化學能與電能高一化學第二章第二節水力發電站火力發電站二次能源：一次能源經加工、轉換得到的能源。一次能源：直接從自然界取得的能源。閱讀教材P39資料卡片蒸汽電能水能風能石油天然氣原煤指出下列哪些是二次能源？電能是現代社會中應用最廣泛、使用最方便、污染最小的一種二次能源，又稱為電力。估計在2050年火電仍居首位1.火力發電的原理分析。1.火力發電的原理分析。化學能燃燒蒸汽發電機1.火力發電的原理分析。電能機械能熱能2.火力發電的化學深層本質分析2.火力發電的化學深層本質分析火力發電2.火力發電的化學深層本質分析火力發電將化學能經一系列能量轉化為電能過程2.火力發電的化學深層本質分析燃燒火力發電將化學能經一系列能量轉化為電能過程關鍵2.火力發電的化學深層本質分析燃燒氧化還原反應火力發電將化學能經一系列能量轉化為電能過程關鍵本質2.火力發電的化學深層本質分析燃燒氧化還原反應氧化劑與還原劑之間發生電子的轉移火力發電將化學能經一系列能量轉化為電能過程關鍵本質本質2.火力發電的化學深層本質分析燃燒氧化還原反應氧化劑與還原劑之間發生電子的轉移火力發電將化學能經一系列能量轉化為電能舊鍵斷裂和新鍵形成、體系能量變化過程關鍵本質本質引起思考：假設你是電力工程師，面對這些利與弊，你會如何應對呢？思考：假設你是電力工程師，面對這些利與弊，你會如何應對呢？a.改進火力發電思考：假設你是電力工程師，面對這些利與弊，你會如何應對呢？a.改進火力發電b.研究新的發電方式思考：假設你是電力工程師，面對這些利與弊，你會如何應對呢？a.改進火力發電b.研究新的發電方式

方式之一就是嘗試將化學能直接轉化為電能。就像電池。其好處就是減少中間環節能損，高效、清潔利用燃料，不浪費能源，更方便?；瘜W能能否直接轉化為電能？1.電流是怎樣形成的？化學能能否直接轉化為電能？1.電流是怎樣形成的？化學能能否直接轉化為2.氧化還原反應的實質是有電子的轉移，為何氧化劑與還原劑直接反應時沒有電流形成？根據電流形成的原理，你能否設計出將氧化還原反應過程的電子轉移形成電流的方案？電能？1.電流是怎樣形成的？化學能能否直接轉化為2.氧化還原反應的實質是有電子的轉移，關鍵：使氧化反應和還原反應分別在兩個不同的區域進行，并使其間的電子轉移在一定條件下形成電流。電能？步驟討論與交流1.將Zn片插入稀H2SO4Zn片和Cu片上現象有何差別?2.將Cu片插入稀H2SO4[實驗2-4]原電池原理探究步驟討論與交流1.將Zn片插入稀H2SO4Zn片和Cu片上現象有何差別?2.將Cu片插入稀H2SO43.Zn片和Cu片接觸插入

稀H2SO4(不接電流表)[實驗2-4]原電池原理探究Cu片上有何現象?

推測原因.步驟討論與交流1.將Zn片插入稀H2SO4Zn片和Cu片上現象有何差別?2.將Cu片插入稀H2SO43.Zn片和Cu片接觸插入

稀H2SO4(不接電流表)4.Zn片和Cu片用導線連接(中間

接電流表)插入稀H2SO4(偏向?)電流表指針有何變

化?說明了什么?[實驗2-4]原電池原理探究Cu片上有何現象?

