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1、第二节第二节 化学能与电能化学能与电能 第一课时第一课时2021/8/9 星期一1长江三峡水利枢纽工程是我国具有防洪、发电、航运等综合效益的特大型工程，枢纽主要建筑物由大坝、电站、通航等建筑物三大部分组成，泄洪坝段位于河床中部，两侧为发电站。三峡工程位于中国湖北省宜昌市三斗坪,是世界最大的水利枢纽工程，大坝为混凝土重力坝，坝轴线全长约为2309米，水库正常蓄水位175米,总库容393亿立方米。2021/8/9 星期一2长江三峡工程是当今世界上最大的水利枢纽长江三峡工程是当今世界上最大的水利枢纽工程，它具有防洪、发电、航运等巨大的综工程，它具有防洪、发电、航运等巨大的综合效益，提供大量的清洁能源
2、。合效益，提供大量的清洁能源。长江三峡水电站建设具有什么重要意义？长江三峡水电站建设具有什么重要意义？火力发电利与弊分析。要素：火力发电利与弊分析。要素：(1)(1)电力在当今电力在当今社会的应用和作用。社会的应用和作用。(2)(2)我国目前和未来发电我国目前和未来发电总量构成。总量构成。(3)(3)火力发电的原理分析。（火力发电的原理分析。（4 4）火力发电对环境的污染火力发电对环境的污染(5)(5)燃烧的氧化还原反燃烧的氧化还原反应本质。应本质。探究探究分析分析2021/8/9 星期一32001年我国发电量构成图年我国发电量构成图 资料：若用火力资料：若用火力发电每年可向空发电每年可向空气
3、中排放二氧化气中排放二氧化碳碳1 1亿吨，二氧化亿吨，二氧化硫硫200200万吨，一氧万吨，一氧化碳化碳1 1万吨，氮氧万吨，氮氧化合物化合物3737万吨，万吨，工业废渣约工业废渣约12001200万吨以上。万吨以上。火力发电厂能量火力发电厂能量转化：转化：化学能化学能热能热能机械能机械能电能。电能。2021/8/9 星期一4火力发电厂工作原理火力发电厂工作原理 2021/8/9 星期一5问题：问题：燃烧反应是否是氧化还原反应？氧化燃烧反应是否是氧化还原反应？氧化还原反应的本质又是什么？还原反应的本质又是什么？氧化剂与还原剂之间发生电子转移，引起化氧化剂与还原剂之间发生电子转移，引起化学键的重
4、新结合，伴随体系能量的变化。学键的重新结合，伴随体系能量的变化。思考：能否将化学能直接转化为电能？思考：能否将化学能直接转化为电能？动动手做实验2021/8/9 星期一6,将将Zn片插入片插入H2SO4溶液溶液中有什么现象？为什么？中有什么现象？为什么？,将将Cu片插入片插入H2SO4溶液溶液中有什么现象？为什么？中有什么现象？为什么？演示探究演示探究2021/8/9 星期一7，若将若将Zn片片,Cu片用一导线片用一导线连接再浸在连接再浸在H2SO4溶液中，有溶液中，有什么现象？为什么？什么现象？为什么？，将一将一Zn片片,Cu片平行插入片平行插入H2SO4溶液中，有什么现象溶液中，有什么现象
5、？为什么？为什么？2021/8/9 星期一8，导线间接一电流计有何导线间接一电流计有何现象产生？为什么？现象产生？为什么？，用一干电池连接电流计用一干电池连接电流计验证电子流向，确定验证电子流向，确定Zn片片,Cu片的正负极是怎样的？片的正负极是怎样的？2021/8/9 星期一9的的化学能化学能 转化为转化为装置装置就叫就叫 原电池原电池。把把电能电能、锌片：锌片：Zn Zn2e2eZnZn2+2+（氧化反应）（氧化反应）铜片：铜片：2H 2H+2e+2eH H2 2（还原反应）（还原反应）电子由锌片经导线流向铜片电子由锌片经导线流向铜片练习：写出练习：写出中中 锌片和铜片上变化的离子方程锌片
6、和铜片上变化的离子方程式、反应类型及电子流向。式、反应类型及电子流向。2021/8/9 星期一10原原电电池池的的工工作作原原理理是是什什么么？2021/8/9 星期一11氧化反应氧化反应Zn-2e-=Zn2+铜锌原电池铜锌原电池电解质溶液电解质溶液失失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2H+2e-=H2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 2H+2e-=H2Zn2e-=Zn2+Zn+2H+=Zn2+H2Zn+H2SO4=ZnSO4+H2(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）（
