化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化

第二節(jié)化學(xué)能與電能第1課時

化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化第一頁，共三十五頁。第二頁，共三十五頁。電能動能熱能洗衣機(jī)、電風(fēng)扇、電動車、空調(diào)、電冰箱電飯鍋、電熱水器電熱壺、吹風(fēng)機(jī)光能電燈、電視、投影儀電腦屏幕、手機(jī)第三頁，共三十五頁?；瘜W(xué)能熱能動能電能能量利用率：不到30%燃料燃燒蒸汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)多、效率低、能源浪費(fèi)多、環(huán)境污染嚴(yán)重。第四頁，共三十五頁。原電池的工作原理PART

1——化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能第五頁，共三十五頁。將Zn粒加入1mol/L硫酸思考該反應(yīng)屬于什么類型？寫出該反應(yīng)的離子方程式，并用單線橋法標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。Zn+2H+==Zn2++H22e－該反應(yīng)為放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)？放出的熱量能否轉(zhuǎn)化為電能？第六頁，共三十五頁。思考如圖實(shí)驗(yàn)，鋅粒溶解，銅絲的右端有氣泡冒出，為什么？鋅粒稀H2SO4銅絲Zn-2e－2H++2e－====Zn2+H2e－氧化反應(yīng)還原反應(yīng)電能第七頁，共三十五頁。鋅粒稀H2SO4銅絲一、定義：將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫做原電池。CuZn稀H2SO4A第八頁，共三十五頁。稀H2SO4CuZnACu稀H2SO4Zn稀H2SO4有氣泡產(chǎn)生無明顯現(xiàn)象鋅棒逐漸溶解，無氣泡銅棒有氣泡產(chǎn)生電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)第九頁，共三十五頁。下列設(shè)備工作時，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是ABCD

鋰離子電池太陽能集熱器燃?xì)庠罟杼柲茈姵谹練習(xí)第十頁，共三十五頁。原電池的組成PART

2第十一頁，共三十五頁。原電池總反應(yīng)式：

。SO42－CuZnAe－e－H2H+Zn2+電極名稱：反應(yīng)類型：電極反應(yīng)：負(fù)極氧化反應(yīng)正極還原反應(yīng)Zn－2e－==Zn2＋2H＋＋2e－==H2↑Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑電極名稱：反應(yīng)類型：電極反應(yīng)：稀H2SO4第十二頁，共三十五頁。CZnA思考左側(cè)裝置能構(gòu)成原電池嗎？兩者電極反應(yīng)相同嗎？正極Cu和C起了什么作用？電極導(dǎo)體反應(yīng)物稀H2SO4稀H2SO4CuZnA第十三頁，共三十五頁。如圖為某興趣小組制作的番茄電池，下列說法正確的是A.電子由銅通過導(dǎo)線流向鋅B.該裝置是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置C.鋅電極發(fā)生氧化反應(yīng)D.電流由鋅通過導(dǎo)線流向銅C練習(xí)第十四頁，共三十五頁。構(gòu)成原電池的必要條件有哪些？第十五頁，共三十五頁。構(gòu)成原電池一般需要活潑性不同的兩個電極CuZnA稀H2SO4稀H2SO4思考左側(cè)裝置能構(gòu)成原電池嗎？為什么？稀H2SO4ZnZnACZnA第十六頁，共三十五頁。CuSO4CuZnA稀H2SO4思考以下裝置能構(gòu)成原電池嗎？為什么？構(gòu)成原電池需要自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)Na2SO4CuZnACuZnA第十七頁，共三十五頁。稀H2SO4CuZnA稀H2SO4思考以下裝置能構(gòu)成原電池嗎？為什么？構(gòu)成原電池需要構(gòu)成閉合回路稀H2SO4CuZnCuZnA稀H2SO4CuZn第十八頁，共三十五頁。自發(fā)的氧化還原反應(yīng)

活動性不同的兩個電極兩電極均插入電解質(zhì)溶液中。形成閉合回路。CuZnA稀H2SO4原電池的構(gòu)成條件第十九頁，共三十五頁。如圖所示裝置能夠組成原電池的是______(填字母)。EFH練習(xí)第二十頁，共三十五頁。CuZnA稀H2SO4閉合回路的構(gòu)成電流從正極流向負(fù)極電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極陽離子移動到正極陰離子移動到負(fù)極外電路內(nèi)電路電子不下水，離子不上岸（正向正）（負(fù)向負(fù)）第二十一頁，共三十五頁。下列敘述正確的是①原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的一種裝置②原電池的正極發(fā)生氧化反應(yīng)，負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng)③能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)可設(shè)計(jì)成原電池④碳棒不能用來作原電池的正極⑤反應(yīng)Cu＋2Ag＋===Cu2＋＋2Ag可以自發(fā)進(jìn)行A.①③⑤ B.①④⑤ C.②③④ D.②⑤A練習(xí)第二十二頁，共三十五頁。設(shè)計(jì)原電池PART