推測原因.步驟討論與交流1.將Zn片插入稀H2SO4Zn片和Cu片上現象有何差別?2.將Cu片插入稀H2SO43.Zn片和Cu片接觸插入

稀H2SO4(不接電流表)4.Zn片和Cu片用導線連接(中間

接電流表)插入稀H2SO4(偏向?)電流表指針有何變

化?說明了什么?微觀解釋[實驗2-4]原電池原理探究1.純鋅片上無氣泡且逐漸溶解，2.銅片上有氣泡產生。（1）銅片上的氣體可能是什么？

H2（2）如何確定該氣體呢？ 無色無味、 具有可燃性、 在空氣中點燃產生爆鳴聲 結論:該氣體應該是H2問題探究CuZn稀硫酸（3）有人說H2是由銅和稀硫酸 在這種特定的條件下反應 產生出來的。這種想法正 確嗎？ 溶液沒有變成藍色，說明 沒有Cu2+生成 結論：銅片沒有參加化學 反應。問題探究CuZn稀硫酸問題探究（4）純凈的鋅片上沒有氣泡產生，鋅片有沒有參加反應呢？鋅片質量減少，溶液質量增加，往溶液中滴加適量NaOH， 會有Zn(OH)2沉淀產生。結論：鋅片參加了化學反應。CuZn稀硫酸問題探究（5）如何通過實驗確定稀硫酸有無參加反應？用pH試紙測定溶液的pH值，結果發現pH值增大。結論：H+參加了化學反應。加BaCl2生成BaSO4沉淀測定SO42-的含量，發現SO42-濃度沒有改變。結論：SO42—沒有參加化學反應。CuZn稀硫酸

推理：Zn－2e－=Zn2+CuZn稀硫酸

推理：2H++2e－=H2↑【可能原因】：H+所需的電子從鋅通過導線轉移到銅片，H+從銅片上得電子被還原為H2理論分析：H+得到的電子到底從何而來？

外電路：電子由負極→正極，

電流由正極→負極。內電路：陰離子移向負極，

陽離子移向正極；

e－電子流向、電流流向：負極正極小結銅鋅原電池原理動畫原電池“負極出電子，電子回正極”必發生失電子的氧化反應必發生得電子的還原反應3.活潑金屬→發生氧化反應→向外線路提供電子→原電池的負極；不活潑金屬(或石墨)→發生還原反應→接受外線路提供的電子→原電池的正極。電極材料現象電子得失電極反應原電池的電極Zn片Cu片總的離子反應方程式電極材料現象電子得失電極反應原電池的電極Zn片Cu片總的離子反應方程式Zn片溶解電極材料現象電子得失電極反應原電池的電極Zn片Cu片總的離子反應方程式有氣體產生Zn片溶解電極材料現象電子得失電極反應原電池的電極Zn片Cu片總的離子反應方程式失有氣體產生Zn片溶解電極材料現象電子得失電極反應原電池的電極Zn片Cu片總的離子反應方程式失得有氣體產生Zn片溶解電極材料現象電子得失電極反應原電池的電極Zn片Cu片總的離子反應方程式失得Zn－2e-＝Zn2+有氣體產生Zn片溶解電極材料現象電子得失電極反應原電池的電極Zn片Cu片總的離子反應方程式失得Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑有氣體產生Zn片溶解電極材料現象電子得失電極反應原電池的電極Zn片Cu片總的離子反應方程式失得Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑負極有氣體產生Zn片溶解電極材料現象電子得失電極反應原電池的電極Zn片Cu片總的離子反應方程式失得Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑負極正極有氣體產生Zn片溶解電極材料現象電子得失電極反應原電池的電極Zn片Cu片總的離子反應方程式失得Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑負極正極Zn+2H+

＝Zn2++H2↑有氣體產生Zn片溶解1、原電池：（1）定義：將化學能轉變為電能的裝置。（2）反應本質：氧化還原反應一、化學能轉化為電能（3）原電池正負電極的判斷方法負極：正極：電子流出，發生失電子的氧化反應電子流入，發生得電子的還原反應①根據電極材料判斷練習：判斷下列原電池的正負極.ZnCu稀硫酸ZnFeA稀硫酸CZnFeCA稀硫酸A稀硫酸A負極:

較活潑的金屬正極:

較不活潑的金屬或非金屬導體-+-+-+-+③根據電子或電流流動方向判斷（外電路）：電子從負極流出沿導線流入正極電流從正極流出沿導線流入負極ee④根據離子的定向移動方向（內電路）陽離子向正極移動陰離子向負極移動②根據電極反應判斷失電子的反應→氧化反應→負極得電子的反應→還原反應→正極⑥根據現象判斷電極不斷溶解：負極有氣泡冒出、有固體析出：正極⑤根據離子方程式判斷Fe+2H+=Fe2++H2↑（負極）（在正極）知識歸納、應用：負極的判斷（1）從本質看：發生氧化反應的一極。（2）從電子流向看：電子流出的一極。（3）從現象看：負極往往會溶解、質量減小。（4）從電流流向看：電流流入的一極。（5）從電極材料看：金屬性比較活潑。

