第六章第一节化学反应与能量第2课时化学反应与电能高一下学期人教版(2019)化学必修第二册.pptxVIP

第六章 化学反应与能量 第一节　化学反应与能量变化 第2课时　化学反应与电能 电能是怎么来的？ 能转化为电能 二、化学反应与电能 1.火力发电（燃煤发电）——化学能间接转化为电能 (2)关键——燃烧(氧化还原反应)。 (1) 通过燃烧煤加热水 产生高温高压 水蒸汽 利用水蒸汽 推动汽轮机 带动 发电机高速转动 通过切割磁感线就 产生了电能 火力发电是我国主要的发电方式。 ①使用的化石燃料属于不可再生资源; ②化石燃料的燃烧会产生大量的有害气体(如SO2、CO等)及粉尘,污染环境; ③能量经过多次转化，能量利用率低。 思考：火力发电有什么缺点？ 火力发电的化学深层本质分析 燃烧 氧化剂与还原剂之间发生电子的转移 火力发电 将化学能经一系列能量转化为电能 旧键断裂和新键形成、同时伴随体系能量变化 过程 关键 本质 本质 引起 氧化还原反应 要想使氧化还原反应释放的能量直接转化成电能，就要设计一种装置，使电子转移在一定条件下形成电流。化学电源就是这样的装置。 通过以上两个实验我们就知道，原电池就是这样一种能将化学能直接转化为电能的装置 原电池 1、定义：将化学能直接转化为电能的装置叫原电池。 实验1. 没有现象 因为Cu与稀硫酸不反应 Cu片 Zn表面冒气泡，Zn溶解 Zn片 Zn+2H+ = Zn2++H2↑ （发生氧化还原反应） 实验2. 实验3. Cu片没有现象 Cu表面冒气泡 实验4. Zn表面冒气泡，Zn溶解 Zn溶解 实验探究:实验6-3 实验5. Zn片溶解 Cu片有气泡产生 电流表指针偏转 在实验4的基础上接入电流表 实验结论：有电流产生，化学能转化为电能 （锌片） （铜片） Zn - 2e- == Zn2+ （氧化反应） 2H+ + 2e- == H2↑ （还原反应） 负极 正极 电极名称： 电极反应： Zn－2e-=Zn2+ 2H++2e-=H2↑ 电极反应类型： 氧化反应 还原反应 原电池总反应式： ； Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑ 2、工作原理(以铜-锌-稀硫酸原电池为例) 电极反应 外电路： 内电路： 阳离子 → 正极 阴离子 → 负极 负极 → 正极 正极→ 负极 电子e-： 电流I： 负极 正极 “电子不下水，离子不上岸” 粒子移动方向 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 ①两个不同的电极（燃料电池除外） ②具有电解质溶液 ③形成闭合回路 ④能自发进行的氧化还原反应 能自发进行的氧化还原反应 可以简单地记为“两极一液一连线” 是不是只要有了能自发进行的氧化还原反应就可以设计原电池了呢？ 4、原电池的构成条件： 3、原电池的化学反应本质： 电解质溶液的作用 形成回路 提供反应物 提供反应环境 课堂练习 下列装置能形成原电池的是 ①有自发进行的氧化还原反应 ②有两个活泼性不同的电极 ③有电解质 （溶液或者熔融） ④要形成闭合回路 ①②③⑦ 5．原电池原理的应用 ①加快氧化还原反应的速率： ②比较金属活动性的强弱 ③设计原电池 ④原电池的简单计算： 2e-～H2～1/2O2～Zn～Cu～2Ag～H2O 例如，实验室制H2时，由于锌太纯，反应一般较慢，可加入少量CuSO4以加快反应速率或使用粗锌。 把a、b、c、d四种金属浸入稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池。则四种金属的活动性顺序由大到小排列为（ ） a、b相连、a为负极； c、d相连，d上有气泡逸出； a、c相连时，a质量减少； b、d相连，b为正极。 A. a > c > d > b B. a > c > b > d C. b > d > c > a D. a > b >c > d 活动性：a > b 活动性：c > d 活动性：a > c 活动性：d > b 活动性顺序由大到小 a > c > d > b A 一个原电池的总反应的离子方程式Zn＋Cu2+＝Zn2+＋Cu，该反应的原电池的组成正确的是（ ） A B C D 正极 Zn Ag Cu Cu 负极 Cu Cu Zn Zn 电解质溶液 CuCl2 H2SO4 CuSO4 FeCl2 C (2)实例 以Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu为例 材料选择 装置 电极反应式 负极：Fe 正极：Cu或C等(活泼性比Fe差的金属或导电的石墨棒均可) 电解质溶液：CuSO4溶液   负极： _______________