1、第二節第二節 化學能與電能化學能與電能第第1 1課時課時水電站水電站直接從自然界直接從自然界取得取得的能源稱為的能源稱為一次能源一次能源一、化學能轉化為電能一、化學能轉化為電能火電站火電站一次能源經加工、轉換得到的能源稱為一次能源經加工、轉換得到的能源稱為二次能源二次能源一、化學能轉化為電能一、化學能轉化為電能 電能是現代社會電能是現代社會中應用最廣泛、使用中應用最廣泛、使用最方便、污染最小的最方便、污染最小的一種二次能源，又稱一種二次能源，又稱為電力。為電力。一、化學能轉化為電能一、化學能轉化為電能一、化學能轉化為電能一、化學能轉化為電能思考與交流：在你的生活和學習中，或你了解的范思考與交流

2、：在你的生活和學習中，或你了解的范圍里，還有哪些需要使用電池的產品或器具？各使圍里，還有哪些需要使用電池的產品或器具？各使用什么樣的電池？用什么樣的電池？16.6%2.1%5.1%76.2%我國化石燃料和水電能源消耗構成圖我國化石燃料和水電能源消耗構成圖一、化學能轉化為電能一、化學能轉化為電能2001年我國發電總量構成年我國發電總量構成一、化學能轉化為電能一、化學能轉化為電能1、火力發電原理及過程、火力發電原理及過程燃燒燃燒蒸汽蒸汽發電機發電機化學能化學能 熱能熱能 機械能機械能 電能電能一、化學能轉化為電能一、化學能轉化為電能化石燃料燃燒化石燃料燃燒 推動蒸汽機推動蒸汽機 加熱水蒸氣加熱水蒸

3、氣 帶動發電機帶動發電機 一、化學能轉化為電能一、化學能轉化為電能2、火力發電的化學深層本質分析、火力發電的化學深層本質分析燃燒燃燒氧化還原反應氧化還原反應氧化劑與還原劑之間發生電子的轉移氧化劑與還原劑之間發生電子的轉移火力發電火力發電將化學能經一系列能量轉化為電能將化學能經一系列能量轉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、體系能量變化過程過程關鍵關鍵本質本質本質本質引起引起一、化學能轉化為電能一、化學能轉化為電能化石燃料燃燒化石燃料燃燒 推動蒸汽機推動蒸汽機 加熱水蒸氣加熱水蒸氣 帶動發電機帶動發電機 能否找到一種裝置將化學能能否找到一種裝置將化學能直接直接轉轉化為電能

4、呢？化為電能呢？一、化學能轉化為電能一、化學能轉化為電能探究實驗探究實驗實驗一實驗一 把一塊鋅片和把一塊鋅片和銅片銅片分別分別插入盛有稀硫插入盛有稀硫酸的燒杯中酸的燒杯中, ,觀察實驗觀察實驗, ,記錄現象記錄現象( (注意稀硫酸的注意稀硫酸的量不要太多量不要太多) ) 實驗二實驗二 把一塊鋅片和銅把一塊鋅片和銅片片同時同時插入盛有稀硫酸的插入盛有稀硫酸的燒杯中燒杯中, ,觀察實驗觀察實驗, ,記錄現記錄現象象( (注意兩塊金屬片不要相注意兩塊金屬片不要相接觸接觸) )一、化學能轉化為電能一、化學能轉化為電能實驗現象實驗現象結結 論論實驗實驗1 1鋅片表面有氣泡鋅片表面有氣泡銅片表面無氣泡銅片

5、表面無氣泡ZnZn2+2+2H2H+ +=Zn=Zn2+2+H+H2 2CuCu不與稀不與稀H H2 2SOSO4 4反應反應實驗現象實驗現象結結 論論實驗實驗2 2鋅片表面有氣泡鋅片表面有氣泡銅片表面無氣泡銅片表面無氣泡ZnZn2+2+2H2H+ +=Zn=Zn2+2+H+H2 2CuCu不與稀不與稀H H2 2SOSO4 4反應反應一、化學能轉化為電能一、化學能轉化為電能實驗三實驗三 用導線把實驗二中的鋅片和銅片連用導線把實驗二中的鋅片和銅片連接起來接起來, ,觀察實驗現象并記錄觀察實驗現象并記錄( (注意兩塊金屬注意兩塊金屬片不要相接觸片不要相接觸) )一、化學能轉化為電能一、化學能轉化

6、為電能實驗現象結結 論論實驗3 銅片表面有氣泡銅片表面有氣泡鋅片上也有少量氣泡鋅片上也有少量氣泡? ?一、化學能轉化為電能一、化學能轉化為電能實驗四實驗四 如圖所示在導線中間連接一個靈敏電如圖所示在導線中間連接一個靈敏電流計流計, ,觀察電流計的指針是否發生偏轉觀察電流計的指針是否發生偏轉, ,如果是如果是偏向哪邊偏向哪邊? ?請記錄現象請記錄現象實驗現象結論實驗4電流計指針偏轉電流計指針偏轉有電流形成有電流形成一、化學能轉化為電能一、化學能轉化為電能實驗現象實驗現象結結 論論實驗實驗1 1實驗實驗2 2實驗實驗3 3 實驗實驗4 4鋅片表面有氣泡鋅片表面有氣泡銅片表面無氣泡銅片表面無氣泡同上

