1、第二节 化学能与电能第一课时直接从自然界取得的能源称为一次能源一次能源经加工、转换得到的能源称为二次能源蒸汽蒸汽电能电能水能水能风能风能石油石油天然气天然气原煤原煤二次能源二次能源二次能源二次能源水电水电17.6%17.6%其他其他1.2%1.2%20012001年我国发电总量构成图年我国发电总量构成图火力火力81.2%一、化学能转化为电能一、化学能转化为电能1 火力发电原理及过程火力发电原理及过程思考：火力发电的过程能量是怎样转化的？化学能（燃料）燃烧热能蒸汽机械能（涡轮机）发电机电能一、化学能转化为电能一、化学能转化为电能【思考与交流】火力发电有什么缺点1.煤炭是非可再生资源，会造成能源危
2、机2.煤炭燃烧会产生污染性气体3.经多次转换，能量损耗大，燃料的 利用率低 化学能化学能 电能电能直接？直接？实验一实验一 将铜片和锌片分别插入稀硫将铜片和锌片分别插入稀硫酸溶液中，观察现象并解释原因。酸溶液中，观察现象并解释原因。稀稀H2SO4ZnCu现象：现象：解释：解释：Zn片上有气泡片上有气泡（H2），），Zn片逐溶片逐溶解；解；Cu片无明显现片无明显现象。象。Zn+2H+=Zn2+H2实验二实验二 将铜片和锌片用导线连接插将铜片和锌片用导线连接插入稀硫酸溶液中，观察现象并解释原因。入稀硫酸溶液中，观察现象并解释原因。稀稀H2SO4ZnCu现象：现象：解释：解释：Zn片逐渐溶解但无气泡
3、；片逐渐溶解但无气泡；Cu片上有气泡（片上有气泡（H2）；）；电电流计指针偏转流计指针偏转。？G 指针偏转，说明电路中有电流通指针偏转，说明电路中有电流通过，说明发生了电子定向移动。过，说明发生了电子定向移动。【分析与讨论】一、化学能转化为电能一、化学能转化为电能1.原电池（1）定义：将化学能直接转变成电能的装将化学能直接转变成电能的装置，称为置，称为原电池原电池（电源）（2）负极：正极：电子流出（或电流流进）的一极电子流进（或电流流出）的一极1.原电池（3）电极反应：ZnCu电极材料电极材料原电池正负极原电池正负极电极反应式电极反应式发生的反应发生的反应Zn片片Cu片片总的离子反应方程式总的
4、离子反应方程式负极负极正极正极Zn-2eZn-2e-=Zn=Zn2+2+2H2H+2e+2e-=H=H2 2氧化反应氧化反应还原反应还原反应Zn+2HZn+2H+=Zn=Zn2+2+H+H2 2（两个电极反应之和）（两个电极反应之和）一、化学能转化为电能一、化学能转化为电能一、化学能转化为电能一、化学能转化为电能1.原电池（4）原理：e-e-e-_外电路：内电路：阳离子正极阴离子负极负极正极e-这样整个电路构成了闭合回路，带电粒子的定向移动产生电流一、化学能转化为电能一、化学能转化为电能1.1.原电池原电池回忆思考：回忆思考：通过以上实验想想原电通过以上实验想想原电池是由哪几部分组成的，构成原
5、电池是由哪几部分组成的，构成原电池的条件又有哪些池的条件又有哪些组成：两电极、导线、电解质溶液以及容器组成：两电极、导线、电解质溶液以及容器构成条件猜想构成条件猜想：电极有关电极有关-相同的电极材料相同的电极材料导线有关导线有关-切断导线切断导线电解质溶液有关电解质溶液有关-非电解质非电解质结论：v有两种活动性不同的金属作电极有两种活动性不同的金属作电极不可结论：v有两种有两种活动性活动性不同的金属不同的金属（或一种是非金属导体）作电极（或一种是非金属导体）作电极其中其中较活泼的金属作负极较活泼的金属作负极较不活泼的金属、石墨等作正极较不活泼的金属、石墨等作正极可以结论：两极相连形成闭合电路两
6、极相连形成闭合电路不可结论：电极材料均浸入的是电极材料均浸入的是电解质溶液电解质溶液不可（5）原电池组成条件）原电池组成条件 两种活泼性不同的金属两种活泼性不同的金属（或其中一种为（或其中一种为能导电的非金属，如能导电的非金属，如“碳棒碳棒”）作电极作电极 其中较活泼金属为负极。较不活泼金属（或其中较活泼金属为负极。较不活泼金属（或非金属）为正极（非金属）为正极（正极一般不参与电极反应，正极一般不参与电极反应，只起导电作用只起导电作用）；）；特殊特殊AI-Mg-NaOH是是Al作负极作负极 电解质溶液电解质溶液 形成闭合回路形成闭合回路两极一液一连线两极一液一连线1.原电池判断原电池正、负极的
