化學(xué)能與電能課件( 公開課)

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1、化學(xué)能與電能課件化學(xué)能與電能課件(公開公開課課)2003年8月14日,美國東北部以及加拿大的多倫多等地迎來了北美歷史上最嚴(yán)重的大停電。使5000萬人的工作和生活受到了嚴(yán)重的影響。造成的經(jīng)濟損失每天多達250億到300億美元。停電造成整個交通系統(tǒng)全面癱瘓。地鐵列車停在隧道中,成千上萬乘客被困在漆黑的地鐵隧道里,各地紅綠燈熄滅,交通癱瘓;手機失去信號;市中心寫字樓、商場、電影院、大型超市等均陷入一片混亂。閱讀教材閱讀教材39-40頁回答下列問題頁回答下列問題1、何為一次能源、二次能源?、何為一次能源、二次能源?2、電能是一次能源還是二次能源?、電能是一次能源還是二次能源?3、根據(jù)、根據(jù)2001年我

2、國發(fā)電總量構(gòu)成圖,我國年我國發(fā)電總量構(gòu)成圖,我國()發(fā)電居于首位。)發(fā)電居于首位。4、火力發(fā)電的原理是什么?其關(guān)鍵是什么?、火力發(fā)電的原理是什么?其關(guān)鍵是什么?1,火力發(fā)電原理及過程火力發(fā)電原理及過程燃燒燃燒蒸汽蒸汽發(fā)電機發(fā)電機化學(xué)能化學(xué)能熱能熱能機械能機械能電能電能一、化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化一、化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化2、火力發(fā)電的化學(xué)深層本質(zhì)分析、火力發(fā)電的化學(xué)深層本質(zhì)分析燃燒燃燒氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)氧化劑與還原劑之間發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移氧化劑與還原劑之間發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移火力發(fā)電火力發(fā)電將化學(xué)能經(jīng)一系列能量轉(zhuǎn)化為電能將化學(xué)能經(jīng)一系列能量轉(zhuǎn)化為電能舊鍵斷裂和新鍵形成、體系能量變化舊鍵斷裂和新鍵形成

3、、體系能量變化過程過程關(guān)鍵關(guān)鍵本質(zhì)本質(zhì)本質(zhì)本質(zhì)引起引起稀硫酸稀硫酸ZnCu 將一將一Zn片、片、Cu片平行插入稀硫酸片平行插入稀硫酸中,有什么現(xiàn)象?中,有什么現(xiàn)象?寫出有關(guān)反應(yīng)的離寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式。子方程式。稀硫酸稀硫酸ZnCu稀硫酸ZnCu現(xiàn)象現(xiàn)象(1)電流表指針有偏轉(zhuǎn)電流表指針有偏轉(zhuǎn)(2)銅片上有氣泡產(chǎn)生銅片上有氣泡產(chǎn)生(3)鋅片不斷溶解鋅片不斷溶解一、原電池一、原電池1 1、原電池:、原電池:2 2、工作原理:、工作原理:氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。第二節(jié)第二節(jié) 化學(xué)能與電能化學(xué)能與電能稀硫酸ZnCuH+SO42-SO42-H+H+

4、H+e-e-e-e-稀硫酸ZnCuZn2+e-e-H+H+3 3、正、負(fù)極:、正、負(fù)極:電子流入的電極,通常是電子流入的電極,通常是不活潑金屬或石墨電極不活潑金屬或石墨電極現(xiàn)象:有氣泡產(chǎn)生或質(zhì)量增加現(xiàn)象:有氣泡產(chǎn)生或質(zhì)量增加作用:導(dǎo)電作用:導(dǎo)電電子流出的電極,通常是電子流出的電極,通常是活潑金屬活潑金屬現(xiàn)象:質(zhì)量減小或溶解現(xiàn)象:質(zhì)量減小或溶解作用:提供電子作用:提供電子正極:正極:負(fù)極:負(fù)極:稀硫酸稀硫酸ZnCuZn2+e-e-H+H+Zn2e-=Zn2+總反應(yīng):總反應(yīng):2H+2e-=H2Zn+2H+=Zn2+H2(氧化反應(yīng))(氧化反應(yīng))(還原反應(yīng))(還原反應(yīng))鋅片:鋅片:銅片:銅片:Cu-Z

5、n原電池:原電池:負(fù)極:負(fù)極:正極:正極:原電池的電極原電池的電極電極電極 電極材料電極材料反應(yīng)類型反應(yīng)類型 電子流動方電子流動方向向負(fù)極負(fù)極 較活潑金屬較活潑金屬 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng) 電子流出電子流出(流向正極)(流向正極)的一極的一極正極正極 較不活潑金較不活潑金屬屬還原反應(yīng)還原反應(yīng) 電子流入電子流入(來自負(fù)極)(來自負(fù)極)的一極的一極判斷原電池正、負(fù)極的方法判斷原電池正、負(fù)極的方法由組成原電池的兩極材料判斷:由組成原電池的兩極材料判斷:一般是活潑的金屬為負(fù)極一般是活潑的金屬為負(fù)極活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極根據(jù)電流方向或電子流動方向判斷:根據(jù)

6、電流方向或電子流動方向判斷:電流是由正極流向負(fù)極;電流是由正極流向負(fù)極;電子流動方向是由負(fù)極流向正極。電子流動方向是由負(fù)極流向正極。根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來判斷:根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來判斷:原電池的負(fù)極總是失電子發(fā)生氧化反應(yīng),原電池的負(fù)極總是失電子發(fā)生氧化反應(yīng),正極總是得電子發(fā)生還原反應(yīng)。正極總是得電子發(fā)生還原反應(yīng)。由電極現(xiàn)象判斷:由電極現(xiàn)象判斷:質(zhì)量減小或溶解的一極為負(fù)極;質(zhì)量不變有氣泡產(chǎn)生或質(zhì)質(zhì)量減小或溶解的一極為負(fù)極;質(zhì)量不變有氣泡產(chǎn)生或質(zhì)量增加的為正極。量增加的為正極。練習(xí):練習(xí):X、Y、Z都是金屬,把都是金屬,把X浸入浸入Z的的硝酸鹽溶液中,硝酸鹽溶液中,X的表面有的表面有Z析

