化學能與電能和

化學能與電能和第1頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一一次能源：直接從自然界取得的能源；二次能源：一次能源經(jīng)過加工、轉換得到的能源。如：流水、風力、原煤、石油、天然氣等。如：蒸汽、電力等。

是現(xiàn)代社會中應用最廣泛、使用最方便、污

染最小的一種二次能源，又稱

。電能電力現(xiàn)代社會中使用最為普遍的能源？電能——又稱電力。電力是怎樣產生的？常識第2頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一第3頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一火電站你從下圖中能看出來這是什么單位嗎？火電站是怎樣發(fā)電的？第4頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一火電站工作原理第5頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一一、化學能與電能的相互轉化

化學能（燃料）熱能機械能電能燃燒蒸汽發(fā)電機（蒸汽輪機）（2）存在的問題：經(jīng)多次轉換，能量損耗大，燃料的利用率低；環(huán)境污染嚴重。（1）能量轉換：1、火力發(fā)電第6頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一一、化學能與電能的相互轉化

化學能（燃料）熱能機械能電能燃燒蒸汽發(fā)電機（蒸汽輪機）（1）能量轉換：1、火力發(fā)電氧化還原反應有電子轉移帶電微粒定向移動特殊的裝置第7頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一？3、需要在氧化劑和還原劑之間架設橋梁使電子從氧化劑區(qū)域流向還原劑區(qū)域。思考1、當氧化劑和還原劑直接接觸進行反應時，化學能要經(jīng)過一系列能量轉換才能轉換為電能。2、把氧化劑和還原劑分開，使氧化反應和還原反應在兩個不同區(qū)域進行。直接化學能電能的裝置應具備什么特征4、據(jù)上述三點考慮使用的儀器和組裝問題。第8頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一【實驗2-4】(1)分別把鋅片和銅片插入到稀H2SO4中,觀察現(xiàn)象。原理導析

鋅片表面有氣泡銅片表面無氣泡；Zn+2H+=Zn2++H2第9頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一【實驗2-4】（2）再用導線把鋅片和銅片連接起來，觀察銅片上有無氣泡產生？原電池原理（3）在導線中間接入一個電流表，觀察電流表的指針是否偏轉?A第10頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一化學能電能？（看書P35頁第二、三段，回答問題）1、當氧化劑和還原劑直接接觸進行反應時，化學能要經(jīng)過一系列能量轉換才能轉換為電能。2、把氧化劑和還原劑分開，使氧化反應和還原反應在兩個不同區(qū)域進行。3、需要在氧化劑和還原劑之間架設橋梁使電子從氧化劑區(qū)域流向還原劑區(qū)域。4、考慮氧化反應和還原反應發(fā)生的條件和環(huán)境，化學物質的選擇。5、從電學角度考慮儀器選擇和組裝問題?！緦嶒?-4】(3)第11頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一實驗2-4現(xiàn)象銅片鋅片電流表連通導線前，鋅片表面有氣泡，銅片表面無氣泡；連通導線后，

電流表的指針發(fā)生偏轉，有電流通過。這種將化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置叫做

。原電池連通導線后銅的表面有氣泡產生。第12頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一負極（鋅片）：Zn-2e-=Zn2+氧化反應正極（銅片）：2H++2e-=H2還原反應失去電子（電子流出）的電極為

電極反應方程式為：負極正極思考：原電池有正極和負極，據(jù)電子流向區(qū)分：總反應：Zn+2H+=Zn2++H2

電子由

極流向

極；

電流由

極流向

極。負正極正負極得到電子（電子流入）的電極為

第13頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一原電池的電極判斷方法電極名稱電極材料反應類型電子流動方向負極

正極

較活潑金屬較不活潑金屬（或非金屬）氧化反應還原反應電子流出的一極電子流入的一極第14頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一CH2SO4（不可以）（不可以）（可以）（不可以）（不可以）第15頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一實驗探究:Cu—Zn與一個西紅柿(或一個蘋果)進行實驗.Cu—Zn與兩個西紅柿進行實驗.Cu—Zn與橙汁進行實驗.（可以）（可以）（不可以）第16頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一總結:構成原電池的條件★有兩種活動性不同的金屬（或非金屬單質）作電極★電解質溶液★兩極相連形成閉合電路★有自發(fā)進行的氧化還原反應第17頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一一、化學能與電能的相互轉化

1、火力發(fā)電化學能（燃料）熱能機械能電能燃燒蒸汽發(fā)電機（蒸汽輪機）本課小結2、原電池（1）概念:把化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置——原電池第18頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一（2）原電池的構成條件

①活潑性不同的兩種金屬（或一種金屬和另一種非金屬導體）做兩個電極。②電解質溶液。③構成閉合回路（電極用導線連接，插入到電解質溶液中）。④是自發(fā)進行的氧化還原反應本課小結（3）原電池兩極的確定