7、氧化反应）（还原反应）（还原反应）2021/8/9 星期一12ZnFeCCuCZnFeZn稀H2 SO4稀H2 SO4稀H2 SO4乙醇乙醇GGGG 按下列要求进行实验，观察现象解释原因。按下列要求进行实验，观察现象解释原因。探究实验探究实验2021/8/9 星期一13ZnZnZnFe稀H2 SO4稀H2 SO4GG 若两个电极分若两个电极分别插在两个西红别插在两个西红柿上呢？柿上呢？2021/8/9 星期一142.构成原电池的条件是什么？构成原电池的条件是什么？有活泼性有活泼性(1)不同不同的的两种金属两种金属 或者或者一种金属一种金属与与一种非金属导体一种非金属导体(如石墨如石墨)作电极，
8、作电极，并用导线连接或直接接触。并用导线连接或直接接触。或者或者一种金属一种金属与与一种氧化物一种氧化物等等闭合回路闭合回路。构成构成两电极都两电极都插入电解质溶液插入电解质溶液（酸、碱、盐）中（酸、碱、盐）中2021/8/9 星期一15 在电极表面上发生在电极表面上发生 有电子转移的有电子转移的化学反应，化学反应，即氧化即氧化还原反应还原反应。2021/8/9 星期一16明明明明 确确确确、正负两极上进出电子总数相等，椐此正负两极上进出电子总数相等，椐此电子电子守恒守恒原理可进行两极上物质变化的计算。原理可进行两极上物质变化的计算。、利用原电池原理利用原电池原理 可可制作各种电池制作各种电池
9、，如干电，如干电池、铅蓄电池、银锌电池、锂电池、氢氧池、铅蓄电池、银锌电池、锂电池、氢氧燃料电池燃料电池。原电池的工作原理是将氧化、还原两反应原电池的工作原理是将氧化、还原两反应分割在正负两极分割在正负两极同时不同地同时不同地进行，电子从进行，电子从负极定向流入正极，从而产生了道路电流。负极定向流入正极，从而产生了道路电流。2021/8/9 星期一17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.()()()2H+2e-H2负极：负极：总反应：总反应：
10、正极正极：Zn2e-Zn2+Zn+2H+Zn2+H22021/8/9 星期一18()()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：Zn2e-Zn2+2H+2e-H2Zn+2H+Zn2+H2Fe2e-Fe2+Cu2+2e-CuFe+Cu2+Fe2+CuFe+CuSO4Cu+FeSO42021/8/9 星期一19 ()()负极：负极：正极：正极：总反应：总反应：Zn2e-Zn2+Cu2+2e-CuZn+Cu2+Zn2+Cu或或 Zn+CuSO4ZnSO4+Cu2021/8/9 星期一20()()负极：负极：正极：正极：总反应：总反应：Fe2e-Fe2+2H+2e-H2
11、Fe+2H+Fe2+H2或或 Fe+H2SO4FeSO4+H22021/8/9 星期一212.如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬在如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬在盛水的烧杯中，使之平衡；小心的向烧杯中央滴入盛水的烧杯中，使之平衡；小心的向烧杯中央滴入CuSO4溶液，片刻后可观察到的现象是溶液，片刻后可观察到的现象是3。试将下列两个氧化还原反应分别设计成两个原电池试将下列两个氧化还原反应分别设计成两个原电池.Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag.2Fe3+Fe=3Fe2+(D)(Zn AgNO3 C)(Fe Fe2(SO4)3 C)A.铁圈和银圈左右摇摆不
12、定；铁圈和银圈左右摇摆不定；B.保持平衡状态；保持平衡状态；C.铁圈向下倾斜；铁圈向下倾斜；D.银圈向下倾斜；银圈向下倾斜；2021/8/9 星期一22思考思考 什么类型的化学反应可设计成原电池？什么类型的化学反应可设计成原电池？理论上讲，常温下可自发进行的理论上讲，常温下可自发进行的氧化氧化还原反应还原反应都能设计成原电池。都能设计成原电池。2021/8/9 星期一23本节要点本节要点:1，什么是原电池？，什么是原电池？2，构成原电池的条件是什么？，构成原电池的条件是什么？3，原电池的正负极和电子流向如何断？，原电池的正负极和电子流向如何断？4，原电池的工作原理是什么？，原电池的工作原理是什么？小小 结结2021/8/9 星期一242021/8/9 星期一25