高二化学电能与化学能的转化.ppt

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1、一一.化学能通过加热转化为电能化学能通过加热转化为电能化学能化学能燃烧燃烧热能热能蒸汽蒸汽机械能机械能发电机发电机电能电能化石燃料化石燃料 离子方程式离子方程式离子方程式离子方程式思考问题思考问题思考问题思考问题寻找答案寻找答案寻找答案寻找答案你对问题你对问题你对问题你对问题3 3 3 3的想法的想法的想法的想法稀稀稀稀HH2 2SOSO4 4ZnCu锌表面有气泡锌表面有气泡产生，铜表面产生，铜表面无明显现象无明显现象1.1.反应中，哪种物质失电子，哪种物质得电子？反应中，哪种物质失电子，哪种物质得电子？2.Zn2.Zn是通过什么途径将电子转移给溶液中是通过什么途径将电子转移给溶液中H H+的

2、？的？3.3.什么方法可使什么方法可使ZnZn与与H H+分开，不让分开，不让H H+直接在直接在ZnZn表表 面得电子？面得电子？演示探究实验现象实验现象用导线将锌表面的电子引出来用导线将锌表面的电子引出来Zn+2H+=Zn 2+H2 离子方程式离子方程式离子方程式离子方程式思考问题思考问题思考问题思考问题寻找答案寻找答案寻找答案寻找答案组内交流组内交流组内交流组内交流 列出想法列出想法列出想法列出想法 演示探究实验现象实验现象CuCu起传导电子的作用。起传导电子的作用。可用电流表测电流及方向。可用电流表测电流及方向。Zn+2H+=Zn 2+H2稀稀稀稀H H2 2SOSO4 4ZnCu大量

3、气泡从铜大量气泡从铜片逸出，锌片片逸出，锌片部分溶解部分溶解1.H1.H+得到的电子是得到的电子是CuCu失去的吗？失去的吗？2.2.在这个过程中在这个过程中CuCu起什么作用？起什么作用？3.3.你怎样才能知道导线中有电子通过？你怎样才能知道导线中有电子通过？解释实验现象解释实验现象解释实验现象解释实验现象思考问题思考问题思考问题思考问题寻找答案寻找答案寻找答案寻找答案组内交流组内交流组内交流组内交流 列出想法列出想法列出想法列出想法演示探究实验现象实验现象化学能直接转化为电能化学能直接转化为电能1.1.电子从电子从ZnZn到到H H+经历了哪些途径？经历了哪些途径？2.2.你认为这个过程能

4、量是如何转化的？你认为这个过程能量是如何转化的？锌表面无气泡，锌表面无气泡，铜表面有气泡，铜表面有气泡，电流表发生偏转。电流表发生偏转。电子由电子由Zn 导线导线 铜片铜片 H+定向移动定向移动产生电流，故电流表的指针发生偏转产生电流，故电流表的指针发生偏转A AZnCu稀稀稀稀H H2 2SOSO4 4上上一一页页Cu二二.化学能直接转化为电能化学能直接转化为电能1.1.原电池的概念原电池的概念将化学能转化为电能的装置将化学能转化为电能的装置上上一一页页Cu电极材料电极材料电极反应式电极反应式发生的反应发生的反应原电池的电极原电池的电极ZnZn片片CuCu片片总的离子反应方程式总的离子反应方

5、程式Zn-2eZn-2e-=Zn=Zn2+2+2H2H+2e+2e-=H=H2 2Zn+2HZn+2H+=Zn=Zn2+2+H+H2 2负极负极正极正极还原反应还原反应氧化反应氧化反应你是如何判定装置的正、负极？你是如何判定装置的正、负极？思考与交流思考与交流 正极正极 负极负极电子流入的极电子流入的极不活泼电极不活泼电极发生还原反应发生还原反应电子流出的极电子流出的极较活泼电极较活泼电极发生氧化反应发生氧化反应实验探究实验探究A AZnZnCuCuH H2 2SOSO4 4A AZnZnC CH H2 2SOSO4 4A AZnZnZnZnH H2 2SOSO4 4A AZnZnFeFeH

