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《2020_2021学年高中化学第二章化学反应与能量2.1化学能转化为电能课件新人教版必修2.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第二节 化学能与电能第1课时 化学能转化为电能必备知识·自主学习一、能源与火力发电1.一次能源和二次能源分类定义实例一次能源_____从自然界取得的能源流水、风力、化石能源、天然铀矿、太阳能等二次能源一次能源经加工、转换得到的能源电力、蒸汽、水煤气等二次能源中的_____是应用最广泛,使用最方便,污染最小的能源。直接电能2.火力发电——化学能间接转化为电能(1)火力发电的原理首先通过化石燃料燃烧,使_________________,加热水使之___________以推动蒸汽轮机,然后带动发电机发电。(2)能量转换过
2、程化学能转变为热能汽化为蒸汽(3)火力发电的弊端①化石燃料属于不可再生资源,用化石燃料发电会造成资源的浪费。②火力发电的过程中,能量经过多次转化,利用率低,能量损失大。③化石燃料燃烧会产生大量的有害物质(如SO2、CO、NO2、粉尘等),污染环境。【自主探索】(1)判断下列说法是否正确。①氢能、水能、风能和化石能源均属于一次能源。()提示:×。氢能是经过一定加工手段制得的,属于二次能源。②火力发电是化学能间接转化为电能的过程。()提示:√。火力发电是化学能间接转化为电能的过程。(2)(情境思考)火力发电的原理是通过化
3、石燃料燃烧,使化学能转变为热能,加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机,然后带动发电机发电。火力发电存在着三种能量转换过程:在锅炉中煤的化学能转变为热能;在涡轮机中热能转变为机械能;在发电机中机械能转换成电能。①火力发电过程能量转化效率很高吗?提示:火力发电是化学能和电能的间接转化,能量主要转变为热能和机楲能,能量转化效率低。②火力发电中使化学能转化为电能的关键是什么?提示:燃烧(氧化还原反应)是使化学能转化为电能的关键;氧化还原反应的本质是氧化剂和还原剂之间发生电子转移的过程,电子转移引起化学键的重新组合,同时伴随着体
4、系能量的变化。二、原电池——化学能直接转化为电能1.实验探究电流的形成过程装置实验现象实验结论①铜片上_______铜与稀硫酸_______②锌片上_______锌与稀硫酸_____③铜片上_______,锌片_____,电流表指针_____该装置将_____能转化为___能无气泡不反应有气泡反应有气泡溶解偏转化学电2.原电池的概念(1)定义:将化学能转变为_____的装置。(2)工作原理(以铜-锌-稀硫酸原电池为例):电极材料电极名称电子转移电极反应式反应类型锌负极_________________________
5、_____铜正极________________________________总电极离子反应式__________________电能失电子Zn-2e-====Zn2+氧化反应得电子2H++2e-====H2↑还原反应Zn+2H+====Zn2++H2↑【自主探索】(1)判断下列说法是否正确。①CaO+H2O====Ca(OH)2,可以放出大量的热,可把该反应设计成原电池,把其中的化学能转化为电能。()提示:×。CaO+H2O====Ca(OH)2不是氧化还原反应。②原电池的负极发生还原反应。()提示:×。原电池的
6、负极发生氧化反应。③由Fe、Cu、FeCl3溶液组成的原电池中,负极反应式为Cu-2e-====Cu2+。()提示:×。Fe的还原性比Cu强,铁作负极。(2)(教材二次开发)根据教材“实验2-4将锌片和铜片用导线连接(导线中间接入一个电流表),平行插入盛有稀硫酸的烧杯中,观察现象”,分析下图两个装置的现象是否相同?提示:不同。图1中锌片逐渐溶解,表面有气泡,铜片上没有气泡;图2中乙醇是非电解质,不能形成原电池,铜片、锌片均无现象。关键能力·合作学习知识点一 原电池1.原电池的构成条件(1)一看反应:看是否有能自发进行
7、的氧化还原反应发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。(2)二看两电极:一般是活泼性不同的两电极。(3)三看是否形成闭合回路,形成闭合回路需要三个条件:①电解质溶液;②两电极直接或间接接触;③两电极插入电解质溶液中。2.原电池的工作原理(以铜锌原电池为例)电极名称负极正极电极材料锌片铜片电极反应Zn-2e-====Zn2+Cu2++2e-====Cu反应类型氧化反应还原反应电子流向由Zn沿导线流向Cu离子移向(内电路)阴离子向负极移动,阳离子向正极移动3.原电池中的三个方向(1)电子方向:从负极流出沿导线流入正
8、极;(2)电流方向:从正极沿导线流向负极;(3)离子的迁移方向:电解质溶液中,阴离子向负极迁移,阳离子向正极迁移。4.原电池正、负极的判断【合作探究】(1)(思维升华)在原电池中活泼性强的金属一定为负极吗?(宏观辨识与微观探析)提示:不一定。例如Mg-Al用导线连接后,插入NaOH溶液中,Mg是正极,Al是负极。(2)(教材二次开发)下列烧杯中