（4）原電池的工作原理（負極發(fā)生氧化反應；正極發(fā)生還原反應）

第19頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一其它幾種發(fā)電裝置第20頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一練習⒈判斷下列裝置哪些構成了原電池？若不是，請說明理由；若是，請指出正負極名稱，并寫出電極反應式。①②③(×)(×)(√)2H++2e-＝H2↑負極：總反應：正極：Zn－2e-＝Zn2+Zn+2H+＝Zn2++H2↑第21頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一⑤④(√)(√)負極：正極：總反應：正極：負極：總反應：Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑Zn+2H+＝Zn2++H2↑Fe－2e-＝Fe2+Cu2++2e-＝CuFe+Cu2+＝Fe2++Cu或Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4第22頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一3、把a、b、c、d四種金屬片浸泡在稀H2SO4中用導線兩兩相連可以組成各種原電池，若a、b相連時a為負極；c、d相連時，c為負極，a、c相連時，a為正極，b、d相連時，b為負極，則這四種金屬的活動性順序為（）A、a＞b＞c＞dB、a＞c＞b＞dC、b＞d＞c＞aD、c＞a＞b＞dD第23頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一4.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()A.MgB.FeC.AlD.CuBD5.由銅鋅和稀硫酸組成的原電池工作時，電解質溶液的PH()A.不變B先變大后變小C逐漸變大D.逐漸變小C第24頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一原電池“負極出電子，電子回正極”必發(fā)生失電子的氧化反應必發(fā)生得電子的還原反應3.電極反應及電子流向第25頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一二、發(fā)展中的化學電源干電池堿性電池蓄電池鋰離子電池燃料電池第26頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一1、干電池結構及電極反應原理第27頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一最早使用的化學電池是

，也是最普通的

干電池，是一種

，不可逆。鋅錳電池一次性電池鋅錳電池的負極是鋅筒，正極是碳棒，電解質溶液

是MnO2和NH4Cl糊狀物（酸性，鋅筒易腐蝕）。將NH4Cl換成KOH，可制成堿性電池。延長電池壽命，提高性能?？催^即答看誰記得準第28頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一

鉛蓄電池：最早使用的充電電池。

鎳鎘充電電池：它是一種體積少，具有殘留性記憶的充電電池，可重復使用500次以上。鉛蓄電池2、充電電池第29頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一第30頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一汽車用蓄電池鋰離子電池鋰離子電池：它是新一代可充電的綠色電池，現(xiàn)已成為筆記本電腦、移動電話、攝像機等低功耗電器的主流。第31頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一2、充電電池充電電池又稱

，可逆，可循環(huán)。二次電池最早使用的充電電池是

，它的負極是Pb，

正極是PbO2，電解質溶液是H2SO4。（汽車電瓶）鉛蓄電池新型封閉式鎳鎘電池，體積小，便于攜帶；Cd是負極，NiO（OH）是正極，KOH作電解質；

鎘有致癌作用，有被鎳氫電池取代的趨勢。

是新一代可充電的綠色電池，質量輕、

高能量、無污染。鋰離子電池第32頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一3、新型燃料電池第33頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一3、燃料電池燃料燃燒是一種劇烈的氧化還原反應，燃燒放出的

化學能直接轉化為電能，可以提高燃料的利用率。燃料電池是一種高效、環(huán)境友好的發(fā)電裝置。如，H2燃燒生成物是H2O；

CH4燃燒生成物是CO2和H2O。燃料電池與干電池或蓄電池的主要差別在于：反應物不是儲存在電池內部，而是用外加的設備，

源源不斷的提供燃料和氧化劑等，使反應能連續(xù)

進行。第34頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一鋰電池鋰是密度最小的金屬，用鋰作為電池的負極，跟用相同質量的其他金屬作負極相比較，使用壽命大大延長。第35頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一其他電池空氣電池第36頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一KOH溶液H2O2H2Oab例,1969年美國“阿波羅11號”登月成功。飛船上使用的氫氧燃料電池是一種新型的化學電池，其構造如圖示：兩個電極均由多孔性碳制成，通入的氣體由孔隙逸出，并在電極表面放電。a是

極，b是

極負正

第37頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一練習1.廢電池的污染引起人們的廣泛重視，廢電池中對環(huán)境形成污染的主要物質是()A．鋅B．汞C．石墨D．二氧化錳2.實驗室中制取氫氣，最好的方法是()A．純鋅與稀硫酸反應B．純鋅與濃硫酸反應C．純鋅與稀鹽酸反應D．粗鋅(含銅、銀)與稀硫酸反應BD第38頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一

3.表明金屬甲的活動性比金屬乙的活動性強的敘述正確的是()A．在氧化還原反應中，甲失電子比乙失電子多B．甲比乙同價態(tài)的陽離子的氧化性強C．甲能與稀鹽酸反應生成氫氣而乙不能D．將甲與乙組成原電池時，甲為正極C第39頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一第40頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一5.一個原電池的總反應的離子方程式是Zn+Cu2+=Zn2++Cu，該反應的原電池的組成正確的是()

C第41頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一8.X，Y，Z都是金屬，把X浸AZ的硝酸溶液中，X的表面有Z析出，X與Y組成原電池時，Y為負極。X，Y，Z三種金屬的活動性順序為()A．X>Y>ZB．X>Z>YC．Y>X>ZD．Y>Z>X9.對于鋅一銅一稀硫酸組成的原電池裝置中，當導線中有1mol電子通過時，理論上的兩極變化是()①鋅片溶解了32.5g②鋅片增重32.5g③銅片上析出lgH2④銅片上析出1molH2A．①和③B．①和④C．②和③D．②和④CA第42頁，共45頁，2023年，2月20日，星期一10.由銅、鋅和稀硫酸組成的原電池中，正極是

，發(fā)生

，電極反應是

；負極是

，發(fā)生

，電極反應是

，總的反應式(離子方程式)是

。11.干電池與充電電池的本質區(qū)別在于：