1、第六章、化学反应与能量第六章、化学反应与能量第一节、化学反应与能量变化第一节、化学反应与能量变化第二部分：化学反应与电能第二部分：化学反应与电能 实验实验11对比下表中对比下表中20102010年和年和20192019年我国电力来源构成数据，分析我年我国电力来源构成数据，分析我国现阶段日常使用的电能的主要来源。你知道电能是如何产生的吗？国现阶段日常使用的电能的主要来源。你知道电能是如何产生的吗？太阳能发电：无枯竭危险太阳能发电：无枯竭危险;安全可安全可靠，无噪声，无污染排放外，绝对干靠，无噪声，无污染排放外，绝对干净净(无公害无公害);不受资源分布地域的限不受资源分布地域的限制，可利用建筑屋面
2、的优势制，可利用建筑屋面的优势;无需消无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电供电;能源质量高能源质量高;建设周期短，建设周期短，获取能源花费的时间短。获取能源花费的时间短。-最理想能最理想能源！源！缺点：设备成本高，太阳能利缺点：设备成本高，太阳能利用率却较低，不能广泛应用。用率却较低，不能广泛应用。 实验实验6-36-3分别完成下列实验，观察实验现象，实验结论？分别完成下列实验，观察实验现象，实验结论？ 将锌片与铜片将锌片与铜片同时插入同时插入( (不接触不接触) )到稀硫酸中，锌片、铜片表面现象？到稀硫酸中，锌片、铜片表面现象？将实验中的锌片与铜片用将实
3、验中的锌片与铜片用导线连接导线连接( (或者或者紧靠紧靠在一起在一起) )，铜片表面现象？，铜片表面现象？在实验在实验的导线中间连接一个的导线中间连接一个电流表电流表，观察电流表的指针是否偏转？，观察电流表的指针是否偏转？锌片（不纯）：表面有气泡产生；铜片：表面有大量气泡产生锌片（不纯）：表面有气泡产生；铜片：表面有大量气泡产生电流表指针发生偏转电流表指针发生偏转锌片：表面有大量气泡产生；铜片：表面无明显现象。锌片：表面有大量气泡产生；铜片：表面无明显现象。实验现象：实验现象：锌片逐锌片逐渐渐溶解溶解( 不纯的锌不纯的锌片表面也会产生气片表面也会产生气泡泡)，铜片表面有，铜片表面有气泡气泡产生
4、，电流表产生，电流表指针发生偏转指针发生偏转。铜片表面可能是什么气体？如何生成的？铜片表面可能是什么气体？如何生成的？H+在铜片表面得到的电子是哪来的？判断依据？在铜片表面得到的电子是哪来的？判断依据？推测锌片与铜片表面发生的可能反应？推测锌片与铜片表面发生的可能反应？电极反应式电极反应式如果换成两块铜片如果换成两块铜片(或锌片或锌片)电流表指针会偏转吗？电流表指针会偏转吗？溶液中的带电微粒怎样运动？为什么？溶液中的带电微粒怎样运动？为什么？理论探究理论探究 实验实验22化学能转化为电能的装置叫做原电池。根据实验描述铜锌（稀硫酸）化学能转化为电能的装置叫做原电池。根据实验描述铜锌（稀硫酸）原电
5、池的工作原理。构成原电池需的条件？如何判断原电池的正负极？原电池的工作原理。构成原电池需的条件？如何判断原电池的正负极？原电池构成条件：原电池构成条件：自发的氧化还原反应自发的氧化还原反应、电极材电极材料料（两个电极）、形成（两个电极）、形成闭合回路闭合回路（互相（互相接触接触或用或用导线导线连接连接并插入到并插入到电解质溶液电解质溶液中）。中）。原电池的负极：原电池的负极：活泼性活泼性较强较强的金属、电子的金属、电子流出流出的的电极、发生电极、发生氧化氧化反应的电极、反应的电极、溶解或减轻溶解或减轻的电极。的电极。若用铜片、铁片、铝片、石墨棒做原电池的电极材料，电极有哪些组合？若用铜片、铁片
