片不斷溶解鋅片不斷溶解一、原電池一、原電池（1）定義定義：將將化學(xué)能化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變成直接轉(zhuǎn)變成電能電能

6、的的裝置，稱為裝置，稱為原電池原電池（電源）（電源） 規(guī)定規(guī)定：負(fù)極：負(fù)極：正極：正極：電子流出（或電流流進(jìn)）的一極電子流進(jìn)（或電流流出）的一極稀硫酸稀硫酸ZnCuZn2+e-e-H+H+Zn2e-=Zn2+總反應(yīng)：總反應(yīng)：2H+2e-=H2Zn+2H+=Zn2+H2（氧化反應(yīng)）（氧化反應(yīng)）（還原反應(yīng)）（還原反應(yīng)）鋅片：鋅片：銅片：銅片：Cu-Zn原電池：原電池：負(fù)極：負(fù)極：正極：正極：（2）工作原理工作原理：e-e-e- _外電路：外電路：內(nèi)電路：內(nèi)電路： 陽離子陽離子正極正極陰離子陰離子負(fù)極負(fù)極負(fù)極負(fù)極正極正極e-這樣整個(gè)電路構(gòu)成了閉合回路，帶這樣整個(gè)電路構(gòu)成了閉合回路，帶電粒子的定向移動(dòng)

7、產(chǎn)生電流電粒子的定向移動(dòng)產(chǎn)生電流回憶思考：回憶思考：通過以上實(shí)驗(yàn)想想原電通過以上實(shí)驗(yàn)想想原電池是由哪幾部分組成的，構(gòu)成原電池是由哪幾部分組成的，構(gòu)成原電池的條件又有哪些？池的條件又有哪些？組成：兩電極、導(dǎo)線、電解質(zhì)溶液以及容器組成：兩電極、導(dǎo)線、電解質(zhì)溶液以及容器怎樣才能構(gòu)成一個(gè)原電池呢？怎樣才能構(gòu)成一個(gè)原電池呢？（可以）（可以）（可以）（可以）（可以）（可以）（不可以）（不可以）形成條件一：形成條件一：活潑性不同的兩個(gè)電極活潑性不同的兩個(gè)電極負(fù)極：較活潑的金屬負(fù)極：較活潑的金屬正極：較不活潑的金屬、石墨等正極：較不活潑的金屬、石墨等第一組實(shí)驗(yàn)第一組實(shí)驗(yàn)（可以）（可以）（不可以）（不可以）形成

8、條件二：電極需浸入形成條件二：電極需浸入電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液中中第二組實(shí)驗(yàn)第二組實(shí)驗(yàn)第三組實(shí)驗(yàn)第三組實(shí)驗(yàn)形成條件三：必須形成閉合回路形成條件三：必須形成閉合回路（不可以）（不可以）（可以）（可以） u（不可以）（不可以）第四組實(shí)驗(yàn)第四組實(shí)驗(yàn)形成條件四：必須具備一個(gè)自發(fā)進(jìn)形成條件四：必須具備一個(gè)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)行的氧化還原反應(yīng)（可以）（可以）（3）原電池組成條件）原電池組成條件 兩種活潑性不同的金屬作電極兩種活潑性不同的金屬作電極 （或其或其中一種為能導(dǎo)電中一種為能導(dǎo)電 的非金屬，如的非金屬，如“碳棒碳棒”）其中較活潑金屬為負(fù)極。其中較活潑金屬為負(fù)極。較不活潑金屬（或非較不活潑金屬（或非

9、金金 屬）為正極屬）為正極 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液 形成閉合回路形成閉合回路 能自發(fā)地發(fā)生能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)兩兩極極一液一一液一線線一反應(yīng)一反應(yīng)病病 例例 回顧回顧病病 例例 分分 析析你能為她開一個(gè)藥方嗎？你能為她開一個(gè)藥方嗎？思思考考: :?診療方案：拔掉一顆，診療方案：拔掉一顆，換成和另一顆牙相同材換成和另一顆牙相同材料的假牙！料的假牙?。?）原電池原理的應(yīng)用）原電池原理的應(yīng)用制作化學(xué)電源制作化學(xué)電源加快反應(yīng)速率：加快反應(yīng)速率： 例如，實(shí)驗(yàn)室制例如，實(shí)驗(yàn)室制H2時(shí)，由于鋅太純，反應(yīng)一時(shí)，由于鋅太純，反應(yīng)一般較慢，可加入少量般較慢，可加入少量CuSO4以加快反應(yīng)速率。以加快

10、反應(yīng)速率。判斷判斷金屬活動(dòng)性的強(qiáng)弱金屬活動(dòng)性的強(qiáng)弱揭示鋼鐵腐蝕的原因及防止鋼鐵的腐蝕。揭示鋼鐵腐蝕的原因及防止鋼鐵的腐蝕。 鋼鐵中含有碳，可與鋼鐵中含有碳，可與Fe組成原電池，發(fā)生原電組成原電池，發(fā)生原電池反應(yīng)而使鋼鐵遭到腐蝕池反應(yīng)而使鋼鐵遭到腐蝕 練習(xí)練習(xí). .把把a(bǔ) a、b b、c c、d d四塊金屬片浸入稀硫酸中，四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池。若用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池。若a a、b b相連時(shí)，相連時(shí)，a a為負(fù)極；為負(fù)極；c c、d d相連時(shí)，電流由相連時(shí)，電流由d d到到c c；a a、c c相連相連時(shí)，時(shí)，c c極上產(chǎn)生大量氣泡，極上產(chǎn)生大量氣泡，b b、d d

11、相連時(shí)，電子由相連時(shí)，電子由d d流向流向b b ，則四種金屬的活動(dòng)性順序由強(qiáng)到弱的，則四種金屬的活動(dòng)性順序由強(qiáng)到弱的為為( )( ) A Aa b c d Ba b c d Ba c d b a c d b C Cc a b d Dc a b d Db d c a b d c a 例：例：()()負(fù)極：負(fù)極：正極：正極：總反應(yīng)：總反應(yīng)：正極：正極：負(fù)極：負(fù)極：總反應(yīng)：總反應(yīng)：Zn2e-Zn2+2H+2e-H2Zn+2H+Zn2+H2Fe2e-Fe2+Cu2+2e-CuFe+Cu2+Fe2+CuFe+CuSO4Cu+FeSO4現(xiàn)象？（5）電極反應(yīng)方程式的書寫）電極反應(yīng)方程式的書寫練：練：你是如何判定裝置的正、負(fù)極？你是如何判定裝置的正、負(fù)極？思考與交流思考與交流 正極正極 負(fù)極負(fù)極電子流入的極電子流入的極不活潑電極不活潑電極發(fā)生還原反應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng)電子流出的極電子流出的極較活潑電極較活潑電極發(fā)生氧化反應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng)Fe比比Fe不活潑的金屬或石墨不活潑的金屬或石墨 CuSO4 、CuCl2等等負(fù)極：負(fù)極：正極：正極：電解質(zhì)溶液：電解質(zhì)溶液：請根據(jù)反應(yīng)請根據(jù)反應(yīng):Fe+Cu:Fe+Cu2+2+=Fe=Fe2+2+Cu+