(6)從陰陽離子移動的方向看：陰離子移向的電極。（1）從本質看：發生還原反應的一極（2）從電子流向看：電子流入的一極。（3）從現象看：正極上會有氣泡產生、或者有沉淀析出，使正極的體積、質量變大。（4）從電流流向看：電流流出的一極。（5）從電極材料看：較不活潑的導體。(6)從陰陽離子移動的方向看：陰離子移向的電極。知識歸納、應用：正極的判斷第一組實驗實驗探究形成原電池的條件（可以）第一組實驗實驗探究形成原電池的條件（可以）（可以）第一組實驗實驗探究形成原電池的條件（可以）（可以）（可以）第一組實驗實驗探究形成原電池的條件（可以）（可以）（可以）（可以）（可以）（可以）（可以）（不可以）第一組實驗實驗探究形成原電池的條件（可以）（可以）（可以）（不可以）形成條件一：活潑性不同的兩個電極第一組實驗實驗探究形成原電池的條件（可以）（可以）（可以）（不可以）形成條件一：活潑性不同的兩個電極負極：較活潑的金屬正極：較不活潑的金屬、石墨等第一組實驗實驗探究形成原電池的條件實驗探究形成原電池的條件第二組實驗（可以）實驗探究形成原電池的條件第二組實驗（可以）（不可以）實驗探究形成原電池的條件第二組實驗（可以）（不可以）形成條件二：自發的氧化還原反應;電極需插進電解質溶液中實驗探究形成原電池的條件第二組實驗第三組實驗實驗探究形成原電池的條件第三組實驗實驗探究形成原電池的條件（不可以）第三組實驗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（不可以）二、原電池的形成條件4.自發的氧化還原反應1.兩個電極(活潑性不同)；負極：較活潑的金屬正極：較不活潑的金屬、石墨等2.電極需插進電解質溶液中3.必須形成閉合回路概括為：兩極一液一連線。ABCDE√[練習1]下列哪些裝置能構成原電池？√F√稀硫酸ZnFe稀硫酸AgCuA稀硫酸ZnCu√ZnH2SO4溶液

GH2SO4溶液HC（石墨）ZnZnHCl溶液

ICFe酒精

JZnPbCH3COOH溶液K√練習1.判斷下列哪些裝置構成了原電池？若不是，請說明理由；若是，請指出正負極名稱，并寫出電極反應式.①②③練習1.判斷下列哪些裝置構成了原電池？若不是，請說明理由；若是，請指出正負極名稱，并寫出電極反應式.①②③(×)練習1.判斷下列哪些裝置構成了原電池？若不是，請說明理由；若是，請指出正負極名稱，并寫出電極反應式.①②③(×)(×)練習1.判斷下列哪些裝置構成了原電池？若不是，請說明理由；若是，請指出正負極名稱，并寫出電極反應式.①②③(×)(×)(√)練習1.判斷下列哪些裝置構成了原電池？若不是，請說明理由；若是，請指出正負極名稱，并寫出電極反應式.①②③(×)(×)(√)負極：練習1.判斷下列哪些裝置構成了原電池？若不是，請說明理由；若是，請指出正負極名稱，并寫出電極反應式.①②③(×)(×)(√)負極：Zn－2e-＝Zn2+練習1.判斷下列哪些裝置構成了原電池？若不是，請說明理由；若是，請指出正負極名稱，并寫出電極反應式.①②③(×)(×)(√)負極：正極：Zn－2e-＝Zn2+練習1.判斷下列哪些裝置構成了原電池？若不是，請說明理由；若是，請指出正負極名稱，并寫出電極反應式.①②③(×)(×)(√)2H++2e-＝H2↑負極：正極：Zn－2e-＝Zn2+練習1.判斷下列哪些裝置構成了原電池？若不是，請說明理由；若是，請指出正負極名稱，并寫出電極反應式.①②③(×)(×)(√)2H++2e-＝H2↑負極：總反應：正極：Zn－2e-＝Zn2+練習1.判斷下列哪些裝置構成了原電池？若不是，請說明理由；若是，請指出正負極名稱，并寫出電極反應式.①②③(×)(×)(√)2H++2e-＝H2↑負極：總反應：正極：Zn－2e-＝Zn2+Zn+2H+＝Zn2++H2↑⑤④(√)(√)負極：正極：總反應：正極：負極：總反應：Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑Zn+2H+＝Zn2++H2↑Fe－2e-＝Fe2+Cu2++2e-＝CuFe+Cu2+＝Fe2++CuFe+CuSO4＝Cu+FeSO4Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑Zn+2H+＝Zn2++H2↑Fe－2e-＝Fe2+石墨Al稀硫酸（1）說明反應的現象；（2）判斷正負極；（3）寫出電極反應式；（4）寫出總反應的離子方程式和化學方程式。練習1CuZn硫酸銅練習2（1）說明反應的現象；（2）判斷正負極；（3）寫出電極反應式；（4）寫出總反應的離子方程式和化學方程式。3、原電池工作原理①在負極，物質失去電子發生氧化反應；②電子通過導體經外電路由負極傳導至正極；③在正極，物質得到電子發生還原反應；④電解質溶液中，陽離子向正極移動，陰離子向負極移動。負極正極電解質溶液e-陰離子還原反應氧化反應陽離子原電池工作原理圖示外電路內電路實踐活動自制電池——水果電池。如下圖：4.原電池原理的應用①加快反應速率：（形成原電池反應，反應速率加快）

