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(共28张PPT)
第六章 化学反应与能量
化学反应与电能
你见过加水就能跑的汽车吗？
现在我们的生活很难离开电力
电是从哪里来的？
【思考交流】
我们日常使用的电能主要来自火力发电。
2023年我国发电总量构成图
【化学能与电能】
2001年我国发电总量构成
2013年我国发电总量构成
化学能
热能
机械能
电能
燃料燃烧
蒸气轮机
发电机
1、在火力发电过程中都发生了哪些能量形式的转化？
2、你认为火力发电存在哪些弊端？
关键——燃烧(氧化还原反应)
火力发电
化学能
热能
机械能
电能
？
能量的转化效率为30%-40%
转化次数越多能量损失越多
煤炭是不可再生资源
可能导致酸雨
探究实验 讨论与交流
实验一： 分别将锌片和铜片插入稀硫酸溶液中 观察锌片和铜片上现象和差别？
实验二： 锌片和铜片先接触插入稀硫酸溶液中， 然后再用导线连接 观察锌片和铜片上有何现象？
推测原因
实验三： 锌片和铜片通过导线接电流表 插入稀硫酸溶液中 观察电流表上有何现象？
注意电流表指针偏转方向
【实验6-3】
【实验6-3】 演示实验
探究实验6-3-（1），观察现象，写出有关反应的离子方程式。
反应： Zn + 2H+ = Zn2++H2↑
实验装置 实验现象 实验结论
Zn片上有气泡 Cu片上无气泡 锌与稀硫酸反应，铜与稀硫酸不反应
实验装置 实验现象 实验结论
Zn片逐渐溶解 Cu片上有气泡 产生气体的位置发生了改变
电子由Zn粒转移到了铜片上
探究实验6-3-（2），观察现象，得出结论。
实验装置 实验现象 实验结论
铜片上：有气泡 锌片上：逐渐溶解 电流计指针偏转 该装置将化学能转化为电能
探究实验6-3-（3），观察现象，得出结论。
我们把这种化学能转变为电能的装置叫做原电池。
锌-铜-稀硫酸原电池
原电池的工作原理是什么呢？
思考1：试一试根据实验现象写出两极电极反应式？并标出反应类型
SO
2-
4
H
+
H
+
现象：
Zn片溶解
现象：Cu片上有气泡
反应及反应类型：
反应及反应类型：
SO
2-
4
H
+
H
+
Cu
Zn
结论：原电池将氧化还原反应分开在两个电极上进行
Zn－2e－ = Zn2+
氧化反应
2H+＋2e－ = H2↑
还原反应
SO42-
H+
H+
思考2：原电池中电子只能经过金属定向迁移，试着分析该原电池中电子的流向？电流的流向？在下图标出。并根据物理知识定义两个电极。
Cu
Zn
还原反应
2H+ + 2e- = H2↑
Zn – 2e- = Zn2+
氧化反应
极
极
正
负
SO42-
H+
H+
结论：电子流动方向：负极 导线 正极（电流方向相反）
思考3：电流在闭合回路中产生，电解质溶液中也会产生电流，且电解质溶液一直呈电中性。请问电解质溶液中离子如何定向迁移？
Cu
Zn
还原反应
2H+ + 2e- = H2↑
Zn – 2e- = Zn2+
氧化反应
极
极
正
负
SO42-
H+
H+
结论：离子运动方向：阳离子 正极 阴离子 负极
原电池工作原理
电子
氧化
还
原
负极
正极
氧化还原
1.反应本质：
原电池的工作原理：
外电路：
电子从负极→正极
电流从正极→负极
内电路（电解质溶液中）：
阳离子→正极
阴离子→负极
电子不下水，离子不上岸
这样整个电路构成了闭合回路，带电粒子的定向移动产生电流
回归导入，揭秘原电池小车
化学能 电能
经典例题
1.理论上不能设计为原电池的化学反应是（ ）
A．CH4 + 2O2 === CO2 + 2H2O
B．2FeCl3 + Fe === 3FeCl2
C．2Al + 2NaOH + 2H2O === 2NaAlO2 + 3H2↑
D．HNO3 + NaOH === NaNO3 + H2O
D
2.如图是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡片上记录如下，其中正确的是(　　)
①Zn为正极，Cu为负极　
②H＋向负极移动　
③电子是由Zn经外电路流向Cu
④Cu极上有H2产生　
⑤若有1 mol电子流过导线，则产生的H2为0.5 mol　⑥正极的电极反应式为Zn－2e－=Zn2＋
A．①②③　　　B．③④⑤　　　C．④⑤⑥ D．②③④
B
目的：根据原电池原理，设计和制作简易原电池，体会原电池的构成要素。
用品：稀H2SO4，无水乙醇，铁片、铜片，铝片，石墨棒，锌片，水果，食盐水，滤纸，烧杯（或水槽），导线，小型用电器（发光二极管、电子音乐卡或小电动机），灵敏电流表。
分小组实验探究：
利用给定的仪器和试剂，尽可能多的设计原电池，并确认是否成功。
成果展示：
锌-铜-硫酸铜
锌-铁-稀硫酸
锌-铜-无水乙醇
锌-锌-稀硫酸
锌-铜-稀硫酸
成果展示：
铁-铜-沾有盐酸的滤纸
铜-石墨-稀硫酸
铁-铜-苹果
铁-铜-食盐水
铝-铁-稀硫酸
铜-石墨-稀硫酸
铝-铁-稀硫酸
铁-铜-沾有盐酸的滤纸
铁-铜-食盐水
小组对比归纳：构成原电池的条件
小组1代表
自发的氧化还原反应
锌-铜-硫酸铜
锌-铜-稀硫酸
锌-锌-稀硫酸
锌-铜-稀硫酸
小组3代表
闭合回路
小组2代表
活性不同的电极
小组对比归纳：构成原电池的条件
锌-铜-无水乙醇
锌-铜-硫酸铜
锌-铜-稀硫酸
铁-铜-苹果
电解质溶液
小组4代表
小组对比归纳：构成原电池的条件
谢谢 !

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