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1、化学能与电能化学能与电能 第二节化学能与电能第二节化学能与电能一、化学能与电能的相互转化一、化学能与电能的相互转化1、一次能源与二次能源（按一次能源与二次能源（按能源的形态）能源的形态）一次能源一次能源:直接从自然界取得的能源直接从自然界取得的能源,如流水、如流水、风力、煤风力、煤、石油石油、天然气等天然气等.二次能源二次能源:一次能源经加工转换得到的能源一次能源经加工转换得到的能源,如如 电力、氢气、蒸汽、汽油、煤气等电力、氢气、蒸汽、汽油、煤气等.化学能热能机械能电能化学能热能机械能电能燃烧燃烧蒸汽蒸汽发电机发电机（分析火力发电的利与弊）（分析火力发电的利与弊）一、化学能与电能的相互转化一
2、、化学能与电能的相互转化 怎样能使氧化还原反应释放出来怎样能使氧化还原反应释放出来的能量不通过热能而直接转变成电能？的能量不通过热能而直接转变成电能？现象:锌片上有气泡冒出锌片上有气泡冒出,铜片上无明显现象铜片上无明显现象结论:锌与硫酸反应生成锌与硫酸反应生成H H2 2在锌片析出在锌片析出现象:锌片逐渐溶解有气泡冒出锌片逐渐溶解有气泡冒出,铜片铜片上无明显现象上无明显现象实验实验2:2:把一块锌片和铜片把一块锌片和铜片,同时插入盛有同时插入盛有 稀硫酸的烧杯里稀硫酸的烧杯里,观察现象观察现象结论结论:锌与硫酸反应生成锌与硫酸反应生成H H2 2在锌片析出在锌片析出实验实验1:1:把一块锌片和
3、一块铜片分别插入盛有稀把一块锌片和一块铜片分别插入盛有稀 硫酸的烧杯中硫酸的烧杯中,观察实验现象观察实验现象实验3:用导线把实验用导线把实验2 2中的铜片和锌片连接中的铜片和锌片连接起来起来,观察现象观察现象现象:锌片逐渐溶解锌片逐渐溶解,铜片上有气泡出现铜片上有气泡出现结论:H H+在铜片上得到电子在铜片上得到电子,生成生成H H2 2实验实验4:4:在导线中间连接一个灵敏电流计在导线中间连接一个灵敏电流计,观察现象观察现象现象:灵敏电流计指针发生偏转灵敏电流计指针发生偏转闭合回路中有电流闭合回路中有电流结论:思考问题思考问题1 1、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中、锌片和铜片用导线连接后
4、插入稀硫酸中,铜铜片片 上为什么有气泡产生上为什么有气泡产生?2 2、锌片的质量有无变化、锌片的质量有无变化?溶液中溶液中 如何变化如何变化?3 3、写出锌片和铜片上变化的离子方程式、写出锌片和铜片上变化的离子方程式4 4、从能量变化的角度分析这是什么装置、从能量变化的角度分析这是什么装置?电极反应式：电极反应式：氧化反应氧化反应Zn-2eZn-2e-=Zn=Zn2+2+铜锌铜锌原电池原电池电解质溶液电解质溶液失失e,e,沿导线传递，有电流产生沿导线传递，有电流产生还原反应还原反应2H2H+2e+2e-=H=H2 2阴离子阴离子阳离子阳离子总反应：总反应：负极负极正极正极 2H2H+2e+2e
5、-=H=H2 2ZnZn2e2e-=Zn=Zn2+2+Zn+2HZn+2H+=Zn=Zn2+2+H+H2 2Zn+HZn+H2 2SOSO4 4=ZnSO=ZnSO4 4+H+H2 2(离子方程式）离子方程式）（化学方程式）（化学方程式）电电极极反反应应正极：正极：负极：负极：（氧化反应）（氧化反应）（还原反应）（还原反应）原电池：将化学能直接转变成电能的装置原电池：将化学能直接转变成电能的装置组成原电池的条件和原理：组成原电池的条件和原理：（1 1）有活泼性不同的两种金属（或一种）有活泼性不同的两种金属（或一种是非金属导体，如石墨）作电极是非金属导体，如石墨）作电极（2 2）要有电解质溶液）
