化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能第二課時

1、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能第二課時第1頁，共38頁，2022年，5月20日，0點2分，星期二 可是令她百思不解的是自從車禍后,她常常感到頭暈、頭痛、夜間失眠、心情煩躁醫(yī)生絞盡了腦汁，格林太太的病情仍未見好轉(zhuǎn) 一位年輕的化學(xué)家來看望格林太太時，為格林太太揭開了病因！請你當(dāng)醫(yī)生第2頁，共38頁，2022年，5月20日，0點2分，星期二（2）若將Zn片,Cu片用一導(dǎo)線連接再浸在H2SO4溶液中，有什么現(xiàn)象？為什么？（1）將Zn片,Cu片分別平行插入H2SO4溶液中，各有什么現(xiàn)象？為什么？H+在銅表面得到的電子是否為銅本身失去的？為什么？電子從哪來？演示討論第3頁，共38頁，2022年，5月20日，0點2分，星

2、期二（3）導(dǎo)線間接一電流計有何現(xiàn)象產(chǎn)生？為什么？1）電流計指針為什么會發(fā)生偏轉(zhuǎn)？3)鋅片的質(zhì)量有無變化？溶液中C(H+)如何變化？4)請分別寫出鋅片和銅片上變化的離子方程式，再寫出總反應(yīng)的離子方程式。2) 從能量變化的角度分析這是一種什么裝置？問題探究第4頁，共38頁，2022年，5月20日，0點2分，星期二 Cu Zn反應(yīng)類型電極反應(yīng)電極材料電極Zn-2e-=Zn2+氧化反應(yīng) 2H+2e-=H2還原反應(yīng)負(fù)極正極總反應(yīng)：Zn + 2 H+ = Zn2+ + H2第5頁，共38頁，2022年，5月20日，0點2分，星期二5）電子流動的方向如何？電子由鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片6）電流流動的方向如何？電流

3、由銅片經(jīng)導(dǎo)線流向鋅片7）硫酸溶液中的陰、陽離子應(yīng)該怎樣運動？為什么？H+向Cu片定向移動；SO42-向Zn片定向移動；保證電解質(zhì)溶液中“電荷守恒”。第6頁，共38頁，2022年，5月20日，0點2分，星期二 外電路：電子由負(fù)極正極， 電流由正極負(fù)極。內(nèi)電路：陰離子移向負(fù)極， 陽離子移向正極； e電子流向、電流流向：負(fù)極正極小結(jié)銅鋅原電池原理動畫第7頁，共38頁，2022年，5月20日，0點2分，星期二1、原電池：（1）定義：將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。（2）反應(yīng)本質(zhì)：氧化還原反應(yīng)一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能（3）原電池正負(fù)電極的判斷方法負(fù)極：正極： 電子流出，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)電子流入，發(fā)生得電子的還

4、原反應(yīng)第8頁，共38頁，2022年，5月20日，0點2分，星期二根據(jù)電極材料判斷練習(xí)：判斷下列原電池的正負(fù)極.ZnCu稀硫酸ZnFeA稀硫酸CZnFeCA稀硫酸A稀硫酸A負(fù)極: 較活潑的金屬正極: 較不活潑的金屬或非金屬導(dǎo)體-+-+-+-+第9頁，共38頁，2022年，5月20日，0點2分，星期二根據(jù)電子或電流流動方向判斷（外電路）：電子從負(fù)極流出 沿導(dǎo)線 流入正極電流從正極流出 沿導(dǎo)線 流入負(fù)極ee根據(jù)離子的定向移動方向（內(nèi)電路）陽離子向正極移動陰離子向負(fù)極移動根據(jù)電極反應(yīng)判斷失電子的反應(yīng)氧化反應(yīng)負(fù)極得電子的反應(yīng)還原反應(yīng)正極第10頁，共38頁，2022年，5月20日，0點2分，星期二根據(jù)現(xiàn)象

5、判斷電極不斷溶解：負(fù)極有氣泡冒出、有固體析出：正極根據(jù)離子方程式判斷Fe+2H+=Fe2+H2（負(fù)極）（在正極）第11頁，共38頁，2022年，5月20日，0點2分，星期二如何書寫電極反應(yīng)方程式負(fù)極（鋅片）： Zn 2e - = Zn 2+負(fù)極（鋅片）： Zn 2e - = Zn 2+正極（石墨）： 2H+2e - = H2 正極（銅片）： Cu2+ + 2e - = Cu 總反應(yīng): Zn + 2H+ = Zn 2+ + H2 總反應(yīng): Zn + Cu2+ = Zn 2+ + Cu 第12頁，共38頁，2022年，5月20日，0點2分，星期二電極反應(yīng)方程式的書寫方法負(fù)極：較活潑金屬（a） 電極

