第二章化学反响与能量
第二节化学能与电能
【教育进程】【引进新课】
动力的分类
1、按取得办法:①一次动力----流水、风力、太阳能、煤、石油、天然气等;②二次动力:电力、蒸汽等。
2、按动力结构:①惯例动力----石油、煤、天然气、水力等;②新动力----太阳能、风能、海洋能、生物能等。
物质产生化学反响时,常常随同有发光、发热等能量的改变,这是化学能转化为光能、热能。
那么,化学能是否能够转化为电能呢?如果能,又是怎样转化为电能的呢?
§2-2化学能与电能(第1课时)
一、火电(直接改变)
1、我国现在发电总量构成:火电----81.2% 水电----17.6% 其他----1.2%(往后水电和其他发电量会逐渐添加)
2、火力发电原理:经过化石燃料焚烧,使化学能改变为热能,加热使水汽化为蒸汽以推进蒸汽轮机,然后带动发电机发电。
3、火力发电流程:(学生答复)化学能--------→热能-------→机械能-------→电能
4、火力发电缺陷:①转化环节多;②发电功率低;③动力糟蹋多;④环境污染严峻等。
5、焚烧的氧化复原反响实质:(学生答复)氧化剂与复原剂之间产生电子搬运,引起化学键重新组合,随同有能量改变。
能否将化学能直接转化为电能呢?
二、原电池(直接转化)
1、
试验操作试验设备图试验现
象
定论
①把锌片刺进稀硫酸锌片上
有气泡
产生
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
②把铜片刺进稀硫酸
铜片无改变
铜片与稀硫酸不反响
③把锌片和铜片用导线衔接后刺进稀硫酸
铜片上有气泡产生,锌片不断溶解 ----------
④把锌片和铜片用导线衔接后刺进稀硫酸并在锌片和铜片之间衔接电流计(或发光二极管)
铜片上有气泡产生,锌片不断溶解 电流计指针产生偏转 外电路中有电流经过 ⑤用干电池判别电流方向及正、负极
-------
电流方向是从铜片流向锌片(即电子从锌片流向铜片),铜片是正极,锌片是负极
2、依据以上试验④现象,提出以下问题,师生一起讨论。
问题
定论及解说(写化学方程式) 铜片上为什么有气泡产生? 氢离子从铜片取得电子,被复原成氢气 锌片质量有无改变? 锌被氧化成锌离子进入溶液,故质量削减 溶液内氢离子浓度有无改变? 氢离子浓度减小 锌片和铜片各为什么电极,为什么? 铜片是正极,锌片是负极
南北极各产生什么反响?
负极(Zn ):Zn ― 2e -= Zn 2+ (氧化反响)
正极(Cu ):2H + + 2e -= H2↑(复原反响)
总的反响方程式及离子方程式怎样写?
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ Zn + 2H + = Zn 2++ H2↑
从能量改变的观念剖析是什么设备?
把化学能直接改变为电能的设备
3、【比照试验探求】原电池构成条件的比照探求试验操作试验设备图试验现象定论
①把锌片和碳棒用导线衔接后刺进稀硫酸并在中心衔接电流计(或发光二极管)碳棒上有气
泡,电流表
指针产生偏
转。
Zn―C(稀H2SO4)
可组成原电池
②把铜片和碳棒用导线衔接后刺进稀硫酸并在中心衔接电流计无现象Cu―C(稀H2SO4)
不行组成原电池
③把锌片和铁片用导线衔接后刺进稀硫酸并在中心衔接电流计铁片上有气
泡,电流表
指针产生偏
转。
Zn―Fe(稀
H2SO4)可组成原
电池
④把锌片和铁片用导线衔接后刺进乙醇并在中心衔接电流计(或发光二极管)无现象Zn―Fe(乙醇)不
行组成原电池
⑤把锌片和锌片用导线衔接后刺进稀硫酸并在中心衔接电流计锌片上均有
气泡,电流
表指针不产
生偏转。
Zn―Zn(稀
H2SO4)不行组成
原电池
⑥把锌片和铜片用导线衔接后刺进一个西红柿并在中心衔接电流计电流表指针
产生偏转。
Zn―Cu(西红柿)
可组成原电池
⑦把锌片和铜片用导线衔接后刺进两个西红柿并在中心衔接电无现象Zn-Cu(两个西红
柿没构成闭合回
路),不行组成原
流计电池
经过以上试验探求、诱思探求、比照试验探求,得出以下定论:
一、原电池界说——把化学能直接改变为电能的设备。
二、原电池构成条件——“一液南北极三连”
1.两种活动性不同的资料(金属—金属、金属—
非金属导体、金属—金属氧化物)作电极,
负极——较生动金属,正极——较不生动金属(非金属
导体、金属氧化物);
2、两个电极均刺进电解质溶液中;
3、南北极相连构成闭合电路。
三、原电池反响原理——较生动金属(负极)失电子,产生
氧化
反响,电子从负极流出,经过外电路电子流向正极,
正极上产生复原反响得电子。
(电极判别)
电极反响:负极(Zn):Zn ― 2e- = Zn2+(氧化反响)正极(Cu):2H+ + 2e-= H2↑(复原反响)
电池反响:Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
Zn + 2H+ = Zn2++ H2↑
一般来说,凡能自发进行的氧化复原反响均能够规划成原电池。
(加深形象,促进智能开展)
1、下列设备中能产生电流的有___1、3、5、8、______
2、铜片与锌片用导线衔接后刺进硫酸中,锌片( A、D )
A、产生氧化反响
B、产生复原反响
C、为正极
D、为负极
3、某金属能跟稀盐酸效果放出氢气,该金属与锌组成原
电池时,锌为负极,该金属为( B )
A、MgB、FeC、AlD、Cu
4、将铝片和铜片用导线相连,一组刺进浓硝酸,另一组
刺进氢氧化钠溶液中,别离构成原电池。
则在这两个原电池中,正极别离为( A )
A、铝片、铜片B、铜片、铝片C、铝片、铝片D、
铜片、铜片
【科学探求】原电池构成条件的探求
学生分组试验
比照试验
使学生学会操控试验条件的办法
锌片、铜片、碳棒、铁片、稀硫酸、乙醇、硫酸铜溶液、硫酸锌溶液、导线、西红柿、电流计
1.安排学生自己规划比照试验;
2.辅导学生规划表格,收拾试验信息并解说;
3.活动总结、报告。
表一试验现象解说或写化学方程式
稀硫酸锌片(Zn)
碳棒(C)
稀硫酸铜片(Cu)
碳棒(C)
电流计
表二试验现象解说或写化学方程式
稀硫酸锌片(Zn)
铁片(Fe)
乙醇锌片(Zn)
铁片(Fe)
电流计
表三试验现象解说或写化学方程式
稀硫酸锌片(Zn)
锌片(Zn)
稀硫酸锌片(Zn)
铁片(Fe)
电流计
表四试验现象解说或写化学方程式插在一个西红柿中锌片(Zn)
铜片(Cu)
插在两个西红柿中锌片(Zn)
铜片(Cu)
电流计。