1、第1课时 化学能转化为电能,第二章 第二节 化学能与电能,学习目标定位 1.熟悉能源的分类和化学能与电能的转化关系。 2.知道原电池是利用氧化还原反应将化学能转化为电能的装置，通过实验会说明原电池的原理，会判断原电池的正极、负极，会正确书写电极反应式，熟知原电池的应用。,内容索引,新知导学 新知探究 点点落实,达标检测 当堂检测 巩固反馈,新知导学,1.化学能是能量的一种形式，你知道的化学能转化形式有哪些？,一、化学能与电能的转化,答案 化学能可转化成热能、光能、电能等。,答案,2.电能 使用电器时都需要电能。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。 3.火力
2、发电 火力发电(火电)是通过 燃烧，使化学能转变为 ，加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机，然后带动发电机发电。 燃煤发电是从煤中的化学能开始的一系列能量转换过程，该过程可表示为其中， 是使化学能转换为电能的关键。 4.化学能与电能的直接转化 化学能可通过 反应直接转化成电能。,化石燃料(如煤、石油、天然气),热能,热能,机械能,电能,燃烧(氧化还原反应),氧化还原,能源常见的分类形式,直接从自然界中取得的能源,由一次能源经过加工、转化得到的能源,1.下列叙述不正确的是 A.根据一次能源和二次能源的划分，氢气为二次能源 B.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 C.火力
3、发电是将燃料中的化学能直接转化为电能的过程 D.在火力发电过程中，化学能转化为热能实际上是氧化还原反应发生的过程，伴随着能量的变化,解析,答案,知识拓展,解析 氢气不能从自然界中直接取得，是二次能源，A正确； 电能也是二次能源，且使用方便、污染最小，B正确； 以煤为燃料，火力发电的能量转化过程：(煤)化学能 热能 机械能 电能，故C错误，D正确。,知识拓展,知识拓展 火力发电的优缺点 优点：(1)我国煤炭资源丰富；(2)电能清洁、安全，又快捷方便。 缺点：(1)排出大量的温室气体CO2；(2)有些废气可能导致酸雨，如SO2；(3)消耗大量的不可再生能源；(4)能量转化率低；(5)产生大量的废渣
4、、废水。,2.下列各项中，属于一次能源的是 煤 石油 天然气 煤气 电力 A. B. C. D.,解析,答案,解析 煤、石油、天然气等没有经过加工或转换而直接从自然界中取得，称为一次能源；煤气、电力、汽油、煤油、焦炭等，是在一次能源基础上经过加工转换而来的，称为二次能源。,1.按要求完成下列实验，并填表：,二、原电池的工作原理,锌片逐渐溶解，表面有气泡；铜片表面无气泡,锌片逐渐溶解，铜片表面有气泡，电流表指针发生偏转,两锌片逐渐溶解且表面都有气泡，电流表指针不偏转,无现象,2.原电池 (1)原电池的概念是将 能转化为 能的装置；原电池的反应本质是反应。,锌与稀硫酸发生置换反应产生H2，而铜则不
5、能,锌与稀硫酸反应，但氢气在铜片上产生，导线中有电流,锌与稀硫酸反应产生氢气，但导线中无电流,乙醇是非电解质，与Zn、Cu都不反应,氧化还原,电,化学,(2)原电池的构成条件 理论上，自发的 反应均可构成原电池。 具体条件是：具有 的两个电极(金属与金属或金属与能导电的非金属)； 溶液：两电极均插入 溶液中； 导线：两极用导线相连，形成闭合回路。,活动性不同,电解质,相关视频,氧化还原,(3)原电池的工作原理 分析下图并填空原电池总反应式： ；,负极,正极,2H+2e-=H2,还原反应,氧化反应,Zn2e-=Zn2+,Zn2H=Zn2H2,能量转化过程：原电池在工作时， 极失去电子，电子通过导
6、线流向 极，溶液中氧化性物质 电子，发生 反应，这样氧化反应和还原反应不断发生，闭合回路中不断有 产生，也就形成了电流，即 能转变为 能。 (4)原电池工作原理的应用 比较金属活动性 作负极的金属活动性 ，作正极的金属活动性 ；,负,正,得到,还原,电,电子流,化学,强,弱,改变化学反应速率 如：在Zn和稀硫酸反应时，滴加少量CuSO4溶液，则Zn置换出的铜和锌能构成原电池的正负极，从而加快Zn与稀硫酸反应的速率； 设计原电池 如：把Fe2Fe3=3Fe2设计成原电池，可用 作负极， 作正极， 作电解质溶液； 保护金属设备 如：船体是钢铁材料，在海水中易被腐蚀，在船体外壳焊接上比铁活泼的金属(