3第二十三頁，共三十五頁。AA2Al+6HCl===2AlCl3+3H2將以下反應(yīng)設(shè)計(jì)為原電池CuAl鹽酸CZnCuSO4溶液Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu思考第二十四頁，共三十五頁。AACu+2Ag+===Cu2++2AgPtCuAgNO3CFeFeCl3Fe+2Fe3+===3Fe2+將以下反應(yīng)設(shè)計(jì)為原電池思考第二十五頁，共三十五頁。CuAAl鹽酸ACZnCuSO4溶液ACFeFeCl3PtACuAgNO3負(fù)極正極較活潑較不活潑電子流出電子流入電流流入電流流出金屬溶解氣體生成金屬析出氧化反應(yīng)還原反應(yīng)陰離子流向陰離子流向第二十六頁，共三十五頁。如圖所示的裝置，M為活動性順序位于氫之前的金屬，N為石墨棒，關(guān)于此裝置的下列敘述不正確的是A.N上有氣體放出B.M為負(fù)極，N為正極C.稀硫酸中SO42－移向M極D.導(dǎo)線中有電流通過，電流方向是由M到ND練習(xí)第二十七頁，共三十五頁。電極方程式的書寫PART

4第二十八頁，共三十五頁。Cu+HNO3==Cu(NO3)2+NO+H2O電子守恒電荷守恒原子守恒寫出氧化劑和還原產(chǎn)物，由化合價變化寫出得失電子數(shù)目NO3－NO

—+5+2+3e－根據(jù)反應(yīng)環(huán)境的酸堿性，添加H+或OH－使電荷守恒4H++在等式兩邊加H2O，使原子守恒+2H2O—正極第二十九頁，共三十五頁。CuCu2+—0+2－2e－—負(fù)極Cu+HNO3==Cu(NO3)2+NO+H2O電子守恒電荷守恒原子守恒寫出還原劑和氧化產(chǎn)物，由化合價變化寫出得失電子數(shù)目根據(jù)反應(yīng)環(huán)境的酸堿性，添加H+或OH－使電荷守恒在等式兩邊加H2O，使原子守恒寫出氧化劑和還原產(chǎn)物，由化合價變化寫出得失電子數(shù)目第三十頁，共三十五頁。練習(xí)2Al+6HCl===2AlCl3+3H2Zn+CuSO4===ZnSO4+CuCu+2Ag+===Cu2++2AgFe+2Fe3+===3Fe2+Al－3e－==Al3+2H++2e－==H2Zn－2e－==Zn2+Cu2++2e－==CuFe－2e－==Fe2+2Fe3++2e－==Fe2+Cu－2e－==Cu2+2Ag++2e－==2Ag負(fù)正負(fù)正負(fù)正負(fù)正第三十一頁，共三十五頁。練習(xí)電子守恒電荷守恒原子守恒寫出氧化劑和還原產(chǎn)物，由化合價變化寫出得失電子數(shù)目根據(jù)反應(yīng)環(huán)境的酸堿性，添加H+或OH－使電荷守恒在等式兩邊加H2O，使原子守恒2KMnO4＋5SO2＋2H2O==2MnSO4＋K2SO4＋2H2SO4MnO4－Mn2+

—+7+2+5e－8H+++4H2O—SO2SO42－—+4+6－2e－—+4H+2H2O+負(fù)正第三十二頁，共三十五頁。練習(xí)電子守恒電荷守恒原子守恒寫出氧化劑和還原產(chǎn)物，由化合價變化寫出得失電子數(shù)目根據(jù)反應(yīng)環(huán)境的酸堿性，添加H+或OH－使電荷守恒在等式兩邊加H2O，使原子守恒ClO－Cl－—+1－1+2e－+2OH－H2O+—正ClO－離子在堿性條件下可以將Cr(OH)4－氧化為CrO42-

其自身被還原為Cl－第三十三頁，共三十五頁。練習(xí)電子守恒電荷守恒原子守恒寫出還原劑和氧化產(chǎn)物，由化合價變化寫出得失電子數(shù)目根據(jù)反應(yīng)環(huán)境的酸堿性，添加H+或OH－使