化学能与电能
水电站
直接从自然界取得的能源称为一次能源
电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称为电力。
火电站
一次能源经加工、转换得到的能源称为二次能源
1、火力发电原理及过程
燃烧
蒸汽
发电机
一、化学能转化为电能
2、火力发电的化学深层本质分析
燃烧
氧化还原反应
氧化剂与还原剂之间发生电子的转移
火力发电
将化学能经一系列能量转化为电能
旧键断裂和新键形成、体系能量变化
过程
关键
本质
本质
引起
1. 锌片与铜片不接触而插入稀硫酸有什么现象发生? 写出反应的离子方程式。
在锌片表面: Zn+2H＋＝Zn2＋＋H2↑
2. 锌片与铜片接触或间接接触后插入稀硫酸有什么现象发生?
问题探究
实验 2-4: Cu-Zn原电池
1、当氧化剂和还原剂直接接触进行反应时，化学能要经过一系列能量转换才能转换为电能。
2、把氧化剂和还原剂分开，使氧化反应和还原反应在两个不同区域进行。
3、需要在氧化剂和还原剂之间架设桥梁使电子从氧化剂区域流向还原剂区域。
4、考虑氧化反应和还原反应发生的条件和环境，化学物质的选择。
5、从电学角度考虑仪器选择和组装问题。
Zn片表面没有气泡产生，锌片溶解
Cu片有气泡产生
电流表指针偏转
结论：
有电流产生
实验探究
请将实验现象记录在课本P41表中：
1. 锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，电流计指针为什么会发生偏转？
问题探究
3. 锌片的质量有无变化？溶液中C(H+)如何变化？
4. 请分别写出锌片和铜片上变化的离子方程式，再写出总反应的离子方程式。
2. 从能量变化的角度分析这是一种什么装置？
5. 电子流动的方向如何?
电子由锌片经导线流向铜片
6. 电流 的方向如何?
电子流由铜片经导线流向锌片
7. 硫酸溶液中的阴、阳离子应该怎样运动? 为什么?
H+向Cu片定向移动；SO42-向Zn片定向移动；保证电解质溶液中“电荷守恒”。
Zn 2+
+
负极
正极
-
Zn
Cu
电流表
1. 原电池的定义：将化学能转变为电能的装置。
（氧化反应）
（还原反应）
Zn片： Zn －2e- = Zn2+
Cu片：2H++2e- = H2 ↑
（铜片在这里起传导电子的作用）
电极反应式：
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
电极反应总式：
2.Zn－Cu－H2SO4原电池的工作原理：
负极
正极
电解质溶液
e-
阴离子
还原反应
氧化反应
阳离子
外电路
内电路
原电池工作原理图示
“负极出电子，电子回正极”
3、原电池化学反应本质：
氧化还原反应
负极：还原性相对较强的材料

正极：还原性相对较弱的材料
活泼金属→发生氧化反应→向外线路提供电子→原电池的负极；不活泼金属（或石墨）→发生还原反应→接受外线路提供的电子→原电池的正极。
4、探究形成原电池的条件
条件一：有活泼性不同的两种金属或非金属
Fe
（可以）
（不可以）
形成条件二：电极需插进电解质溶液中；
探究形成原电池的条件
实验探究形成原电池的条件
形成条件三：必须形成闭合回路
（不可以）
两极一液成回路
（ 可以）
构成原电池的条件
★有两种活动性不同的金属（或非金属单质）作电极

★电极材料均插入电解质溶液中

★两极相连形成闭合电路

★能自发发生的氧化还原反应
⒈
判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由.
①
②
③
(×)
(×)
(√)
④
(√)
⑤
(×)
如何书写电极反应方程式
负极（锌片）： Zn －2e - = Zn 2+
负极（锌片）： Zn －2e - = Zn 2+
正极（石墨）： 2H++2e - = H2 ↑
正极（铜片）： Cu2+ + 2e - = Cu
总反应: Zn + 2H+ = Zn 2+ + H2 ↑
总反应: Zn + Cu2+ = Zn 2+ + Cu
2．下列装置哪些可以形成原电池? 形成原电池的写出电极反应式,并指出电子流动方向。
专题：如何判断原电池的正负极
1.活泼性
2.氧化还原反应
3.电子的流向，电流的方向
4.根据现象
5.根据阴阳离子的移动方向
请结合组成原电池的条件，将氧化还原反应：Fe + Cu2+ = Cu + Fe2+设计成一个原电池。
1、电解液： 。
2、电极材料：
正极 ，负极 。
3、电极反应式 ：
负极: .
正极: .
1、电解液：
硫酸铜、氯化铜、硝酸铜等可溶性铜盐溶液
2、电极材料：
负极：铁，
正极：铜、石墨或比铁不活泼的其他金属
拓 展：
Fe － 2e - = Fe 2+
Cu2+ +2e - = Cu
锌片插入稀硫酸中，被腐蚀。（化学腐蚀）
锌片在锌,铜（稀硫酸）原电池中作为负极，也被腐蚀。（电化学腐蚀）
哪个更快？
原电池的负极被腐蚀得更快。
分析锌,铁（稀硫酸）原电池中的电极反应。
你感受到作为正极，铁被保护了吗？
原电池的金属正极被保护。
二、发展中的化学电源
干电池
碱性电池
1、干电池结构及电极反应原理
2. 铅蓄电池
3. 银锌电池
4.锂电池
锂是密度最小的金属，用锂作为电池的负极，跟用相同质量的其他金属作负极相比较，使用寿命大大延长。
新型燃料电池
燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内，而是在工作时，不断从外界输入，同时将电极反应产物不断排出电池
氢氧燃料电池：
负极：
2H2+4OH－－4e－=4H2O(氧化反应)
正极：
O2+2H2O+4e－=4OH－(还原反应)总反应：2H2+O2=2H2O
其他电池
空气电池