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1、一一.化學能通過加熱轉化為電能化學能通過加熱轉化為電能化學能化學能燃燒燃燒熱能熱能蒸汽蒸汽機械能機械能發(fā)電機發(fā)電機電能電能化石燃料化石燃料 ZnCu鋅表面有氣泡鋅表面有氣泡產(chǎn)生，銅表面產(chǎn)生，銅表面無明顯現(xiàn)象無明顯現(xiàn)象1.1.反應中，哪種物質失電子，哪種物質得電子？反應中，哪種物質失電子，哪種物質得電子？2.Zn2.Zn是通過什么途徑將電子轉移給溶液中是通過什么途徑將電子轉移給溶液中H H+ +的？的？3.3.什么方法可使什么方法可使ZnZn與與H H+ +分開，不讓分開，不讓H H+ +直接在直接在ZnZn表表 面得電子？面得電子？演示探究實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象用導線將鋅表面的電子引出來用導線將鋅表
2、面的電子引出來Zn +2H+ = Zn 2+ +H2 演示探究實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象CuCu起傳導電子的作用。起傳導電子的作用?？捎秒娏鞅頊y電流及方向?？捎秒娏鞅頊y電流及方向。Zn + 2H+ = Zn 2+ +H2ZnCu大量氣泡從銅大量氣泡從銅片逸出，鋅片片逸出，鋅片部分溶解部分溶解1.H1.H+ +得到的電子是得到的電子是CuCu失去的嗎？失去的嗎？2.2.在這個過程中在這個過程中CuCu起什么作用？起什么作用？3.3.你怎樣才能知道導線中有電子通過？你怎樣才能知道導線中有電子通過？ 演示探究實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象化學能直接轉化為電能化學能直接轉化為電能1.1.電子從電子從ZnZn到到H H+ +經(jīng)
3、歷了哪些途徑？經(jīng)歷了哪些途徑？2.2.你認為這個過程能量是如何轉化的？你認為這個過程能量是如何轉化的？鋅表面無氣泡，鋅表面無氣泡，銅表面有氣泡，銅表面有氣泡，電流表發(fā)生偏轉。電流表發(fā)生偏轉。電子由電子由Zn 導線導線 銅片銅片 H+ 定向移動定向移動產(chǎn)生電流，故電流表的指針發(fā)生偏轉產(chǎn)生電流，故電流表的指針發(fā)生偏轉ZnCu請你們根據(jù)Zn-C-稀硫酸原電池的實驗現(xiàn)象完成上表上上一一頁頁Cu二二. .化學能直接轉化為電能化學能直接轉化為電能1.1.原電池的概念原電池的概念將化學能轉化為電能的裝置將化學能轉化為電能的裝置請你們根據(jù)Zn-C-稀硫酸原電池的實驗現(xiàn)象完成上表上上一一頁頁CuZn-2eZn-
4、2e- -=Zn=Zn2+2+2H2H+ +2e+2e- -=H=H2 2Zn+ 2HZn+ 2H+ +=Zn=Zn2+2+H+H2 2負極負極正極正極還原反應還原反應氧化反應氧化反應你是如何判定裝置的正、負極？你是如何判定裝置的正、負極？思考與交流思考與交流 正極正極 負極負極電子流入的極電子流入的極不活潑電極不活潑電極發(fā)生還原反應發(fā)生還原反應電子流出的極電子流出的極較活潑電極較活潑電極發(fā)生氧化反應發(fā)生氧化反應實驗探究實驗探究A AZnZnCuCuH H2 2SOSO4 4A AZnZnC CH H2 2SOSO4 4A AZnZnZnZnH H2 2SOSO4 4A AZnZnFeFeH
5、H2 2SOSO4 4A ACuCuCuCuH H2 2SOSO4 4不偏轉不偏轉偏轉偏轉兩極材料不同兩極材料不同有兩種活潑性不同的金有兩種活潑性不同的金屬（或非金屬）作電極屬（或非金屬）作電極不偏轉不偏轉偏轉偏轉實驗探究實驗探究A AZnZnCuCuH H2 2SOSO4 4A AZnZnCuCu酒精酒精A AZnZnCuCuHClHCl不偏轉不偏轉溶液不同溶液不同電極材料均插入電極材料均插入電解質溶液中電解質溶液中偏轉偏轉不偏轉不偏轉容器不同容器不同兩極相連形成閉合電路兩極相連形成閉合電路實驗探究實驗探究A AZnZnCuCuH H2 2SOSO4 4ZnZnH H2 2SOSO4 4A
6、ACuCuH H2 2SOSO4 41.1.有兩種活潑性不同的金有兩種活潑性不同的金屬（或非金屬）作電極屬（或非金屬）作電極3.3.兩極相連形成閉合電路兩極相連形成閉合電路2.2.電極材料均插入電極材料均插入電解質溶液中電解質溶液中兩極兩極一液一液一連線一連線3.3.原電池的構成條件原電池的構成條件間接：間接：直接：直接：化學能化學能燃燒燃燒熱能熱能蒸汽蒸汽機械能機械能發(fā)動機發(fā)動機電能電能裝置裝置原電池原電池概概念念構構成成條條件件工工作作原原理理1. 1.下列裝置中能組成原電池形成電流的是下列裝置中能組成原電池形成電流的是( )( )AZnCuH2SO4CuZnA酒精酒精ZnH2SO4ACu