例如，實驗室制H2時，由于鋅太純，反應一般較慢，可加入少量CuSO4以加快反應速率。②揭示鋼鐵腐蝕的原因及防止鋼鐵的腐蝕。

鋼鐵中含有碳，可與Fe組成原電池，發生原電池反應而使鋼鐵遭到腐蝕

[例]

X、Y、Z都是金屬，把X浸入Z的硝酸鹽溶液中，X的表面有Z析出，X與Y組成原電池時，Y是電池的負極。X、Y、Z三種金屬的活動性順序為()Ａ．Ｘ＞Ｙ＞ＺＢ．Ｘ＞Ｚ＞ＹＣ．Ｙ＞Ｘ＞ＺＤ．Ｙ＞Ｚ＞ＸC因為X置換出Z,所以金屬性Ｘ＞Ｚ負極的金屬較活潑,所以Ｙ＞Ｘ③判斷金屬活動性的強弱一般說來:活潑金屬作負極,較不活潑的金屬作正極

請結合組成原電池的條件，將氧化還原反應：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+設計成一個原電池。1、電解液：

。2、電極材料：正極

，負極

。3、電極反應式：負極:.正極:.1、電解液：硫酸銅、氯化銅、硝酸銅等可溶性銅鹽溶液2、電極材料：負極：鐵，正極：銅、石墨或比鐵不活潑的其他金屬

Fe－2e-=Fe2+Cu2++2e-=Cu

④制作化學電源[練習]把A,B兩種不同的未知活潑性的金屬用導線連接后同時插入稀硫酸中,結果發現A金屬上有氣體產生,則下列說法正確的是()A.A為正極,A較活潑

B.B為負極,B較活潑

C.A上發生的是氧化反應

D.A的質量減小B書寫電極反應式，注意幾點：

（1）電極反應是一種離子反應，遵循書寫離子反應式的一切規則；（2）負極失電子所得氧化產物、正極得電子所得還原產物，與溶液的酸堿性有關；(3)兩極電極反應式中的電子得失數目（一般）保持相等。

（4）兩極反應相加得到總反應，總反應減去負極反應得到正極反應、總反應減去正極反應得到負極反應。

請在圖上標出電子的流動方向和電流方向,并判斷正負極，寫出電極反應式和總反應式.請在圖上標出電子的流動方向和電流方向,并判斷正負極，寫出電極反應式和總反應式.I請在圖上標出電子的流動方向和電流方向,并判斷正負極，寫出電極反應式和總反應式.Ie-請在圖上標出電子的流動方向和電流方向,并判斷正負極，寫出電極反應式和總反應式.FeFe+2H+=Fe2++H2↑2H++2e-=H2↑AgFe－2e-=Fe2+Ie-請在圖上標出電子的流動方向和電流方向,并判斷正負極，寫出電極反應式和總反應式.FeFe+2H+=Fe2++H2↑2H++2e-=H2↑AgFe－2e-=Fe2+Ie-e-請在圖上標出電子的流動方向和電流方向,并判斷正負極，寫出電極反應式和總反應式.FeFe+2H+=Fe2++H2↑2H++2e-=H2↑AgFe－2e-=Fe2+Ie-e-I請在圖上標出電子的流動方向和電流方向,并判斷正負極，寫出電極反應式和總反應式.ZnFeFe+2H+=Fe2++H2↑2H++2e-=H2↑AgFe－2e-=Fe2+Zn+Cu2+=Zn2++

CuCu2++2e-=CuCuZn－2e-=Zn2+Ie-e-I2.如圖所示，各燒杯中均盛有海水，鐵在其中被腐蝕由快到慢的順序為（）A.②①③④B.④③①②C.④②①③D.③②④①3：如圖裝置，電流表G發生偏轉，同時A極逐漸變粗，B極逐漸變細，C為電解質溶液，則A、B、C應是下列各組中的哪一組A、A是鋅，B是銅，C為稀H2SO4

B、A是銅，B是鋅，C為硫酸銅C、A是鐵，B是銀，C為AgNO3溶液D、