化學(xué)化學(xué)能與電能

化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

第二節(jié)化學(xué)能與電能學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.掌握原電池的形成條件，理解原電池的工作原理；2.能夠正確地判斷原電池的兩極，能夠正確地書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)及總反應(yīng);3.了解常見(jiàn)化學(xué)電源的種類及特點(diǎn)，能夠認(rèn)識(shí)和書(shū)寫(xiě)幾種新型電池的電極及電極反應(yīng)。第一課時(shí)能源：流水風(fēng)力石油天然氣蒸汽電力原煤能源的分類：直接從自然界取得的能源。

一次能源經(jīng)過(guò)加工、轉(zhuǎn)換得到的能源。如：風(fēng)力、原煤、天然氣、石油、流水。如：電力，蒸汽。

一次能源：二次能源：

2001年我國(guó)發(fā)電總量構(gòu)成圖一、化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化：（一）火力發(fā)電：火電站工作原理示意圖化學(xué)能

燃燒熱能

蒸汽機(jī)械能發(fā)電機(jī)電能火力發(fā)電有什么優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)我國(guó)煤炭資源豐富，廉價(jià)方便存在優(yōu)點(diǎn)電能清潔安全快捷方便、節(jié)省時(shí)間存在缺點(diǎn)煤炭資源畢竟有限、非可再生排出大量溫室效應(yīng)氣體可能導(dǎo)致酸雨并且有廢氣能量轉(zhuǎn)化效率低有一定局限性問(wèn)：如何把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能呢？思考與交流【實(shí)驗(yàn)一】分別把鋅片和銅片插入到稀H2SO4中,觀察現(xiàn)象。鋅片：產(chǎn)生大量的氣泡銅片：無(wú)明顯現(xiàn)象【實(shí)驗(yàn)二】再用導(dǎo)線把鋅片和銅片連接起來(lái)，觀察銅片上有無(wú)氣泡產(chǎn)生？現(xiàn)象銅片銅片上有氣泡產(chǎn)生鋅片鋅片逐漸溶解，不產(chǎn)生氣泡電流表電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)（二）原電池1.概念：將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置AZnCuSO42－H+H+正極負(fù)極e－I2.原電池的電極反應(yīng)：鋅片：銅片：Zn-2e-=

Zn2+2H++2e-=H2↑電池反應(yīng)：

Zn+2H+=Zn2++H2↑氧化反應(yīng)還原反應(yīng)（總反應(yīng)）(負(fù)極)(正極)銅鋅原電池的工作原理：鋅失去的電子通過(guò)外電路流向銅片，H＋在銅片上得到電子，從而形成電流。13Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=H2還原劑(Zn)失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)氧化劑(H+)在銅極上得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)還原劑失去的電子從鋅極流出流入銅極.經(jīng)外電路Zn2+H+SO42-電流方向原電池工作原理原電池工作原理：實(shí)現(xiàn)了由化學(xué)能到電能的轉(zhuǎn)化。4.原電池本質(zhì)氧化還原反應(yīng)①反應(yīng)類型。負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)。②電子的移動(dòng)方向。從負(fù)極流出，經(jīng)導(dǎo)線流向正極。③離子的移動(dòng)方向。陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)。（可以）（可以）（不可以）第一組實(shí)驗(yàn)探究形成原電池的條件：第二組實(shí)驗(yàn)（可以）（不可以）第三組實(shí)驗(yàn)（可以）（不可以）原電池的形成條件

(4)

形成閉合回路。（兩電極用導(dǎo)線連接，或接觸。）（1）能自發(fā)地發(fā)生的氧化還原反應(yīng)：①電極和電解質(zhì)溶液②兩電極上分別有還原劑和氧化劑（燃料電池）（2）電解質(zhì)溶液：參與電極反應(yīng)或構(gòu)成內(nèi)電路（3）兩導(dǎo)體作電極：

①活動(dòng)性不同的金屬（或一種金屬和一種非金屬導(dǎo)體石墨），與電解質(zhì)溶液反應(yīng)的活潑金屬為負(fù)極。

②兩不活潑的導(dǎo)體－石墨或Pt等。（燃料電池電極）酒精CuH2SO4溶液ZnAgH2SO4溶液ZnCuZnSO4溶液CuSO4溶液ZnCu鹽橋ZnSO4溶液CuSO4溶液FeCu

下列裝置是否能構(gòu)成原電池？∨∨1.判斷下列哪些裝置構(gòu)成了原電池？若不是，請(qǐng)說(shuō)明理由；若是，請(qǐng)指出正負(fù)極名稱，并寫(xiě)出電極反應(yīng)式.(∨)2H++2e-＝H2↑負(fù)極：總反應(yīng)：正極：Zn－2e-＝Zn2+Zn+2H+＝Zn2++H2↑練習(xí)：(∨)正極：負(fù)極：總反應(yīng)：Fe－2e-＝Fe2+2Ag++2e-＝2AgFe+2Ag+=Fe2++2Ag3.判斷下面裝置是否可以組成原電池，如果可以請(qǐng)寫(xiě)出電極反應(yīng)和總反應(yīng)。原電池的正負(fù)極的判斷方法

微觀判斷（根據(jù)電子流動(dòng)方向）電子流出的極電子流入的極——負(fù)極——正極

較活潑的電極材料較不活潑的電極材料

質(zhì)量增加的電極工作后質(zhì)量減少的電極——負(fù)極——正極——正極——負(fù)極工作后，有氣泡冒出的電極為正極發(fā)生氧化反應(yīng)的極發(fā)生還原反應(yīng)的極宏觀判斷：①根據(jù)電極材料②根據(jù)原電池電極發(fā)生的反應(yīng)③根據(jù)電極增重還是減重④根據(jù)電極有氣泡冒出：——負(fù)極——正極四種方法【小結(jié)】二.原電池的構(gòu)成：一.原電池：把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置1.可自發(fā)發(fā)生的氧化還原反應(yīng)2.兩個(gè)電極3.內(nèi)部有離子導(dǎo)電體（通常是電解質(zhì)溶液）4.形成閉合電路三.原電池的工作原理：四.原電池正負(fù)極的判斷方法：練習(xí)1：Zn片,Ag片,AgNO3溶液為組裝材料，設(shè)計(jì)原電池。設(shè)計(jì)原電池：

利用下述反應(yīng)：2FeCl3+Fe=3FeCl2設(shè)計(jì)一個(gè)原電池裝置。①畫(huà)出裝置圖；②標(biāo)明電極材料和電解質(zhì)溶液；③寫(xiě)出電極反應(yīng)式。負(fù)極（Fe):2Fe-2e-=Fe2+正極（C):2Fe3++2e-=2Fe2+練習(xí)2:（先寫(xiě)出離子反應(yīng)）練習(xí)有A、B、C、D四種金屬分別浸入稀H2SO4中，A、B產(chǎn)生氣泡緩慢而C、D產(chǎn)生氣泡較激烈；把A、B