7、出,析出,X與與Y組成原電池時,組成原電池時,Y為電池的負(fù)極。為電池的負(fù)極。X、Y、Z三種金屬的活動性順序是:三種金屬的活動性順序是:。YXZ怎樣才能構(gòu)成一個原電池呢?怎樣才能構(gòu)成一個原電池呢?稀硫酸CuCu(A)(B)稀硫酸ZnC稀硫酸ZnZn(C)(1)(1)活潑性不同的兩種金屬活潑性不同的兩種金屬 (或金屬與非金屬導(dǎo)體或金屬與非金屬導(dǎo)體)做電極做電極前提條件:能自發(fā)的進行氧化還原反應(yīng)前提條件:能自發(fā)的進行氧化還原反應(yīng)酒精ZnCu(D)(E)硫酸銅溶液ZnCu(2(2)電解質(zhì)溶液)電解質(zhì)溶液稀硫酸稀硫酸CuZn(G)(F)稀硫酸(3)(3)形成閉合回路形成閉合回路4 4、構(gòu)成條件:、構(gòu)成條

8、件:(1)(1)活潑性不同的兩種金屬活潑性不同的兩種金屬 (或金屬與非金屬導(dǎo)體或金屬與非金屬導(dǎo)體)做電極做電極(3)(3)形成閉合回路形成閉合回路(2)(2)電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液前提條件:自發(fā)的氧化還原反應(yīng)前提條件:自發(fā)的氧化還原反應(yīng)病病 例例 分分 析析病病 例例 分分 析析病病 例例 分分 析析 你能為她開一個藥方嗎?你能為她開一個藥方嗎?練練習(xí)習(xí)判斷下列哪些裝置構(gòu)成了原電池?若不判斷下列哪些裝置構(gòu)成了原電池?若不是,請說明理由;若是,請指出正負(fù)極是,請說明理由;若是,請指出正負(fù)極名稱,并寫出電極反應(yīng)式。名稱,并寫出電極反應(yīng)式。()()()2H2H2H2H+2e+2e+2e+2e-H H

9、H H2 2 2 2負(fù)極:負(fù)極:負(fù)極:負(fù)極:總反應(yīng):總反應(yīng):總反應(yīng):總反應(yīng):正極正極正極正極:ZnZnZnZn2e2e2e2e-ZnZnZnZn2+2+2+2+Zn+2HZn+2HZn+2HZn+2H+ZnZnZnZn2+2+2+2+H+H+H+H2 2 2 2()()負(fù)極負(fù)極負(fù)極負(fù)極:正極正極正極正極:總總總總反應(yīng)反應(yīng)反應(yīng)反應(yīng):正極:正極:正極:正極:負(fù)極負(fù)極負(fù)極負(fù)極:總反應(yīng):總反應(yīng):總反應(yīng):總反應(yīng):ZnZnZnZn2e2e2e2e-ZnZnZnZn2+2+2+2+2H2H2H2H+2e+2e+2e+2e-H H H H2 2 2 2Zn+2HZn+2HZn+2HZn+2H+ZnZnZnZn

10、2+2+2+2+H+H+H+H2 2 2 2FeFeFeFe2e2e2e2e-FeFeFeFe2+2+2+2+CuCuCuCu2+2+2+2+2e+2e+2e+2e-CuCuCuCuFe+CuFe+CuFe+CuFe+Cu2+2+2+2+FeFeFeFe2+2+2+2+Cu+Cu+Cu+Cu或或 Fe+CuSOFe+CuSOFe+CuSOFe+CuSO4 4 4 4Cu+FeSOCu+FeSOCu+FeSOCu+FeSO4 4 4 4本節(jié)課你學(xué)到了什么?本節(jié)課你學(xué)到了什么?1 1、Cu-ZnCu-Zn原電池:原電池:負(fù)極:負(fù)極:正極:正極:總反應(yīng):總反應(yīng):(氧化反應(yīng))(氧化反應(yīng))(還原反應(yīng))(

11、還原反應(yīng))鋅片鋅片銅片銅片Zn2e-=Zn2+2H+2e-=H2Zn+2H+=Zn2+H2原電池的電極原電池的電極電極電極 電極材料電極材料反應(yīng)類型反應(yīng)類型 電子流動方電子流動方向向負(fù)極負(fù)極 較活潑金屬較活潑金屬 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng) 電子流出電子流出(流向正極)(流向正極)的一極的一極正極正極 較不活潑金較不活潑金屬屬還原反應(yīng)還原反應(yīng) 電子流入電子流入(來自負(fù)極)(來自負(fù)極)的一極的一極原電池:把化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置原電池:把化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置原電池的構(gòu)成條件:原電池的構(gòu)成條件:(1)(1)活潑性不同的兩種金屬活潑性不同的兩種金屬 (或金屬與非金屬導(dǎo)體或金屬與非金屬導(dǎo)體)做電極做電極(3)(3)形成閉合回路形成閉合回路(2)(2)電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液前提條件:自發(fā)的氧化還原反應(yīng)前提條件:自發(fā)的氧化還原反應(yīng)0 0本節(jié)課你學(xué)到了什么?本節(jié)課你學(xué)到了什么?結(jié)束語結(jié)束語謝謝大家聆聽!謝謝大家聆聽!31

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