6、H2 2SOSO4 4A ACuCuCuCuH H2 2SOSO4 4原电池原电池原电池原电池电流表指针电流表指针电流表指针电流表指针偏转偏转偏转偏转区别区别区别区别结论结论结论结论不偏转不偏转偏转偏转两极材料不同两极材料不同有两种活泼性不同的金有两种活泼性不同的金属（或非金属）作电极属（或非金属）作电极不偏转不偏转偏转偏转实验探究实验探究A AZnZnCuCuH H2 2SOSO4 4A AZnZnCuCu酒精酒精A AZnZnCuCuHClHCl原电池原电池原电池原电池电流表指针电流表指针电流表指针电流表指针偏转偏转偏转偏转区别区别区别区别结论结论结论结论不偏转不偏转溶液不同溶液不同电极材

7、料均插入电极材料均插入电解质溶液中电解质溶液中偏转偏转电流表指针电流表指针-组组偏转偏转区别区别结论结论不偏转不偏转容器不同容器不同两极相连形成闭合电路两极相连形成闭合电路实验探究实验探究A AZnZnCuCuH H2 2SOSO4 4ZnZnH H2 2SOSO4 4A ACuCuH H2 2SOSO4 41.1.有两种活泼性不同的金有两种活泼性不同的金属（或非金属）作电极属（或非金属）作电极3.3.两极相连形成闭合电路两极相连形成闭合电路2.2.电极材料均插入电极材料均插入电解质溶液中电解质溶液中两极两极一液一液一连线一连线3.3.原电池的构成条件原电池的构成条件间接：间接：直接：直接：化

8、学能化学能燃烧燃烧热能热能蒸汽蒸汽机械能机械能发动机发动机电能电能装置装置原电池原电池概概念念构构成成条条件件工工作作原原理理1.1.下列装置中能组成原电池形成电流的是下列装置中能组成原电池形成电流的是()()CAZnCuH2SO4CuZnA酒精酒精A BA BZnH2SO4ACuH2SO4C DC DACuCuH2SO42.2.某金属能跟稀盐酸作用发出氢气，该金属某金属能跟稀盐酸作用发出氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，此金属是与锌组成原电池时，锌为负极，此金属是()A.Mg B.Fe C.Al D.CuA.Mg B.Fe C.Al D.CuB3.3.由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时，

9、由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的电解质溶液的 PH()PH()A.A.不变不变 B B先变大后变小先变大后变小 C C逐渐变大逐渐变大 D.D.逐渐变小逐渐变小C4.4.把把a a、b b、c c、d d四块金属片浸入稀硫酸中，用导四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若线两两相连组成原电池。若a a、b b相连时，相连时，a a为负为负极；极；c c、d d相连时，电流由相连时，电流由d d到到c c；a a、c c相连时，相连时，c c极上产生大量气泡，极上产生大量气泡，b b、d d相连时，相连时，b b上有大量气上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱

10、的为泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为()()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 B5.5.5.5.一个电池反应的离子方程式是一个电池反应的离子方程式是一个电池反应的离子方程式是一个电池反应的离子方程式是 Zn+CuZn+CuZn+CuZn+Cu2+2+2+2+=Zn=Zn=Zn=Zn2+2+2+2+Cu,+Cu,+Cu,+Cu,该反应的的原电池正确组合是（该反应的的原电池正确组合是（该反应的的原电池正确组合是（该反应的的原电池正确组合是（）CA AB BC CD D正极正极

11、正极正极ZnZnCuCuCuCuFeFe负极负极负极负极CuCuZnZnZnZnZnZn电解质溶液电解质溶液电解质溶液电解质溶液CuClCuCl2 2HH2 2SOSO4 4CuSOCuSO4 4HClHCl科科科科学学学学工工工工作作作作者者者者为为为为心心心心脏脏脏脏病病病病人人人人设设设设计计计计的的的的心心心心脏脏脏脏起起起起搏搏搏搏器器器器的的的的电电电电池池池池是是是是以以以以PtPtPtPt和和和和ZnZnZnZn为为为为电电电电极极极极材材材材料料料料，依依依依靠靠靠靠人人人人体体体体内内内内液液液液体体体体中中中中含含含含有有有有一一一一定定定定浓浓浓浓度度度度的的的的溶溶溶