7、方法判断原电池正、负极的方法1 1、由组成原电池的两极材料判断：、由组成原电池的两极材料判断：一般是活泼的金属为负极一般是活泼的金属为负极活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极2 2、根据电流方向或电子流动方向判断：、根据电流方向或电子流动方向判断：电流是由正极流向负极；电流是由正极流向负极；电子流动方向是由负极流向正极。电子流动方向是由负极流向正极。3 3、根据原电池两极发生的变化来判断：、根据原电池两极发生的变化来判断：原电池的负极总是失电子发生氧化反应，原电池的负极总是失电子发生氧化反应，正极总是得电子发生还原反应。正极总是得电子发生还原反应。4、电
8、极反应现象电极反应现象 不断溶解，质量减少为负极；有气体产生不断溶解，质量减少为负极；有气体产生,或质量增加或不变为正极或质量增加或不变为正极（6）原电池原理的应用）原电池原理的应用制作化学电源制作化学电源加快反应速率：加快反应速率：例如，实验室制例如，实验室制H2时，由于锌太纯，反应一时，由于锌太纯，反应一般较慢，可加入少量般较慢，可加入少量CuSO4以加快反应速率。以加快反应速率。判断金属活动性的强弱判断金属活动性的强弱揭示钢铁腐蚀的原因及防止钢铁的腐蚀。揭示钢铁腐蚀的原因及防止钢铁的腐蚀。钢铁中含有碳，可与钢铁中含有碳，可与Fe组成原电池，发生原电组成原电池，发生原电池反应而使钢铁遭到腐
9、蚀池反应而使钢铁遭到腐蚀 AAAAAAZn CuFe C(石墨石墨)Zn CuZn ZnFe CuSi C(石墨石墨)稀稀H2SO4 CuSO4 溶液溶液 稀稀H2SO4 稀稀H2SO4 A B C DZn CuA稀稀H2SO4 酒精酒精 稀稀H2SO4 E F G1 1.某金属能跟稀盐酸作用放出氢气，该金属与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，此金属是锌组成原电池时，锌为负极，此金属是()()A.Mg B.Fe C.Al D.CuA.Mg B.Fe C.Al D.Cu2 2.由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时，由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的电解质溶液
10、的 p pH()H()A.A.不不 B B先变大后变小先变大后变小 C C逐渐变大逐渐变大 D.D.逐渐变小逐渐变小C3.3.如图装置，电流表如图装置，电流表G G发生偏转，同时发生偏转，同时A A极逐极逐渐变粗，渐变粗，B B极逐渐变细，极逐渐变细，C C为电解质溶液，则为电解质溶液，则A A、B B、C C应是下列各组中的哪一组（应是下列各组中的哪一组（）A A、A A是锌，是锌，B B是铜，是铜，C C为稀为稀H H2 2SOSO4 4 B B、A A是铜，是铜，B B是锌，是锌，C C为稀硫酸为稀硫酸 C C、A A是铁，是铁，B B是银，是银，C C为为AgNOAgNO3 3溶液溶液
11、 D D、A A是是AgAg，B B是铁，是铁，C C为为AgNOAgNO3 3溶液溶液 A A C CA AB BDFe比比Fe不活泼的金属或石墨不活泼的金属或石墨 CuSO4、CuCl2等等负极：负极：正极：正极：电解质溶液：电解质溶液：4.4.请根据反应请根据反应:Fe+Cu:Fe+Cu2+2+=Fe=Fe2+2+Cu+Cu设计原电池，你有哪些可行方案设计原电池，你有哪些可行方案?Cu2+溶液5.5.把把a a、b b、c c、d d四块金属片浸入稀硫酸中，用四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若导线两两相连组成原电池。若a a、b b相连时，相连时，a a为为负极；负极；c c、d d相连时，电流由相连时，电流由d d到到c c；a a、c c相连时，相连时，c c极上产生大量气泡，极上产生大量气泡，b b、d d相连时，相连时，b b上有大量上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为的为()()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
