化學能與電能“百校聯(lián)賽”一等獎

2.2化學能與電能

第一頁，共十八頁。電池第二頁，共十八頁。2001年我國發(fā)電總量構(gòu)成一、化學能轉(zhuǎn)化為電能第三頁，共十八頁。1、火力發(fā)電第四頁，共十八頁。1）原理

化學能

熱能

機械能

電能燃燒蒸汽發(fā)電機2）化學本質(zhì)分析火力發(fā)電關(guān)鍵燃燒本質(zhì)氧化還原本質(zhì)電子的轉(zhuǎn)移引起化學鍵的重新組合伴隨體系的能量變化第五頁，共十八頁。2、原電池1）定義：將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置稀硫酸CuZnA2）工作原理第六頁，共十八頁。負極正極Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=H2還原劑(Zn)失去電子，發(fā)生氧化反應氧化劑(H+)在銅極上得到電子，發(fā)生還原反應還原劑失去的電子從鋅極流出流入銅極.經(jīng)外電路Zn2+H+SO42-電流方向第七頁，共十八頁。第八頁，共十八頁。實驗探究形成原電池的條件形成條件一：活潑性不同的兩個電極負極：較活潑的金屬正極：較不活潑的金屬、石墨等第一組實驗第九頁，共十八頁。形成條件二：電極需插進電解質(zhì)溶液中；第二組實驗實驗探究形成原電池的條件第十頁，共十八頁。第三組實驗實驗探究形成原電池的條件形成條件三：必須形成閉合回路第十一頁，共十八頁。3）構(gòu)成條件a.活潑性不同的兩個電極負極：較活潑的金屬正極：較不活潑的金屬、金屬氧化物、石墨等b.電極需插進電解質(zhì)溶液中c.“兩極”、“一液”連成閉合回路d.氧化還原反應練習：導學案例1及變式第十二頁，共十八頁。稀硫酸CuZnA4）電極反應式的書寫負極：電子輸出的一極，發(fā)生氧化反應正極：電子輸入的一極，發(fā)生還原反應負極（Zn）Zn–2e-=Zn2+正極（Cu）2H++2e-=H2↑總反應式：Zn+2H+＝Zn2++H2↑（質(zhì)量守恒，電荷守恒）（加和時，得失電子數(shù)需相等）第十三頁，共十八頁。3、原電池原理的應用1）判斷金屬的活動性

金屬性：負極>正極2）加快反應速率3）設(shè)計原電池例如：Cu+2Ag+=Cu2++2Ag負極：Cu正極：Ag（活動性比銅差的金屬）或石墨電解質(zhì)溶液：AgNO3

第十四頁，共十八頁。4、原電池正、負極判斷

負極

依據(jù)

正極

較活潑金屬 ←電極材料

→

較不活潑金屬或?qū)щ姷姆墙饘?/p>

氧化反應 ←反應類型

→

還原反應

流出電子 ←電子流向

→

流入電子

陰離子

←離子流向

→

陽離子

電極溶解 ←實驗現(xiàn)象

→

電極質(zhì)量增加或有氣泡產(chǎn)生練習：導學案例2及變式第十五頁，共十八頁。

注意：判斷電極時，不能簡單依據(jù)金屬的活動性順序來判斷，要看反應具體情況1）Mg、Al、NaOH溶液構(gòu)成原電池負極正極（Mg與NaOH溶液不反應，而Al與NaOH溶液反應）2）Fe、Cu、濃硝酸構(gòu)成原電池負極正極（Fe遇濃硝酸鈍化，而Cu與濃硝