6、、铝片、石墨棒做原电池的电极材料，电极有哪些组合？ 问题问题33哪些装置属于原电池？标明原电池的正负极，写出电极反应式？哪些装置属于原电池？标明原电池的正负极，写出电极反应式？原电池构成条件：原电池构成条件：自发的氧化还原反应自发的氧化还原反应、电极材料电极材料（两个电极）、形（两个电极）、形成成闭合回路闭合回路（互相（互相接触接触或用导线或用导线连接连接并插入到并插入到电解质溶液电解质溶液中）。中）。 问题问题44给你给你AlAl、ZnZn、CuCu、石墨和苹果你能设计成电池吗、石墨和苹果你能设计成电池吗? ?回答下列问题：回答下列问题：苹果电池中，苹果的作用是什么？苹果电池中，苹果的作用是
7、什么？苹果电极中，对电极材料的选择有何建议？苹果电极中，对电极材料的选择有何建议？影响苹果电池电流大小的因素有哪些？影响苹果电池电流大小的因素有哪些？必修二教材第必修二教材第4141页第页第7 7大题大题苹果电池的电压大小还可能与苹果的种类（或苹果大小）、两电极间的距离、电极面积大小、电极材料、成熟程度等有关；影响原电池电流大小因素：影响原电池电流大小因素：电极材料活性电极材料活性的差异、电极材料表面积大小、电极插入的差异、电极材料表面积大小、电极插入电解质溶液的深浅、两个电极之间距离的电解质溶液的深浅、两个电极之间距离的远近、电解质溶液的类型（浓度）等等。远近、电解质溶液的类型（浓度）等等。
8、 问题解决问题解决 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，判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，判断以下叙述是否正确？断以下叙述是否正确？两烧杯中铜片表面均无气泡产生；两烧杯中铜片表面均无气泡产生；两烧杯中氢离子浓度均减小；两烧杯中氢离子浓度均减小；产生气泡的速度甲比乙慢；产生气泡的速度甲比乙慢；甲中铜片是正极，乙中铜片是负极；甲中铜片是正极，乙中铜片是负极；将稀硫酸换成将稀硫酸换成FeClFeCl3 3溶液时两烧杯均溶液时两烧杯均 不再发生原电池反应；不再发生原电池反应；将乙中的纯锌片和纯铜片紧靠在一将乙中的纯锌片和纯铜片紧靠在一 起时铜片表面会产生气泡
9、；起时铜片表面会产生气泡；将甲烧杯中的锌片换成铁片则甲烧杯中将甲烧杯中的锌片换成铁片则甲烧杯中铁片上的电极反应式为：铁片上的电极反应式为：Fe-3eFe-3e- -=Fe=Fe3+3+ 甲烧杯中电流方向由铜片经导线流向锌片；甲烧杯中电流方向由铜片经导线流向锌片；乙烧杯中锌片附近滴几滴硫酸铜溶液，气泡产生速率加快乙烧杯中锌片附近滴几滴硫酸铜溶液，气泡产生速率加快 问题问题55阅读必修二教材第阅读必修二教材第38-3938-39页有关内容，了解常见的化学电源。页有关内容，了解常见的化学电源。化学电源化学电源一次电池：一次电池：锌锰干电池等锌锰干电池等二次电池：二次电池：铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子
10、电池等铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池等其它电池：其它电池：燃料电池（氢气、甲烷、乙醇）等燃料电池（氢气、甲烷、乙醇）等 问题问题66银锌电池是一种常见化学电源，其反应原理：银锌电池是一种常见化学电源，其反应原理：ZnZnAgAg2 2OOHH2 2OO= =Zn(OH)Zn(OH)2 22Ag2Ag，其工作示意图如下。下列说法不正确的是，其工作示意图如下。下列说法不正确的是DA A、ZnZn电极是负极电极是负极B B、AgAg2 2OO电极发生还原反应电极发生还原反应C C、ZnZn电极的电极反应式：电极的电极反应式： Zn Zn2e2e 2OH2OH = = Zn(OH)Zn(OH)2 2