12、溶解解解解氧氧氧氧、H HH H+和和和和ZnZnZnZn2+2+2+2+进进进进行行行行工工工工作作作作，回回回回答答答答下下下下列列列列问问问问题题题题 （1 1 1 1）负极材料是）负极材料是）负极材料是）负极材料是_ 电极反应式是电极反应式是电极反应式是电极反应式是_（2 2 2 2）正极材料是）正极材料是）正极材料是）正极材料是_ _ _ _ 电极反应式是电极反应式是电极反应式是电极反应式是_ZnZn2Zn-4e2Zn-4e-=2Zn=2Zn2+2+PtPtOO2 2+2H+2H2 2O+4eO+4e-=4OH=4OH-4 4、原电池原理的应用、原电池原理的应用 a、加快氧化还原反应

13、的速率、加快氧化还原反应的速率 b、比较金属的活动性强弱、比较金属的活动性强弱 c、设计原电池、设计原电池 如利用如利用 Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2 的氧化的氧化还原反应设计原电池还原反应设计原电池 负极：负极：正极：正极：Cu2e =Cu2+2Fe3+2e=2Fe2+氧化反应氧化反应还原反应还原反应d、金属的腐蚀、金属的腐蚀 例如铁的腐蚀例如铁的腐蚀1、析氢腐蚀、析氢腐蚀（酸性较强的条件下的腐蚀）（酸性较强的条件下的腐蚀）负极：负极：正极：正极：Fe2e =Fe2+2H+2e=H22、吸氧腐蚀、吸氧腐蚀（酸性较弱或中性条件下的腐蚀）（酸性较弱或中性条件下的腐蚀）负极：负极：

14、正极：正极：2Fe4e =2Fe2+O2+2H2O+4e=4OH第2课时空气电池空气电池锂电池锂电池二、化学电源二、化学电源1、干电池的特点是：只能一次性使用只能一次性使用2、充电电池 充电电池又称 。可充电电池是两极都参加反应的电池。这是一种发展较快的原电池，如铅蓄电池、银锌电池、（纽扣电池）、锂电池、爱迪生蓄电池等，它们的负极是 ，正极一般是 。放电时，负极被 。正极材料的氧化物被 ，充电时的电极反应与放电时相反。较活泼的金属较活泼的金属金属氧化物金属氧化物二次电池二次电池氧化氧化还原还原铅蓄电池可放电亦可充电，它是用硬橡胶或透明塑料制成方形外壳，在正极板上有一层棕褐色的 ，负极板是海绵状

15、的 ，两极均浸入 溶液中，且两极间用微孔橡胶或微孔塑料隔开。负极：正极：放电放电总反应式：铅蓄电池PbO2金属铅硫酸Pb+SO42 2e=PbSO4PbO2+4H+SO42+2e=PbSO4+2H2OPb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O当硫酸的浓度降低，溶液的密度达1.18g/cm3时应停止使用，需需充充电电，充电时起电解池的作用，电极反应为：阳极：阴极：充电总反应式：铅蓄电池放电和充电总反应式：PbSO4+2H2O2e=PbO2+4H+SO42PbSO4+2e=Pb+SO42 2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2

16、O放电充电(2)镍氢电池 负极：正极：放电总反应式：H2+2OH 2e=2H2O2NiO(OH)+2H2O+2e=2Ni(OH)2+2OH H2+2NiO(OH)=2Ni(OH)2 锂电池锂电池是新一代可充电的绿色电池，已成为笔记本电脑、可移动电话、摄象机等低功耗电器的主流电源。3、燃料电池氢氧燃料电池氢氧燃料电池是一种高效低污染的新型电池，主要用于航天领域。它的电极材料一般为铂电极，活性炭电极，电电解解质质溶溶液液一般为40%的KOH溶液。负极：正极：放电放电总反应式：2H2+4OH 4e=4H2OO2+2H2O+4e=4OH 2H2+O2=2H2O 若电解质溶液为稀H2SO4 负极：正极：放电总反应式：2H24e=4H+O2+4H+4e=2H2O2H2+O2=2H2O甲烷氧气燃料电池该电池用铂片插入KOH溶液中作电极，在两极上分别通甲烷和氧气 负极：正极：放电总反应式：CH4+10OH8e=CO32+7H2O2O2+4H2O+8e=8OHCH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2OAl空气海水电池 负极：正极：放电总反应式：4Al 12e =4Al3+3O2+6H2O+12e=12OH4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3街拍 街拍 胚痋耶