化学能与电能ppt.ppt

[实验] 原电池原理探究 负极(Zn): Zn -2e- = Zn2+ (氧化反应)[电极本身失去电子]. 例2： 铜.锌.稀HCl水溶液组成的原电池电极反应式: 负极(Zn): 正极(Cu): 例3： 铜.锌. CuSO4溶液组成的原电池电极反应式: 负极(Zn): 正极(Cu): 第二章 化学反应与能量 电能（电力）： 一次能源和二次能源 能源的分类 二次能源 燃烧 蒸汽 发电机 化学能 热能 机械能 电能 一、化学能转化为电能 （一）火力发电的工作原理 燃烧 氧化还原反应 关键: 本质： 注： 思考： 能否将化学能直接转化为电能？ Zn片和Cu片上现象有何差别? 1.将Zn片插入稀H2SO4 2.将Cu片插入稀H2SO4 电流表指针有何变化?说明了什么? 4.Zn片和Cu片用导线连接(中间接电流表)插入稀H2SO4? Cu片上有何现象?推测原因. 3.Zn片和Cu片同时插入稀H2SO4 (不接电流表) 讨论与交流 步骤 铜片上有气泡产生， 锌片不断溶解，电 流表的指针发生偏转。 锌片上有气泡， 铜片上无气泡， 锌片上有气泡， 铜片上无气泡， 化学能　　　电能 ？ （看书P35页第二、三段，回答问题） 1、当氧化剂和还原剂直接接触进行反应时，化学能要经过一系列能量转换才能转换为电能。 2、把氧化剂和还原剂分开，使氧化反应和还原反应在两个不同区域进行。 3、需要在氧化剂和还原剂之间架设桥梁使电子从氧化剂区域流向还原剂区域。 4、考虑氧化反应和还原反应发生的条件和环境，化学物质的选择。 5、从电学角度考虑仪器选择和组装问题。 （二）、原电池 1、定义:把化学能转变为电能的装置. Zn2+ + 负极 正极 - Zn Cu 电流表 SO4 2- H+ H+ e- I H2 2.工作原理 总反应： 2H++2e-====H2↑ Zn－2e-====Zn2+ Zn+2H+====Zn2++H2↑ Zn+H2SO4====ZnSO4+H2↑ 正极： 负极： （氧化反应） （还原反应） 3.判断原电池正、负极的方法 ＊从电子流出的方向判断： 电子流出 负极 电子流入 正极 ＊从电极材料的相对活泼型来判断： 相对较活泼的金属 负极； 相对较不活泼的金属或非金属 正极。 ＊从氧化还原反应的角度来判断： 失电子，发生氧化反应 负极 得电子，发生还原反应 正极 C H2SO4 （不可以） （可以） 条件一：有两种活动性不同的电极材料 （可以） （不可以） 形成条件二：电极需插进电解质溶液中； 实验探究形成原电池的条件 实验探究形成原电池的条件 形成条件三：必须形成闭合回路 （不可以） （可以） 4、构成原电池的条件 ③闭合回路:电极用导线相连或直接接触 两种活泼性不同的金属 ①两个电极 金属和非金属导体(石墨) 金属和不溶性金属氧化物 ②电解质溶液 例1： 铜.锌.稀H2SO4组成的原电池 的电极反应式 2H++ Zn= H2↑ + Zn2+ 或 Zn+ H2SO4=ZnSO4+H2 ↑ 正极(Cu): 2H++2e- = H2 ↑ (还原反应)[电解质溶液中的阳离子得电子]. 注: 得失电子相等, 总反应式:两式相加 Zn -2e- = Zn2+ (氧化反应)[电极本身失去电子]. 2H++2e- = H2↑ (还原反应)[电解质溶液中的阳离子得子]. 2H++ Zn= H2↑ + Zn2+ 或 Zn+ 2HCl =ZnCl 2+H2 ↑ 注: 得失电子相等, 总反应式:两式相加 Zn -2e- = Zn2+ (氧化反应)[电极本身失去电子]. Cu2++2e- = Cu (还原反应)[电解质溶液中的阳离子得电子]. Cu2++ Zn= Cu+ Zn2+ 或 Zn+ CuSO4=ZnSO4+Cu 注: 得失电子相等, 总反应式:两式相加 5、原电池化学反应本质： 氧化还原反应 较活泼的金属发生氧化反应，电子从较活泼的金属（负极）通过外电路流向较不活泼的金属（正极） 6原电池的应用：（1）比较金属活动性强弱 金属活泼性: 负极正极 在原电池： 金属 性强 负极 发生氧化反应 电子流出 溶解的一极 金属 性弱 正极 发生还原反应 电子流入 有气泡产生的一极 质量增加的一极 （2）加快化学反应反应的进行 粗 Zn 纯 Zn +