11、D D、放电前后电解质溶液的、放电前后电解质溶液的pHpH保持不变保持不变GKOH溶液溶液Ag2O电极电极Zn电极电极温馨提示：负极电极反应式温馨提示：负极电极反应式+ +正极电极反应式正极电极反应式= =电池总反应式。电池总反应式。 负极负极失电子，发生氧化反应，正极得电子，发生还原反应。要考虑电解质溶失电子，发生氧化反应，正极得电子，发生还原反应。要考虑电解质溶液中的离子能否参与电极反应。液中的离子能否参与电极反应。 根据电极反应式判断溶液中阴阳离子根据电极反应式判断溶液中阴阳离子的移动方向及溶液酸碱性的变化。的移动方向及溶液酸碱性的变化。 问题问题77铅蓄电池是由两组平行排列的栅状铅合金
12、极板铅蓄电池是由两组平行排列的栅状铅合金极板作为主架，正极板上覆盖作为主架，正极板上覆盖PbOPbO2 2，负极板上覆盖，负极板上覆盖PbPb，电解质溶液是硫酸，其放电原理可用以下方程式表示：电解质溶液是硫酸，其放电原理可用以下方程式表示：请将该反应改写成离子方程式，并写出铅蓄电池放电请将该反应改写成离子方程式，并写出铅蓄电池放电时的电极反应式？时的电极反应式？( (已知：已知：PbSOPbSO4 4是难溶于水的物质是难溶于水的物质) ) 铅蓄电池铅蓄电池放电放电过程过程-原电池原电池负极：负极：Pb - 2ePb - 2e- - + SO+ SO4 42- 2- = PbSO= PbSO4
13、4正极：正极：PbOPbO2 2 + 2e + 2e- - + SO+ SO4 42- 2- + 4H+ 4H+ + = PbSO= PbSO4 4+2H+2H2 2OO电池反应：电池反应：Pb+PbOPb+PbO2 2+4H+4H+ +2SO+2SO4 42-2-=2bSO=2bSO4 4+2H+2H2 2OO 问题问题77汽车的发展经历了汽车的发展经历了蒸汽机、内燃机和燃料电池蒸汽机、内燃机和燃料电池等的能量转化方式。等的能量转化方式。能源经历了能源经历了蒸汽、蒸汽、煤气、柴油、汽油、代用燃料煤气、柴油、汽油、代用燃料（压缩天然气、液化石油（压缩天然气、液化石油气、掺烧甲醇、乙醇、植物油）
14、、电动、混动和燃料电池等气、掺烧甲醇、乙醇、植物油）、电动、混动和燃料电池等新能源新能源。 写出氢气、甲烷、辛烷和乙醇分别燃烧的化学反应方程式。写出氢气、甲烷、辛烷和乙醇分别燃烧的化学反应方程式。 从燃料的来源、相同质量燃烧放出热量的多少、环保等多个角度分析上从燃料的来源、相同质量燃烧放出热量的多少、环保等多个角度分析上述不同燃料的优劣。述不同燃料的优劣。 你会选择何种燃料和何种能量转化方式，选择时重点考虑了哪些因素？你会选择何种燃料和何种能量转化方式，选择时重点考虑了哪些因素？不同的燃料不同的燃料氢气氢气甲烷甲烷辛烷辛烷乙醇乙醇热值热值kJ/gkJ/g14314355.6455.64 48.4048.4029.7129.71燃烧热燃烧热kJ/molkJ/mol286286890.3890.3551855181366.81366.8氢气氢气-化学能转化为电能。化学能转化为电能。考虑因素：来源和储量考虑因素：来源和储量 对环境的影响对环境的影响 价格价格 能量转化效率能量转化效率