7、如Zn)，则构成以Zn、Fe为电极的原电池， 被消耗掉而 得到保护。,Fe,铜(或石墨),FeCl3溶液,Fe,Zn,还原性较弱的金属或能导电的非金属,还原性较强的金属,还原反应,氧化反应,电子流入,电子流出,电流流出,电流流入,解析 图中A、B都只有一个电极，C中是两个活泼性相同的电极，E中酒精不是电解质溶液，H不能形成闭合回路，它们不属于原电池，属于原电池的只有D、F、G。,3.在如图所示的8个装置中，属于原电池的是 。,解析,思维启迪,答案,思维启迪 原电池的判定方法：一看反应原理(能否自发地进行氧化还原反应)；二看构成条件(两极一液成回路：两个活泼性不同的电极，插入电解质溶液中，装置形
8、成闭合回路)。,4.由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。根据实验现象回答下列问题： (1)装置甲中负极的电极反应式是 。 (2)装置乙中正极的电极反应式是 。 (3)装置丙中溶液的pH变化是 。 (4)四种金属活动性由强到弱的顺序是 。,答案,解析,A2e=A2,Cu22e=Cu,增大,DABC,解析 据装置甲知活动性：AB，A作负极，电极反应式为A2e=A2； 据装置乙知活动性：BC，正极反应式为Cu22e=Cu； 据装置丙知活动性：DA，正极反应式为2H2e=H2，故c(H)减小，pH增大。 据甲、乙、丙知活动性强弱顺序：DABC。,学习小结,原电池是把化学能转化为电能的装置。其
9、工作原理是,达标检测,1.化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关。下列说法正确的是 A.天然气、石油、流水、风力、氢气为一次能源 B.无论是风力发电还是火力发电，都是将化学能转化为电能 C.PM2.5含有的铅、镉、铬、钒、砷等对人体有害的元素均是金属元素 D.发展低碳经济、循环经济，推广可利用太阳能、风能的城市照明系统,1,2,3,4,5,答案,解析 A项，H2不是一次能源； B项，风力发电不是将化学能转化为电能； C项，砷不是金属元素。,解析,1,2,3,4,答案,2.下列叙述正确的是 原电池是把化学能转化成电能的一种装置 原电池的正极发生氧化反应，负极发生还原反应 不能自发进行的氧化
10、还原反应，通过原电池的装置均可实现 碳棒不能用来作原电池的正极 反应Cu2Ag=2AgCu2，能以原电池的形式来实现 A. B. C. D.,解析,5,1,2,3,4,解析 原电池是把化学能转化为电能的一种装置，正确； 在发生反应时，原电池的正极要得到电子而发生还原反应，负极要失去电子而发生氧化反应，错误； 铜与稀硫酸不能发生反应，若用铜作负极，碳棒作正极，稀硫酸作电解质溶液，组成原电池，此反应仍然不能发生，错误； 因为碳棒可以用来作原电池的正极，错误； 可以用铜作负极，碳棒作正极，AgNO3溶液作电解质溶液，组成原电池，此时即可发生反应Cu2Ag=2AgCu2，正确。A正确。,5,1,2,3
11、,4,5,答案,3.将纯锌片和纯铜片按下图所示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是 A.两个装置都构成了原电池 B.甲装置构成了原电池，乙装置没有构成原电池 C.两烧杯中的锌片上都有大量气泡产生 D.产生气泡的速率甲比乙慢,解析 甲中构成了铜锌原电池，锌作负极，失电子；铜作正极，氢离子在铜极上得电子，生成氢气；总反应式为ZnH2SO4=ZnSO4H2。乙装置没有构成原电池，因为没有形成闭合电路。构成原电池后生成氢气的速率加快。,解析,1,2,3,4,5,4.X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出，X和Y组成原电池时，Y为电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动
12、性顺序为 A.XYZ B.XZY C.YXZ D.YZX,解析 根据原电池原理，负极的金属比正极活泼，可知活泼性YX，根据金属活动性顺序和置换反应原理，可知活泼性XZ，故三种金属的活泼性顺序为YXZ。,解析,答案,5.在铜锌原电池中(如下图)，以硫酸铜为电解质溶液，锌为 极，电极上发生的是 (填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式为 。 锌片上观察到的现象为 ；铜为 极，电极上发生的是 (填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式是 ；铜片上观察到的现象是 ，原电池总反应的离子方程式为 。,1,2,3,4,负,氧化,答案,5,Zn2e=Zn2,锌片溶解,正,解析,还原,Cu22e=Cu,铜极变粗,ZnCu2=Zn2Cu,1,2,3,4,5,解析 CuSO4为电解质溶液时，铜锌原电池的负极为锌，电极反应式为Zn2e=Zn2，所以锌片不断溶解，正极为铜，电极反应式为Cu22e=Cu，所以铜极不断变粗，电池总反应式为ZnCu2=Zn2Cu。,本课结束,