化学能转化为电能课件.ppt

1、第二节第二节 化学能与电能化学能与电能（第（第1 1课时）课时）燃料电池汽车燃料电池汽车使用燃料电池的汽车使用燃料电池的汽车电能电能又称电力（二次能源）又称电力（二次能源）一次能源：一次能源：从自然界中直接取得的能源如从自然界中直接取得的能源如:煤、石油、天然气、煤、石油、天然气、风力等风力等.二二次能源：次能源：经一次能源加工转移得到的能源，如电力、蒸汽等经一次能源加工转移得到的能源，如电力、蒸汽等.20012001年我国发电总量构成图年我国发电总量构成图火力发电居于首位火力发电居于首位什么是火力发电？什么是火力发电？火电站的工作原理如何火电站的工作原理如何?1 1、火、火力发电工作原理示意

2、图力发电工作原理示意图火电站从开始到结束能量是如何转化的？火电站从开始到结束能量是如何转化的？化石燃料化石燃料化学能化学能燃烧燃烧热能热能蒸汽蒸汽机械能机械能电能电能发电机发电机火力发电有哪些缺点?讨论讨论排出大量温室气体排出大量温室气体可能导致酸雨可能导致酸雨能量转化效率低能量转化效率低煤炭是不可煤炭是不可再生资源再生资源2 2、火力发电的化学深层本质分析、火力发电的化学深层本质分析燃烧燃烧氧化还原反应氧化还原反应氧化剂与还原剂之间发生电子的转移氧化剂与还原剂之间发生电子的转移火力发电火力发电将化学能经一系列能量转化为电能将化学能经一系列能量转化为电能旧键断裂和新键形成、体系能量变化旧键断裂

3、和新键形成、体系能量变化过程过程关键关键本质本质本质本质引起引起化学能化学能 电电能能提出猜想提出猜想？自发的氧化还原反应ZnCuZnCu实验探究实验探究 离子方程式离子方程式思考问题思考问题寻找答案寻找答案你对问题你对问题的想法的想法ZnCu锌表面有气泡锌表面有气泡产生，铜表面产生，铜表面无明显现象无明显现象1.1.反应中，哪种物质失电子，哪种物质得电子反应中，哪种物质失电子，哪种物质得电子实验探实验探究究实验现象实验现象用导线将锌表面的电子引出来用导线将锌表面的电子引出来Zn+2H+=Zn 2+H2.什么方法可使什么方法可使Zn与与H+分开，不让分开，不让H+直接在直接在Zn表面得电子？表

4、面得电子？离子方程式离子方程式思考问题思考问题寻找答案寻找答案组内交流组内交流 列出想法列出想法 实验探实验探究究实验现象实验现象CuCu起传导电子的作用。起传导电子的作用。Zn+2H+=Zn 2+H2ZnCu大量气泡从铜大量气泡从铜片逸出，锌片片逸出，锌片部分溶解部分溶解1.H1.H+得到的电子是得到的电子是CuCu失去的吗？失去的吗？2.2.在这个过程中在这个过程中CuCu起什么作用？起什么作用？3.3.你怎样才能知道导线中有电子通过？你怎样才能知道导线中有电子通过？可用电流表测电流及方向。可用电流表测电流及方向。化学能电能化学能电能？（看书（看书P35页第二、三段，回答问题）页第二、三段

5、，回答问题）1、当氧化剂和还原剂直接接触进行反应时，化学、当氧化剂和还原剂直接接触进行反应时，化学能要经过一系列能量转换才能转换为电能。能要经过一系列能量转换才能转换为电能。2、把氧化剂和还原剂分开，使氧化反应和还原反、把氧化剂和还原剂分开，使氧化反应和还原反应在两个不同区域进行。应在两个不同区域进行。3、需要在氧化剂和还原剂之间架设桥梁使电子从、需要在氧化剂和还原剂之间架设桥梁使电子从氧化剂区域流向还原剂区域。氧化剂区域流向还原剂区域。4、考虑氧化反应和还原反应发生的条件和环境，、考虑氧化反应和还原反应发生的条件和环境，化学物质的选择。化学物质的选择。5、从电学角度考虑仪器选择和组装问题。、

6、从电学角度考虑仪器选择和组装问题。解释实验现象解释实验现象思考问题思考问题寻找答案寻找答案组内交流组内交流 列出想法列出想法实验探实验探究究实验现象实验现象化学能直接转化为电能化学能直接转化为电能1.1.电子从电子从ZnZn到到H H+经历了哪些途径？经历了哪些途径？2.2.你认为这个过程能量是如何转化的？你认为这个过程能量是如何转化的？锌表面无气泡，锌表面无气泡，铜表面有气泡，铜表面有气泡，电流表指针发电流表指针发生偏转。生偏转。电子由电子由Zn 导线导线 铜片铜片 H+定向移动定向移动产生电流，故电流表的指针发生偏转产生电流，故电流表的指针发生偏转ZnCu电荷的定向移动形成闭电荷的定向移动

