1、第二节第二节 化学能与电能化学能与电能广西桂平市大洋中学广西桂平市大洋中学 陈光余陈光余2我们使用的电器都需要电能32001年我国发电总量构成图年我国发电总量构成图4 物质中的化学能在什么条件下能转化为物质中的化学能在什么条件下能转化为电能呢?又是如何转化的呢?电能呢?又是如何转化的呢?5一、化学能与电能的相互转化一、化学能与电能的相互转化(一)火力发电(一)火力发电61、火力发电中能量的转化、火力发电中能量的转化化学能化学能热能热能机械能机械能电能电能燃烧燃烧发电机发电机蒸汽蒸汽7 被称为工业被称为工业“粮食粮食”的煤,作为不可再的煤,作为不可再生的资源,被简单的燃烧掉,实在可惜,大生的资源
2、,被简单的燃烧掉,实在可惜,大大量浪费资源,同时,污染了环境大量浪费资源,同时,污染了环境。2、火电的利弊、火电的利弊 以煤炭等矿产资源为主作为原料来以煤炭等矿产资源为主作为原料来发电,建造成本低,价钱低廉。发电,建造成本低,价钱低廉。(2)缺点:)缺点:(1)优点:)优点:8火力发电厂火力发电厂9 把锌片和铜片分别插入稀把锌片和铜片分别插入稀H2SO4 中中上页下页锌与硫酸反应:Zn +2H+=Zn2+H2 失失2e-(氧化反应)(氧化反应)得2e-(还原反应)如何设计一种装置,使氧化还原反应释放的能量,不通过热能而直接变为电能。原电池原理 探1 探2 探3 小结11锌片锌片:Zn-2e-=
3、Zn2+(氧化反应氧化反应)铜片铜片:2H+2e-=H2(还原反应)(还原反应)铜锌原电池工作原理铜锌原电池工作原理上页下页原电池原理 探1 探2 探3 小结12负极负极:Zn-2e-=Zn2+(氧化反应)正极正极:2H+2e-=H2(还原反应)(二)原电池(二)原电池1 1、原电池:、原电池:将化学能转变为电能的装置2 2、原电池正、负极和电极反应:、原电池正、负极和电极反应:注:注:锌锌(负极负极)失去电子发生氧化反应,电子从)失去电子发生氧化反应,电子从较活泼金属流出,通过外电路流向较活泼金属流出,通过外电路流向铜铜(正极正极)。原电池原理 探1 探2 探3 小结探究探究1:可用什么材料
4、代替锌或铜可用什么材料代替锌或铜?结论:结论:活泼性不同的两个电极活泼性不同的两个电极负极:较活泼的金属负极:较活泼的金属科学科学探究探究:3、形成原电池的条件:、形成原电池的条件:正极:较不活泼的金属、石墨等正极:较不活泼的金属、石墨等()()()()原电池原理 探1 探2 探3 小结探究探究2:可用什么溶液代替硫酸可用什么溶液代替硫酸?结论:结论:电极需插入电解质溶液中电极需插入电解质溶液中 ()()()科学科学探究探究:原电池原理 探1 探2 探3 小结探究探究3:下面装置能否成为原电池下面装置能否成为原电池?结论:结论:必须形成闭合回路必须形成闭合回路 ()()科学科学探究探究:原电池
5、原理 探1 探2 探3 小结一、化学能与电能的相互转化一、化学能与电能的相互转化 (一)火力发电(一)火力发电 1、火力发电中能量的转化、火力发电中能量的转化 2、火电的利弊、火电的利弊 (二)原电池(二)原电池 1、原电池的定义、原电池的定义 2、原电池的正、负电极和电极反应、原电池的正、负电极和电极反应 3、形成原电池的条件、形成原电池的条件(1)有两种活泼性不同的金属(或石墨)作电极(2)电极均插入电解质溶液中(3)两极相连形成闭合回路小结:小结:原电池原理 探1 探2 探3 小结实践活动:找铁丝、铜丝、导线、潘茄(或苹果、柑橘等)、电流表,请同学们推断一下能否组成原电池,并亲手设计。原
6、电池原理 探1 探2 探3 小结课堂练习课堂练习:1、写出下列电池装置的电极反应式和、写出下列电池装置的电极反应式和总反应的化学方程式。总反应的化学方程式。负极正极电解质溶液(1)铁铜硫酸(2)铜银硝酸银(3)铁石墨氯化铜原电池原理 探1 探2 探3 小结20(1)负极正极总反应(2)负极正极总反应(3)负极正极总反应Fe-2e-=Fe2+2H+2e-=H2 Cu-2e-=Cu2+2Ag+2e-=2Ag Fe-2e-=Fe2+Cu2+2e-=CuFe+H2SO4=FeSO4 +H2Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2AgFe+CuCl2=FeCl2+Cu原电池原理 探1 探2 探3 小结负极(Cu):Cu 2e-=Cu2+正极(C):2Fe3+2e-=2Fe2+电解质:FeCl3 2、请利用氧化还原反应,将、请利用氧化还原反应,将Cu+2FeCl3=2FeCl 2+CuCl2设计成一个原电池。设计成一个原电池。原电池原理 探1 探2 探3 小结