6、反應(yīng)：a-ne-=an+ (氧化反應(yīng))正極：較不活潑金屬或非金屬（b） 電極反應(yīng)： Cm+ + me- = C(還原反應(yīng)) 要求書寫時，正負(fù)極得失電子數(shù)相等。第13頁，共38頁，2022年，5月20日，0點2分，星期二正極電極反應(yīng)式+負(fù)極電極反應(yīng)式=總反應(yīng)方程式已知其中兩個可以求第三個第14頁，共38頁，2022年，5月20日，0點2分，星期二CH2SO4（不可以）（不可以）（可以）（不可以）第15頁，共38頁，2022年，5月20日，0點2分，星期二1.有兩種活潑性不同的金屬（或非金屬） 作電極3.能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)1.原電池的構(gòu)成條件4.兩極相連形成閉合回路2.電極材料均插入電解質(zhì)溶

7、液中第16頁，共38頁，2022年，5月20日，0點2分，星期二AZnCuH2SO4AZnCH2SO4AZnCu酒精ZnH2SO4ACuH2SO4*AZnZnH2SO4AZnCuHCl ACCuHCl第17頁，共38頁，2022年，5月20日，0點2分，星期二 請結(jié)合組成原電池的條件，將氧化還原反應(yīng)：Fe + Cu2+ = Cu + Fe2+設(shè)計成一個原電池。1、電解液： 。2、電極材料： 正極 ，負(fù)極 。3、電極反應(yīng)式 ：負(fù)極: .正極: . 1、電解液： 硫酸銅、氯化銅、硝酸銅等可溶性銅鹽溶液 2、電極材料： 負(fù)極：鐵， 正極：銅、石墨或比鐵不活潑的其他金屬 Fe 2e - = Fe 2+

8、 Cu2+ +2e - = Cu 2、如何根據(jù)反應(yīng)設(shè)計一個原電池第18頁，共38頁，2022年，5月20日，0點2分，星期二練習(xí) 將下列反應(yīng)設(shè)計成原電池 （1）鋁與鹽酸的反應(yīng) （2）鋁與氫氧化鈉的反應(yīng)第19頁，共38頁，2022年，5月20日，0點2分，星期二1.下列裝置中能組成原電池形成電流的是( )CAZnCuH2SO4CuZnA酒精A BZnH2SO4ACuH2SO4C DACuCuH2SO4第20頁，共38頁，2022年，5月20日，0點2分，星期二2.某金屬能跟稀鹽酸作用放出氫氣，該金屬與鋅組成原電池時，鋅為負(fù)極，此金屬是( )A.Mg B.Fe C.Al D.CuB3.由銅鋅和稀硫

9、酸組成的原電池工作時，電解質(zhì)溶液的 PH( )A.不 B先變大后變小 C逐漸變大 D.逐漸變小C第21頁，共38頁，2022年，5月20日，0點2分，星期二5.一個電池反應(yīng)的離子方程式是 Zn+Cu2+=Zn2+ +Cu, 該反應(yīng)的的原電池正確組合是( )CABCD正極ZnCuCuFe負(fù)極CuZnZnZn電解質(zhì)溶液CuCl2H2SO4CuSO4HCl第22頁，共38頁，2022年，5月20日，0點2分，星期二4.把a、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池。若a、b相連時，a為負(fù)極；c、d相連時，電流由d到c；a、c相連時，c極上產(chǎn)生大量氣泡，b、d相連時，b上有大量氣泡產(chǎn)

10、生，則四種金屬的活動性順序由強到弱的為( ) Aa b c d Ba c d b Cc a b d Db d c a B第23頁，共38頁，2022年，5月20日，0點2分，星期二原電池電極名稱的確定方法1、根據(jù)電極材料的性質(zhì)確定。通常是活潑金屬是負(fù)極，不活潑金屬、碳棒、化合物是正極。2、根據(jù)電極反應(yīng)的本身確定。失電子的反應(yīng)氧化反應(yīng)負(fù)極得電子的反應(yīng)還原反應(yīng)正極練習(xí)：銀鋅電池是廣泛用作各種電子儀器的電源，它的反應(yīng)可表示為：Ag2O+Zn+H2O 2Ag+2Zn(OH)2請判斷此電池中，負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是（ ）A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag2O D.ZnD第24頁，共38頁，2022年