7、形成闭合回路就可以产生电流，合回路就可以产生电流，刚才仅分析外电路中电刚才仅分析外电路中电子流向，那么内电路呢？子流向，那么内电路呢？外电路：外电路：电子由负极流向正极，电子由负极流向正极，电电流由正极流向负极流由正极流向负极e电荷流向、电电荷流向、电流流向：流流向：负极负极正极正极内电路：内电路：阴离子移向负极，阴离子移向负极，阳离子移向正极，阳离子移向正极，电流由负极流向正极电流由负极流向正极一、原电池的概念一、原电池的概念化学能化学能 电能电能原电池原电池氧化还原反应氧化还原反应二、原二、原电池的工作原理电池的工作原理负极（锌片）：负极（锌片）：Zn2e-Zn2+正极（铜片）：正极（铜片

8、）：2H+2e-H2总反应：总反应：Zn+2H+Zn2+H2氧化反应氧化反应还原反应还原反应试着说说原电池的构成有什么条件？试着说说原电池的构成有什么条件？A AZnZnCuCuH H2 2SOSO4 4A AZnZnC CH H2 2SOSO4 4A AZnZnCuCu酒精酒精ZnZnH H2 2SOSO4 4A ACuCuH H2 2SOSO4 4A AZnZnZnZnH H2 2SOSO4 4A AZnZnCuCuHClHCl A AC CCuCuHClHCl实验探究实验探究A AZnZnCuCuH H2 2SOSO4 4A AZnZnC CH H2 2SOSO4 4A AZnZnZnZ

9、nH H2 2SOSO4 4原电池原电池电流表指针电流表指针是否是否偏转偏转区别区别结论结论偏转偏转两极材料不同两极材料不同有两种活泼性不同的金有两种活泼性不同的金属（或非金属）作电极属（或非金属）作电极不偏转不偏转实验探究实验探究A AZnZnCuCuH H2 2SOSO4 4A AZnZnCuCu酒精酒精A AZnZnCuCuHClHCl原电池原电池电流表指针电流表指针是否是否偏转偏转区别区别结论结论不偏转不偏转溶液不同溶液不同电极材料均插入电极材料均插入电解质溶液中电解质溶液中偏转偏转A AZnZnCuCuH H2 2SOSO4 4实验探究实验探究A AC CCuCuH H2 2SOSO

10、4 4原电池原电池电流表指针电流表指针是否是否偏转偏转区别区别结论结论不偏转不偏转能否发生氧化还原反应能否发生氧化还原反应能自发地发生氧化还原反应能自发地发生氧化还原反应电流表指针电流表指针原电池原电池组组偏转偏转区别区别结论结论不偏转不偏转容器不同容器不同两极相连形成闭合回路两极相连形成闭合回路实验探究实验探究A AZnZnCuCuH H2 2SOSO4 4ZnZnH H2 2SOSO4 4A ACuCuH H2 2SOSO4 4 1.自发的氧化还原反应2.有两种活动性不同的金属（或非金属单质）作电极3.电极材料均插入电解质溶液中4.两极相连形成闭合电路三、原电池的构成条件三、原电池的构成条

11、件u本节课我们收获了哪些科学知识？本节课我们收获了哪些科学知识？u本节课我们学会了什么科学方法？本节课我们学会了什么科学方法？盘点收获盘点收获间接：间接：直接：直接：化学能化学能燃烧燃烧热能热能蒸汽蒸汽机械能机械能发动机发动机电能电能装置装置原电池原电池概概念念构构成成条条件件工工作作原原理理化学能转化为电能化学能转化为电能u本节课我们收获的科学知识本节课我们收获的科学知识u 科学探究的基本方法：科学探究的基本方法：提出提出问题问题猜想猜想假设假设实验实验验证验证交流交流评价评价归纳归纳总结总结1.1.有有A A、B B、C C、D D四块金属片，进行如下实验：四块金属片，进行如下实验：A、B

12、用导线相连后，同时浸入稀H2SO4中，A为负极；C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4中，电流由D导线C；A、C相连后，同时浸入稀H2SO4中，C极产生大量气泡；B、D相连后，同时浸入稀H2SO4中，D极发生氧化反应。据此，判断四种金属的活动性顺序是（）A.AA.AB BC CD D B.AB.AC CDB C.CC.C A AB BD D D.BD.BD DC CA AB自主检测2.请根据原电池的原理，指出下列原请根据原电池的原理，指出下列原电池的正极与负极分别是什么？写出电池的正极与负极分别是什么？写出电极反应方程式和总反应方程式，并电极反应方程式和总反应方程式，并描述实验现象。描述实验现象。自主检测家庭小实验家庭小实验谢谢！谢谢！