化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能

第一頁(yè)第二頁(yè)，共49頁(yè)。第二頁(yè)第三頁(yè)，共49頁(yè)。第三頁(yè)第四頁(yè)，共49頁(yè)。第四頁(yè)第五頁(yè)，共49頁(yè)。第五頁(yè)第六頁(yè)，共49頁(yè)。第六頁(yè)第七頁(yè)，共49頁(yè)。第七頁(yè)第八頁(yè)，共49頁(yè)。伏特和伏打電池第八頁(yè)第九頁(yè)，共49頁(yè)。伏打電池的發(fā)明源于一個(gè)有趣的生物實(shí)驗(yàn)：在死去的青蛙腿上同時(shí)插入用導(dǎo)線連接著兩種不同材料的電極，青蛙腿就像觸電似的痙攣起來。你知道其中的奧秘嗎？開題你聽說過伏打電池嗎？第九頁(yè)第十頁(yè)，共49頁(yè)?！緦?shí)驗(yàn)一】:將鋅片、銅片插入稀硫酸，有何現(xiàn)象？CuZn稀硫酸鋅片上有氣泡產(chǎn)生，銅片上無現(xiàn)象原理:Zn+2H+=Zn2++H2↑2e-第十頁(yè)第十一頁(yè)，共49頁(yè)?！緦?shí)驗(yàn)二】鋅片和銅片用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：銅片上有氣泡產(chǎn)生CuZn稀硫酸第十一頁(yè)第十二頁(yè)，共49頁(yè)。問題探究CuZn稀硫酸1.銅片上產(chǎn)生什么氣體?有人說H2是由銅和稀硫酸 在這種特定的條件下反應(yīng)產(chǎn)生出來的。這種想法正確嗎？2.銅片上的電子從何來?第十二頁(yè)第十三頁(yè)，共49頁(yè)。Zn－2e－=Zn2+2H++2e－=H2↑3.如何檢驗(yàn)電子的流動(dòng)?問題探究CuZn稀硫酸Zn2+H+H+電流計(jì)AH2--電流方向電子方向第十三頁(yè)第十四頁(yè)，共49頁(yè)。 根據(jù)能量守恒原理，這種產(chǎn)生出來的電能是從什么能量轉(zhuǎn)變來的呢？一、原電池化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置電子的轉(zhuǎn)移氧化還原反應(yīng)電流第十四頁(yè)第十五頁(yè)，共49頁(yè)。1、原電池的正負(fù)極判斷負(fù)極：電子流出的一極，正極：電子流入的一極，CuZn稀硫酸Zn2+H+H+電流計(jì)AH2--活潑金屬不活潑金屬（或石墨）電流方向電子方向第十五頁(yè)第十六頁(yè)，共49頁(yè)。2、電極反應(yīng) 2H++2e－=H2↑負(fù)極：Zn－2e－=Zn2+正極：氧化反應(yīng)還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)總反應(yīng)：Zn+2H+=Zn2++H2↑(離子方程式)失去電子得到電子Zn+H2SO4

=ZnSO4

+H2↑(化學(xué)方程式)第十六頁(yè)第十七頁(yè)，共49頁(yè)。氧化反應(yīng)Zn-2e=Zn2+銅鋅原電池電解質(zhì)溶液失e,沿導(dǎo)線傳遞，有電流產(chǎn)生還原反應(yīng)2H++2e=H2↑陰離子陽(yáng)離子總反應(yīng)：負(fù)極正極2H++2e-=H2↑Zn－2e-=Zn2+Zn+2H+=Zn2++H2↑Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑(離子方程式）（化學(xué)方程式）電極反應(yīng)正極：負(fù)極：（氧化反應(yīng)）（還原反應(yīng)）小結(jié)：第十七頁(yè)第十八頁(yè)，共49頁(yè)。二、形成簡(jiǎn)單原電池的條件1、兩種活潑性不同的金屬（或一種金屬與石墨）作電極2、用導(dǎo)線相連（或直接接觸），插入電解質(zhì)溶液里，形成閉合回路3、至少一種金屬能與電解質(zhì)溶液自動(dòng)發(fā)生氧化還原反應(yīng)第十八頁(yè)第十九頁(yè)，共49頁(yè)。【實(shí)驗(yàn)探究】：將鋁片、石墨插入稀硫酸溶液中，是否可以形成原電池？石墨Al稀硫酸第十九頁(yè)第二十頁(yè)，共49頁(yè)。石墨Al稀硫酸（1）說明反應(yīng)的現(xiàn)象；（2）判斷正負(fù)極；（3）寫出電極反應(yīng)式；（4）寫出總反應(yīng)的離子方程式和化學(xué)方程式。鞏固練習(xí)1第二十頁(yè)第二十一頁(yè)，共49頁(yè)。MgFe稀硫酸（1）說明反應(yīng)的現(xiàn)象；（2）判斷正負(fù)極；（3）寫出電極反應(yīng)式；（4）寫出總反應(yīng)的離子方程式和化學(xué)方程式。鞏固練習(xí)2第二十一頁(yè)第二十二頁(yè)，共49頁(yè)。CuZn硫酸銅【實(shí)驗(yàn)探究】：將鋅片、銅片插入硫酸銅溶液中，是否可以形成原電池？第二十二頁(yè)第二十三頁(yè)，共49頁(yè)。CuZn硫酸銅（1）說明兩個(gè)電極質(zhì)量的變化情況；（2）判斷正負(fù)極；（3）寫出電極反應(yīng)式；（4）寫出總反應(yīng)的離子方程式和化學(xué)方程式。