6、要有电解质溶液（3 3）两电极要相连或接触，形成闭合回）两电极要相连或接触，形成闭合回路。路。2、原电池工作原理、原电池工作原理较活泼的金属较活泼的金属失去电子发生氧化反应，电子失去电子发生氧化反应，电子从较活泼金属（从较活泼金属（负极负极）通过外电）通过外电路流向路流向较不活泼的金属（正极）较不活泼的金属（正极）。练练习习判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由；若是，请指出正负极名称，并请说明理由；若是，请指出正负极名称，并写出电极反应式写出电极反应式.()()()2H2H+2e+2e-H H2 2负极：负极：总反应：总反应：正极正极：ZnZn
7、2e2e-ZnZn2+2+Zn+2HZn+2H+ZnZn2+2+H+H2 2()()负极负极：正极正极：总总反应反应：正极：正极：负极负极：总反应：总反应：ZnZn2e2e-ZnZn2+2+2H2H+2e+2e-H H2 2Zn+2HZn+2H+ZnZn2+2+H+H2 2FeFe2e2e-FeFe2+2+CuCu2+2+2e+2e-CuCuFe+CuFe+Cu2+2+FeFe2+2+Cu+CuFe+CuSOFe+CuSO4 4Cu+FeSOCu+FeSO4 4()负极：负极：正极：正极：总反应：总反应：FeFe2e2e-FeFe2+2+2H2H+2e+2e-H H2 2Fe+2HFe+2H+
8、Fe Fe2+2+H+H2 2或或 Fe+HFe+H2 2SOSO4 4FeSOFeSO4 4+H+H2 2 ()()负极：负极：正极：正极：总反应：总反应：ZnZn2e2e-ZnZn2+2+CuCu2+2+2e+2e-CuCuZn+CuZn+Cu2+2+ZnZn2+2+Cu+Cu或或 Zn+CuSOZn+CuSO4 4ZnSOZnSO4 4+Cu+Cu 2.把把a、b、c、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、b相连时，相连时，a为为负极；负极；c、d相连时，电流由相连时，电流由d到到c；a、c相连时，相连时，c极上产生
9、大量气泡，极上产生大量气泡，b、d相连时，相连时，b上有大量气上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为：泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为：()Aa b c d Ba c d b Cc a b.d Db d c a B3、把a、b、c、d四种金属片浸泡在稀H2SO4 中用导线两两相连可以组成各种原电池，若a、b相连时a为负极；c、d相连时，c为负极，a、c相连时，a为正极，b、d相连时，b为负极，则这四种金属的活动性顺序为（）A、abcd B、acbd C、bdca D、cabdD D2、将锌片和铜片用导线连接置于同一稀H2SO4溶液中，下列各叙述正确的是（）A、正极附近（
10、SO42-）的浓度逐渐增大B、负极附近（SO42-）的浓度逐渐增大C、正极负极附近基本不变D、锌片、铜片同时有气泡冒出时，说明锌片不纯。BDBD2 2、原电池的构成条件：、原电池的构成条件：（1 1）有活动性不同的两种金属（或一种是非金）有活动性不同的两种金属（或一种是非金属导体，如石墨）属导体，如石墨）（2 2）要有电解质溶液）要有电解质溶液（3 3）两电极要相连或接触，形成闭合回路。）两电极要相连或接触，形成闭合回路。1 1、原电池：将化学能直接转变成电能的装置。、原电池：将化学能直接转变成电能的装置。化学能转化为电能：化学能转化为电能：电子流向电子流向电流方向电流方向负极负极 正极正极请将氧化还原反应：请将氧化还原反应：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+设计成一个原电池。设计成一个原电池。负极：负极：正极：正极：电解质溶液：电解质溶液：课后课后作业：作业：请将氧化还原反应：请将氧化还原反应：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+Fe比比Fe不活泼的金属或石墨不活泼的金属或石墨 CuSO4、CuCl2等等设计成一个原电池。设计成一个原电池。负极：负极：正极：正极：电解质溶液：电解质溶液：课后课后作业：作业：