7、同上銅片表面有氣泡銅片表面有氣泡鋅片上也有少量氣泡鋅片上也有少量氣泡電流計指針偏轉電流計指針偏轉Zn+2HZn+2H+ +=Zn=Zn2+2+H+H2 2CuCu不與稀不與稀H H2 2SOSO4 4反應反應同上同上有電流形成有電流形成? ?一、化學能轉化為電能一、化學能轉化為電能思考與交流：既然銅片上產生了氣體既然銅片上產生了氣體(H(H2 2) )，哪么，哪么H H+ +得到的電得到的電子是銅失去的還是鋅失去的？如何檢驗？請設子是銅失去的還是鋅失去的？如何檢驗？請設計出你的實驗方案。計出你的實驗方案。方案方案1 1：稱量實驗前后銅片或鋅片的質量。：稱量實驗前后銅片或鋅片的質量。方案方案2

8、2：觀察溶液的顏色，看有無：觀察溶液的顏色，看有無CuCu2+2+生成生成一、化學能轉化為電能一、化學能轉化為電能 實驗現象實驗現象 ：銅片上有氣泡產生，鋅片不斷溶：銅片上有氣泡產生，鋅片不斷溶解，電流表的指針發生偏轉。解，電流表的指針發生偏轉。 實驗結論實驗結論 ：導線中有電流通過：導線中有電流通過實驗實驗24一、化學能轉化為電能一、化學能轉化為電能 解釋實驗現象解釋實驗現象思考問題思考問題尋找答案尋找答案組內交流組內交流 列出想法列出想法演示探究實驗現象實驗現象化學能直接轉化為電能化學能直接轉化為電能1.1.電子從電子從ZnZn到到H H+ +經歷了哪些途徑？經歷了哪些途徑？2.2.你認為

9、這個過程能量是如何轉化的？你認為這個過程能量是如何轉化的？鋅表面無氣泡，鋅表面無氣泡，銅表面有氣泡，銅表面有氣泡，電流表發生偏轉。電流表發生偏轉。電子由電子由Zn 導線導線 銅片銅片 H+ 定向移動定向移動產生電流，故電流表的指針發生偏轉產生電流，故電流表的指針發生偏轉ZnCu一、化學能轉化為電能一、化學能轉化為電能一、化學能轉化為電能一、化學能轉化為電能1 1、定義：能把化學能轉變為電能的裝置，叫做、定義：能把化學能轉變為電能的裝置，叫做 原電池。原電池。2 2、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類型反應類型電子流動方向電子流動方向負極負極還原性較強的還原性較強的金屬金屬

10、氧化反應氧化反應電子流出（流向電子流出（流向正極）的一極正極）的一極正極正極還原性較弱的還原性較弱的金屬金屬還原反應還原反應電子流入（來自電子流入（來自負極）的一極負極）的一極學與問：學與問：根據所了解的電學知識，你知道電子時怎根據所了解的電學知識，你知道電子時怎樣流動的嗎？如何判定裝置的正負極？樣流動的嗎？如何判定裝置的正負極？一、化學能轉化為電能一、化學能轉化為電能實驗探究形成原電池的條件實驗探究形成原電池的條件形成條件一：形成條件一：活潑性不同的兩個電極材料活潑性不同的兩個電極材料負極：較活潑的金屬負極：較活潑的金屬正極：較不活潑的金屬、石墨等正極：較不活潑的金屬、石墨等一、化學能轉化為

11、電能一、化學能轉化為電能（可以）（可以）（不可以）（不可以）形成條件二：電極材料需插進電解質溶液形成條件二：電極材料需插進電解質溶液中；中；實驗探究形成原電池的條件實驗探究形成原電池的條件一、化學能轉化為電能一、化學能轉化為電能實驗探究形成原電池的條件實驗探究形成原電池的條件形成條件三：必須形成閉合回路形成條件三：必須形成閉合回路（不可以）（不可以）一、化學能轉化為電能一、化學能轉化為電能3.3.構成原電池的條件構成原電池的條件 有兩種活動性不同的金屬（或一種是有兩種活動性不同的金屬（或一種是非金屬導體如碳棒）做電極。非金屬導體如碳棒）做電極。 兩電極材料需插入電解質溶液兩電極材料需插入電解質

12、溶液請判斷下列各裝置是否是原電池？為什么？請判斷下列各裝置是否是原電池？為什么？ 形成閉合回路形成閉合回路 一、化學能轉化為電能一、化學能轉化為電能ZnAZnSO42H+H+AZnSO42H+H+CAZnCu煤油煤油SO42H+H+SO42ZnH+H+CuA(x)(x)()(x)AZnSO42H+H+木條木條(x)一、化學能轉化為電能一、化學能轉化為電能失電子，發生氧化反應失電子，發生氧化反應得電子，發生還原反應得電子，發生還原反應氧化還原反應氧化還原反應原電池的反應實質：原電池的反應實質：4、原電池工作原理：、原電池工作原理：、電極反應：、電極反應：鋅片鋅片( (負極負極) )： Zn - 2e- = Zn2+ 銅片銅片( (正極正極) )： 2H+