鞏固練習(xí)3第二十三頁(yè)第二十四頁(yè)，共49頁(yè)。第二十四頁(yè)第二十五頁(yè)，共49頁(yè)。1.在如下圖所示的8個(gè)裝置中，屬于原電池的有

.④⑥⑦e課堂練習(xí):第二十五頁(yè)第二十六頁(yè)，共49頁(yè)。練習(xí)1、寫出下列原電池的電極反應(yīng)式和原電池總反應(yīng)式。負(fù)極（Fe):Fe-2e-

=Fe2+正極（C):2H+

+2e-

=H2↑總反應(yīng)式：Fe+2H+=Fe2++

H2↑練習(xí)2、若把1中的稀H2SO4改為NaCl溶液，能否構(gòu)成原電池，若能，請(qǐng)寫出電極反應(yīng)式和原電池總反應(yīng)式。負(fù)極（Fe)Fe-2e-

=Fe2+正極（C)2H2O+O2+4e-

=4OH-總反應(yīng)式：2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2第二十六頁(yè)第二十七頁(yè)，共49頁(yè)。三、原電池的應(yīng)用（1）將反應(yīng):2FeCl3+Fe=3FeCl2設(shè)計(jì)成原電池。（2）判斷正負(fù)極并寫出電極反應(yīng)。石墨FeFeCl3溶液負(fù)極（鐵）：Fe－2e－=Fe2+正極（石墨）：2Fe3++2e－=3Fe2+1、制作干電池、蓄電池、高能電池等。第二十七頁(yè)第二十八頁(yè)，共49頁(yè)。2、比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱。下列敘述中，可以說明金屬甲比乙活潑性強(qiáng)的是C.將甲乙作電極組成原電池時(shí)甲是負(fù)極；A.甲和乙用導(dǎo)線連接插入稀鹽酸溶液中，乙溶解，甲上有H2氣放出；B.在氧化–還原反應(yīng)中，甲比乙失去的電子多；D.同價(jià)態(tài)的陽(yáng)離子，甲比乙的氧化性強(qiáng)；第二十八頁(yè)第二十九頁(yè)，共49頁(yè)。把A、B、C、D四塊金屬泡在稀H2SO4中，用導(dǎo)線兩兩相連可以組成各種原電池。若A、B相連時(shí)，A為負(fù)極；C、D相連，D上有氣泡逸出；A、C相連時(shí)A極減輕；B、D相連，B為正極。則四種金屬的活潑性順序由大到小排列為（）A：A>B>C>DB：A>C>B>DC：A>C>D>BD：B>D>C>AC第二十九頁(yè)第三十頁(yè)，共49頁(yè)。3、比較反應(yīng)速率下列制氫氣的反應(yīng)速率最快的是C.粗鋅和1mol/L硫酸；A.純鋅和1mol/L硫酸；B.純鋅和18mol/L硫酸；D.粗鋅和1mol/L硫酸的反應(yīng)中加入幾滴CuSO4溶液。第三十頁(yè)第三十一頁(yè)，共49頁(yè)。為什么實(shí)驗(yàn)室制取氫氣時(shí)常用不純的鋅？如果此裝置中兩極同時(shí)冒氣泡，說明了什么？Zn不純第三十一頁(yè)第三十二頁(yè)，共49頁(yè)。4、比較金屬腐蝕的快慢馬口鐵和白鐵皮一旦有劃痕后，在潮濕的空氣中，誰被腐蝕的速度快？鍍Sn鍍Zn馬口鐵白鐵第三十二頁(yè)第三十三頁(yè)，共49頁(yè)。下列各情況，在其中Fe片腐蝕由快到慢的順序是(2)(1)(3)第三十三頁(yè)第三十四頁(yè)，共49頁(yè)。四.常見的化學(xué)電源●一次電池●二次電池●高能電池●燃料電池第三十四頁(yè)第三十五頁(yè)，共49頁(yè)。鋅－錳干電池四.常見的化學(xué)電源第三十五頁(yè)第三十六頁(yè)，共49頁(yè)。Ⅰ.干電池(一次電池)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。負(fù)極(Zn):Zn-2e-＝Zn2+正極(C):2NH4++2e-＝2NH3+H2

H2+2MnO2＝Mn2O3+H2O

去氫

4NH3+Zn2+

＝[Zn(NH3)4]2+

去氨電極方程式：四.常見的化學(xué)電源第三十六頁(yè)第三十七頁(yè)，共49頁(yè)。鉛蓄電池第三十七頁(yè)第三十八頁(yè)，共49頁(yè)。第三十八頁(yè)第三十九頁(yè)，共49頁(yè)。電極：Pb為負(fù)極；PbO2為正極.電解液:30%的H2SO4溶液電極反應(yīng)式:負(fù)極(Pb)：