7、H2SO4ACuCuH2SO42.2.某金屬能跟稀鹽酸作用發(fā)出氫氣，該金屬某金屬能跟稀鹽酸作用發(fā)出氫氣，該金屬與鋅組成原電池時，鋅為負極，此金屬是與鋅組成原電池時，鋅為負極，此金屬是( )( )A.Mg B.Fe C.Al D.CuA.Mg B.Fe C.Al D.Cu3.3.由銅鋅和稀硫酸組成的原電池工作時，由銅鋅和稀硫酸組成的原電池工作時，電解質溶液的電解質溶液的 PH( )PH( )A.A.不變不變 B B先變大后變小先變大后變小 C C逐漸變大逐漸變大 D.D.逐漸變小逐漸變小C4.4.把把a a、b b、c c、d d四塊金屬片浸入稀硫酸中，用四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導線兩兩相連組
8、成原電池。若導線兩兩相連組成原電池。若a a、b b相連時，相連時，a a為為負極；負極；c c、d d相連時，電流由相連時，電流由d d到到c c；a a、c c相連時，相連時，c c極上產(chǎn)生大量氣泡，極上產(chǎn)生大量氣泡，b b、d d相連時，相連時，b b上有大量上有大量氣泡產(chǎn)生，則四種金屬的活動性順序由強到弱氣泡產(chǎn)生，則四種金屬的活動性順序由強到弱的為的為( )( ) A Aa b c d Ba b c d Ba c d b a c d b C Cc a b . d Dc a b . d Db d c a b d c a 4 4、原電池原理的應用、原電池原理的應用a、加快氧化還原反應的速率
9、、加快氧化還原反應的速率 b、比較金屬的活動性強弱、比較金屬的活動性強弱 c、設計原電池、設計原電池 如利用如利用 Cu+2FeCl3= CuCl2+2FeCl2 的氧化的氧化還原反應設計原電池還原反應設計原電池 負極：負極：正極：正極：Cu2e = Cu2+2Fe3+ +2e =2Fe2+氧化反應氧化反應還原反應還原反應d、金屬的腐蝕、金屬的腐蝕 例如鐵的腐蝕例如鐵的腐蝕1、析氫腐蝕、析氫腐蝕（酸性較強的條件下的腐蝕）（酸性較強的條件下的腐蝕）負極：負極：正極：正極：Fe2e =Fe2+2H+ 2e =H22、吸氧腐蝕、吸氧腐蝕（酸性較弱或中性條件下的腐蝕）（酸性較弱或中性條件下的腐蝕）負極
10、：負極：正極：正極：2Fe4e =2Fe2+O2+2H2O+4e =4OH空氣電池空氣電池鋰電池鋰電池1、干電池的特點是： 只能一次性使用只能一次性使用2、充電電池 充電電池又稱 ?？沙潆婋姵厥莾蓸O都參加反應的電池。這是一種發(fā)展較快的原電池，如鉛蓄電池、銀鋅電池、（紐扣電池）、鋰電池 、 愛 迪 生 蓄 電 池 等 ， 它 們 的 負 極是 ，正極一般是 。放電時，負極被 。正極材料的氧化物被 ，充電時的電極反應與放電時相反。較活潑的金屬較活潑的金屬金屬氧化物金屬氧化物二次電池二次電池氧化氧化還原還原鉛蓄電池可放電亦可充電，它是用硬橡膠或透明塑料制成方形外殼，在正極板上有一層棕褐色的 ，負極板
11、是海綿狀的 ，兩極均浸入 溶液中，且兩極間用微孔橡膠或微孔塑料隔開。 負極： 正極：放電放電總反應式：鉛蓄電池PbO2金屬鉛硫酸Pb+SO42 2e =PbSO4PbO2+4H+SO42 +2e = PbSO4+2H2OPb+ PbO2+2H2SO4= 2PbSO4+2H2O當硫酸的濃度降低，溶液的密度達1.18g/cm3時應停止使用，需充電需充電，充電時起電解池的作用，電極反應為： 陽極： 陰極： 充電總反應式：鉛蓄電池放電和充電總反應式：PbSO4+2H2O2e=PbO2+4H+SO42PbSO4 +2e = Pb+SO42 2PbSO4+2H2O= Pb+ PbO2+2H2SO4Pb+P
12、bO2+2H2SO42PbSO4+2H2O放電充電(2)鎳氫電池 負極： 正極： 放電總反應式：H2 +2OH 2e= 2H2O2NiO(OH) +2H2O +2e = 2Ni(OH)2 +2OH H2 + 2NiO(OH) = 2Ni(OH)2 鋰電池鋰電池是新一代可充電的綠色電池，已成為筆記本電腦、可移動電話、攝象機等低功耗電器的主流電源。3、燃料電池氫氧燃料電池氫氧燃料電池是一種高效低污染的新型電池，主要用于航天領域。它的電極材料一般為鉑電極，活性炭電極，電解質溶液電解質溶液一般為40%的KOH溶液。 負極： 正極：放電放電總反應式： 2H2 +4OH 4e=4H2OO2+2H2O+ 4e= 4OH 2H2 + O2 = 2H2O 若電解質溶液為稀H2SO4 負極： 正極： 放電總反應式： 2H24e=4H+ O2+ 4H+ + 4e= 2H2O2H2 + O2 = 2H2O甲烷氧氣燃料電池該電池用鉑片插入KOH溶液中作電極，在兩極上分別通甲烷和氧氣 負極： 正極：放電總反應式：CH4+10OH8e=CO32+7H2O2O2+4H2O+8e= 8OHCH4+ 2O2+2KOH =K2CO3 +3H2OAl空氣海水電池 負極： 正極：放電總反應式： 4Al 12e = 4Al3+3O2+6H2O+12e= 12OH4Al + 3O2+6H2O= 4Al( OH)3
高中化學化學能與電能 課件新人教版必修2
