化学反应与电能_课件

火力发电
火力发电过程中能量的形式经历了怎样变化？
化学能 燃烧 （燃料）
蒸汽 热能
机械能 发电机 电能
（蒸汽轮机）
火力发电
火力发电具有哪些优势？ 我国煤炭资源丰富，因此火力发电价格较为低廉。 火力发电有哪些缺点？ ① 煤炭是非可再生资源，会造成能源危机； ② 煤炭燃烧产生污染性气体； ③ 经多次转换，能量损耗大，燃料的利用率低。
火力发电
有没有将化学能直接转化为电能的装置？ 直接？
化学能 燃烧 （燃料）
热能
蒸汽
机械能 发电机 （蒸汽轮机）
电能
火力发电的本质
首先思考：火力发电过程中的关键是什么？ 燃料燃烧释放能量。 燃烧属于氧___化__还__原__反应，其本质就是 _氧___化__剂__与__还___原__剂__之__间__发___生__电__子__转___移__。 既然有电子的转移，意味着产生电流是可以实现的。那么 ，为什么通常化学反应的能量都是以热能形式散失呢？
原电池就是一种能把化学能直接转化为电能的装置。 它的构造是怎样的？又是按什么原理来工作的？让我们一起 来认识一下~
实验.铜锌原电池（步骤与现象）
实验.铜锌原电池（步骤与现象）
实验.铜锌原电池（步骤与现象）
实验.铜锌原电池（步骤与现象）
实验.铜锌原电池（步骤与现象）
实验.铜锌原电池（步骤与现象）
原电池
锌片、铜片单独与稀硫酸接触，会有什么现象？ 将锌片、铜片、稀硫酸构成原电池，会有什么现象？ 哪一极为正，哪一极为负？电极反应式怎么写？
原电池的工作原理
什么是原电池？原电池为什么能产生电流？ 原电池的正、负极分别发生什么反应？ 原电池的实质是什么？
构成原电池的条件
在铜锌原电池中Cu片并未反应，那么它的作用是？ Cu片具有导电性，用于传导电子。 如果把Cu片换成陶瓷片，电极反应还能否发生？ 不能，陶瓷片是绝缘体。
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高中化学必修2
第六章 化学反应与能量
化学反应与电能
新人教版
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教学目标
熟悉能源的分类和化学能与电能的转化关系。 掌握原电池的概念，了解原电池的工作原理，了解构成原 电池的条件。 会判断原电池的正、负极，会设计简单的原电池。 了解原电池的实际应用。
教学重点 初步认识原电池概念、反应原理、构成及应用。
实验.铜锌原电池（分析）
这一变化过程可以表示如下：
锌片： 铜片： 总反应：
铜锌原电池
实现了氧化、还原两个半反应分开， 化学能转化为电能。
其本质是氧___化__还__原__反应。
实验.铜锌原电池（分析）
判断一下电子、电流、离子如何移动？正、负极是哪一极？
I
阳离子：
负→正
e-
阴离子： ，正→负
阳 +—
实验.铜锌原电池（步骤与现象）
实验.铜锌原电池（分析）
产生上述实验现象的原因是什么？ Zn、Cu、H的活动性顺序为 Z_n__>_H__>__C_u__，因此Zn片能与 稀硫酸发生反应：
实验.铜锌原电池（分析）
在Zn和Cu中间连接导线后，由于Zn的活动性比Cu强____，Zn 容易失_去____电子，氧被化_____成 进入溶液，电子由Zn_____通过 导线流C向u _____，溶液中+的HCu从_____获得电还子原被_____，生 成Cu 从_____上逸出：
什么是二次能源？
化学能转化为电能
一次能源：直接从自然界取得的能源，如流水、风力、原煤、 石油、天然气、天然铀矿等。 二次能源：一次能源经过加工、转换得到的能源，如电力、 蒸汽等。
有哪些生产电能的常见方法？ 火力发电、水力发电、太阳能发电、核发电等等。
化学能转化为电能
我们知道，化学反应中化学能的变化通常表现为热__量____的变 化，即化学能转化为_热__能___。 那么，化学能在什么条件下转化为电能呢？又是如何转化的呢？
实验.铜锌原电池（步骤与现象）
实验.铜锌原电池（步骤与现象）
既然铜片上产生了气体( )，那么H+ 得到的电子是铜失 去的还是锌失去的？如何检验？
方案1：称量实验前后铜片或锌片的质量。
方案2：观察溶液的颜色，看有无
生成。
Hale Waihona Puke 实验.铜锌原电池（步骤与现象）
实验.铜锌原电池（步骤与现象）
实验.铜锌原电池（步骤与现象）
构成原电池的条件
因此，构成原电池的条件之一是电极必须具有良好的 _导__电__性__，除此之外还应当具备哪些条件？
构成原电池的条件
① 具有活动性不同的两种电极材料 通常为金属和金属，或者金属和能导电的非金属。 例如铜锌原电池，又如Fe-C-H2 SO4 原电池： 负极Fe： 正极C： 总反应：
阴 Cu Zn
注意：电子只走外电路，离 子只走溶液中。
实验.铜锌原电池（分析）
请在图上标出电子的流动方向和电流方向，并判断正负极，
写出电极反应式和总反应式。 Ag I e- Fe
e- I
Zn
Cu
负极( Fe ):_______________. 正极( Zn):_______________. 正极(Ag):_______________. 负极(Cu ):_______________. 总反应式:____________________. 总反应式:__________________C__u_.
教学难点 通过对原电池实验的探究，从电子转移的角度理解化学 能向电能转化的本质。
化学能转化为电能
随着科技的发展和社会的进步，各种各样的电器不断进入现 代社会，大大丰富和方便了我们的生活、学习和工作。
化学能转化为电能
使用电器都需要电能。电能是现代社会中应用最广泛、使用 最方便、污染最小的一种二次能源，又称电力。
火力发电的本质
我们知道，氧化还原反应是还原剂失电子后，直接将电 子给予氧化剂。 这一过程相当于电源正、负极短路，体系中将产生大量热量。 如果要让氧化剂、还原剂的化学能不转化为热能，而是 电能，应当怎么做？ 使它们的电子转移过程分开，在两个不同的区域中进行。 那么，有没有能达到这一目的的装置呢？
火力发电的本质
火力发电
2001年我国发电总量如下图所示。估计在2050年前后，水 电和其他能源提供的发电量会有所增加，但火电（火力发 电）仍将居于首位。
火力发电
火电的大致过程：通过_化__石__燃__料___燃烧，使化学能转变为热__能____， 加热水使之汽化为水___蒸__气__以推动蒸汽轮机，然后带动发__电__机___发__电___ 。