11、，5月20日，0點2分，星期二3、根據(jù)電子或電流流動方向（外電路）：電子從負(fù)極流出 沿導(dǎo)線 流入正極電流從正極流出 沿導(dǎo)線 流入負(fù)極ee4、根據(jù)離子的定向移動（內(nèi)電路）陽離子向正極移動陰離子向負(fù)極移動第25頁，共38頁，2022年，5月20日，0點2分，星期二5、根據(jù)離子方程式判斷Fe+2H+=Fe2+H2（負(fù)極）（在正極） 6、負(fù)極往往會溶解，正極往往會產(chǎn)生氣泡或者增重Fe+Cu2+=Fe2+Cu第26頁，共38頁，2022年，5月20日，0點2分，星期二1）化學(xué)電池有三大類型： 、 、 . 一次性電池 二次電池 燃料電池 2）特點：一次電池：不可充電， 如干電池（又稱為鋅錳電池，是最早使用

12、的化學(xué)電池）二次電池：可循環(huán)利用， 放電過程是將 能轉(zhuǎn)化為 能； 充電過程是將 能轉(zhuǎn)化為 能。燃料電池：可不斷充入氧化劑、還原劑連續(xù)使用， 最理想的燃料是 。（1）產(chǎn)物為水，無污染（2）與其它能源比，反應(yīng)相同質(zhì)量，放出能量多（3）來源廣化學(xué) 電 電 化學(xué)H2 二、發(fā)展中的化學(xué)電源第27頁，共38頁，2022年，5月20日，0點2分，星期二二、常見的化學(xué)電池1.干電池(一次性電池)電極:Zn為負(fù)極,碳棒為正極電解液：NH4Cl、ZnCl2和淀粉糊 另有黑色的MnO2粉末，吸收正極產(chǎn)生的H2，防止產(chǎn)生極化現(xiàn)象。電極方程式：負(fù)極(Zn):Zn2e-Zn2正極(C)：2MnO2 + 2NH4+ + 2

13、e-= Mn2O3+2NH3+H2O(1)鋅錳干電池第28頁，共38頁，2022年，5月20日，0點2分，星期二(2)堿性鋅錳干電池 隨著用電器朝著小型化、多功能化發(fā)展的要求，對電池的發(fā)展也提出了小型化、多功能化發(fā)展的要求。 體積小、性能好的堿性鋅錳電池應(yīng)運而生。這類電池的重要特征是電解質(zhì)溶液由原來的中性變?yōu)殡x子導(dǎo)電性更好的堿性，負(fù)極也由鋅片改為鋅粉，反應(yīng)面積成倍增長，使放電電流大幅度提高。第29頁，共38頁，2022年，5月20日，0點2分，星期二2、鉛蓄電池（二次電池）第30頁，共38頁，2022年，5月20日，0點2分，星期二鉛蓄電池: 電極：Pb為負(fù)極, PbO2為正極. 電解液: 3

14、0%的H2SO4溶液 電極反應(yīng)式: 放電時：為原電池 負(fù)極(Pb) ：PbSO42-2e-PbSO4 正極(PbO2) PbO24HSO422e-PbSO42H2O總電池反應(yīng):PbO2Pb2H2SO42PbSO42H2O充電時：為電解池 陰極(Pb)： PbSO4 2e- PbSO42- 陽極(PbO2) PbSO42H2O2e-PbO24HSO42總電解反應(yīng): 2PbSO42H2O PbO2Pb2H2SO4通電第31頁，共38頁，2022年，5月20日，0點2分，星期二3、鋰電池鋰是密度最小的金屬，用鋰作為電池的負(fù)極，跟用相同質(zhì)量的其他金屬作負(fù)極相比較，使用壽命大大延長。第32頁，共38頁，

15、2022年，5月20日，0點2分，星期二第33頁，共38頁，2022年，5月20日，0點2分，星期二4、新型燃料電池 燃料電池不是把還原劑、氧化劑物質(zhì)全部貯藏在電池內(nèi)，而是在工作時，不斷從外界輸入，同時將電極反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出電池。第34頁，共38頁，2022年，5月20日，0點2分，星期二氫氧燃料電池工作原理第35頁，共38頁，2022年，5月20日，0點2分，星期二氫氧燃料電池電極:Pt制作的惰性電極反應(yīng)原理:a.電解質(zhì)溶液:KOH溶液負(fù)極:正極: 總反應(yīng)：b.電解質(zhì)溶液: HCl (鹽酸)負(fù)極 : 正極:總反應(yīng)： 2H2+4OH4e-4H2OO22H2O 4e-4OH 2H2O22H2O2H2-4e-=4H+O2+4H+4e- =2H2O2H2O22H2O第36頁，共38頁，2022年，5月20日，0