Pb+SO42-2e-＝PbSO4正極(PbO2)：PbO2+4H++SO42-+2e

＝PbSO4+2H2O總電池反應(yīng):PbO2+Pb+2H2SO4＝2PbSO4↓+2H2OⅡ.鉛蓄電池(二次電池)(1.25～1.28g/cm-3)第三十九頁(yè)第四十頁(yè)，共49頁(yè)。電極:Zn為負(fù)極，Ag2O為正極電解液:KOH溶液電極反應(yīng)式:負(fù)極:Zn+2OH--2e-＝Zn(OH)2正極:Ag2O+H2O+2e-＝2Ag+2OH-總反應(yīng)式:Zn+Ag2O+H2O＝2Ag+Zn(OH)2拓展創(chuàng)新銀鋅電池Ⅲ.高能電池(銀鋅電池、鋰電池)第四十頁(yè)第四十一頁(yè)，共49頁(yè)。電極:Pt制作的惰性電極電解質(zhì)溶液:KOH溶液負(fù)極:2H2-4e-+4OH-＝4H2O正極:O2+2H2O+

4e-＝4OH-

總反應(yīng)：2H2+O2＝2H2O氫氧燃料電池若為酸性介質(zhì)，試寫出電極反應(yīng)式？思考:負(fù)極：2H2-4e-＝4H+正極:O2+4H++4e-＝2H2OⅣ.新型燃料電池(氫氧燃料電池/甲烷電池/煤氣電池/海水-空氣電池)第四十一頁(yè)第四十二頁(yè)，共49頁(yè)。甲烷-氧氣燃料電池該電池用金屬鉑片插入KOH溶液中作電極，又在兩極上分別通甲烷和氧氣:負(fù)極：CH4+10OH--8e-＝CO32-+7H2O正極：2O2+4H2O+8e-＝8OH-電池總反應(yīng)式為：CH4+2O2+2KOH＝K2CO3+3H2OⅣ.新型燃料電池(氫氧燃料電池/甲烷電池/煤氣電池/海水-空氣電池)第四十二頁(yè)第四十三頁(yè)，共49頁(yè)。鋁-空氣-海水電池

Ⅳ.新型燃料電池(氫氧燃料電池/甲烷電池/

煤氣電池/鋁-海水-空氣電池)1991年，我國(guó)首創(chuàng)，用作海上標(biāo)志燈。以海水為電解液，靠空氣中的氧使鋁不斷氧化而產(chǎn)電流。負(fù)極：4A1-12e-＝4A13+正極：3O2+6H2O+12e-＝12OH-電池總反應(yīng)式為：4A1+3O2+6H2O＝4A1(OH)3這種海水電池比“干電池”的能量高20～50倍。第四十三頁(yè)第四十四頁(yè)，共49頁(yè)。綜合訓(xùn)練（１）a極是（）極，電極反應(yīng)式是

（２）b極是（）極，電極反應(yīng)式是

美國(guó)阿波羅宇宙飛船上使用的氫氧燃料電池是一種新型的化學(xué)電源，其結(jié)構(gòu)如右圖所示。兩個(gè)電極均由多孔碳制成，通入的氣體在空隙中逸出,并在電極表面放電。

負(fù)2Ｈ２-４e-

+4OH-=4H2O正O2

+2H2O+４e-=4OH-回答：第四十四頁(yè)第四十五頁(yè)，共49頁(yè)。阿波羅宇宙飛船上使用的是氫氧燃料電池，其電池反應(yīng)式為：2H2+O2=2H2O，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，反應(yīng)保持在一定溫度下，使生成H2O蒸發(fā)，下列敘述正確的是（）A、H2為正極，O2為負(fù)極B、電極反應(yīng)（正極）：O2+2H2O+4e=4OH-電極反應(yīng)（負(fù)極）：2H2+4OH-=4H2O+4eC、負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)。D、工作中電解質(zhì)溶液PH值不斷增大。B、C第四十五頁(yè)第四十六頁(yè)，共49頁(yè)。(燃料電池)宇宙飛船上的氫氧燃料電池，其電池反應(yīng)為：2H2＋O2＝2H2O，試寫出電解質(zhì)溶液為鹽酸時(shí)的電極反應(yīng)式，并指出各電極和電解質(zhì)溶液的PH值的變化，若電解質(zhì)溶液為KOH時(shí)又如何？1、電解質(zhì)為鹽酸時(shí)：負(fù)極：2H2－4e-＝4H＋PH值變小正極：O2＋4H＋＋4e-＝2H2OPH值變大溶液被稀釋，PH值變大2、電解質(zhì)為KOH時(shí)：負(fù)極：2H2－4e-＋4OH－＝4H2OPH值變小正極：O2＋2H2O＋4e-＝4OH－PH值變