1、第二节 化学能与电能,太原师范学院化学系062班 闫丽,(一)、火力发电,燃烧,蒸汽,发电机,一、化学能与电能的相互转化,a.我国煤炭资源丰富,廉价方便.b.电能清洁安全,又快捷方便.,a.排出大量的温室效应气体.b.有废气可能导致酸雨c.废料废水d.储量有限e.能量转换效率低,火力发电优点,火力发电缺点,思考:假设你是电力工程师,面对这些巨大的浪费,你会如何应对呢?,a、改进火力发电,就是尝试将化学能直接转化为电能,就像电池。其好处就是减少中间环节能损,高效、清洁利用燃料,不浪费能源,更方便。,1、燃烧的本质?,2、氧化还原反应的本质是什么?,3、电子是如何转移的?,燃烧是使化学能转化为电能
2、的关键,氧化还原反应,电子的转移,还原剂把电子转移给氧化剂,实验1将铜片放入稀硫酸将锌片放入稀硫酸,在锌片表面有气泡铜片表面没有气泡,实验探究,请你先预测下列实验的现象,再动手实验,观察现象。,实验2用导线将锌片、铜片连接起来在导线中间接入一个电流表,铜片表面也出现气泡,电流计指针偏转,A,思考:判断这个电池的正极、负极,指出电流的方向、电子的流动方向。从微观角度分析:在什么位置发生了什么化学变化?你能用化学语言表示吗。,小组讨论,为什么铜片上也有气泡? 为什么电流计的指针会偏转?,e-,负极,锌片,铜片,氧化反应,还原反应,正极,总反应式:,得电子,电子流入,失电子,电子流出,失,得,Zn2
3、e- Zn2+,2H+ 2e- H2,负极,正极,Zn+ 2H+ Zn2+ + H2,有气体产生,Zn片溶解,1、原电池定义:把化学能转变为电能 的装置.,(二)、化学能直接转化为电能的 原理与装置,“负极出电子,电子回正极”,原电池,必发生失电子的氧化反应,必发生得电子的还原反应,较活泼金属发生氧化反应向外线路提供电子原电池的负极; 较不活泼金属(或石墨)发生还原反应接受外线路提供的电子原电池的正极。,判断原电池正、负极的方法,由组成原电池的两极材料判断:,一般是活泼的金属为负极活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极,根据电流方向或电子流动方向判断:,电流是由正极流向负极;电子流动方向是由负
4、极流向正极。,根据原电池两极发生的变化来判断:,原电池的负极总是失电子发生氧化反应,正极总是得电子发生还原反应。,实验探究:形成原电池的条件,结论:,电极材料均浸入电解质溶液中,实验探究:形成原电池的条件,结论:,两极相连形成闭合电路,实验探究:形成原电池的条件,结论:,一个自发进行的氧化还原反应,u,C,H2SO4,(不可以),(不可以),(可以),(不可以),思考与交流通过以上实验和探究,试说明化学电池由几部分组成,它的组成条件是什么?,2、 总结归纳原电池的构成条件:, 有两种活动性不同的金属(或非金属导体)作电极。, 电极材料均插入电解质溶液中。, 两极相连形成闭合电路。,有一个自发的氧化还原反应,原电池设计思路:,放能量的氧化还原反应(放热反应), 通常须两活性不同的电极, 电解质溶液, 还原剂在负极失电子,发生氧化反 应;氧 化剂在正极得电子,发生还原反应,1,ZnZn与稀硫酸进行实验.3,Zn石墨与稀硫酸进行实验.4,FeZn与稀硫酸进行实验.5,CuZn与乙醇进行实验.6,CuZn与一个西红柿(或一个苹果)进行实验.7,CuZn与两个西红柿进行实验.8,CuZn与橙汁进行实验.,以上组合可以组成原电池,3,4,6,8,例1,病 例 分 析,病 例 分 析,病 例 分 析,你能为她开一个药方吗?,实践活动自制电池水果电池。如下图:,