文档介绍：化学能与电能
执
教
毛
东
海
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资料:1990至2002年我国人均耗电量变化
资料来源:中国有色金属科技信息网/
我国电力81%左右靠火力发电!
一、化学能与电能的相互转化
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化学能
热能
机械能
电能
火电站的工作原理
燃烧设备
蒸汽机
发电机
煤炭
1、化学能转化成电能的工作系统
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化学能
热能
机械能
电能
燃烧设备
蒸汽机
发电机
煤炭
设备
性能
协调
工作系统
复杂系统
能量损耗多
简单系统
能量损耗少
火力发电是一个复杂系统!
我国煤炭热电转换率仅为33%左右,比发达国家低10个百分点(信息来源:国务院国有资产监督委员会。/)
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实验1:探究原电池(系统)的工作原理——系统的本质
锌片上产生大量气泡
Zn+2H+→Zn2++H2↑
无现象
铜与硫酸不反应
铜片上有大量气泡
H+从铜片上得到电子
电流计指针偏转
电子定向移动形成电流
铜片-正,锌片-负
2、原电池—化学能转化成电能的简单系统
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思考:
(2)为什么实验3中铜片上会产生气泡,锌片上的气泡比原来少了?
(3)以上实验是否说明锌片和铜片的活动性在这样的环境中改变了?
(4)锌片和铜片的质量有无变化?
(5)溶液中的[H+]有何变化?
(1)为什么电流表的指针发生偏转?
(6)哪一个极作为负极?
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(1)原电池及其工作原理
●定义:化学能转化成电能的装置叫做原电池。
A
Zn
Cu
SO42-
H+
H+
●工作原理(本质)——氧化还原反应
负极(-)锌片:Zn-2e==Zn2+ ,氧化反应
正极(+)铜片:2H++2e==H2↑,还原反应
总反应: Zn+2H+→Zn2++H2↑
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(2)原电池的构成条件
实验2:探究原电池(系统)的构成条件—设备、性能、协调
指针偏转
Cu2++2e→Cu
Fe-2e→Fe2+
Fe+Cu2+→ Fe2++Cu
指针偏转
2H++2e → H2↑
Zn-2e → Zn2+
Zn+2H+→Zn2++H2↑
指针偏转
2H++2e → H2↑
Fe-2e→Fe2+
Fe+2H+→Fe2++H2↑
指针不偏转
指针不偏转
指针不偏转
指针不偏转
(1)设备:两个电极、电解质溶液。
结论:
(2)性能:两个电极均导电,且活动性不同;至少一个电极和电解质溶液能反应。
(3)协调:电极、电解质溶液之间必须形成闭合回路。
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巩固练习
下列装置哪些属于原电池,请说明理由。如是,请指出正极、负极。
Cu
A
Zn
甘油
(1)
Ag
A
Al
AgNO3
(2)
盐酸
生铁
(3)
Cu
Zn
H2SO4
(4)
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A
Cu
Fe
FeCl3
(5)
Zn
H2 SO4
H2SO4
A
Cu
(6)
Zn
H2 SO4
H2 SO4
A
Cu
盐桥
(7)
A
Al
NaOH
Mg
(8)
A
Fe
NaCl
C
(9)
结论:
除了(1)(6)其他都是原电池。
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