高二化学电能与化学能的转化.pptVIP

一.化学能通过加热转化为电能,化学能,燃烧,热能,蒸汽,机械能,发电机,电能,化石燃料,锌表面有气泡产生，铜表面无明显现象,1.反应中，哪种物质失电子，哪种物质得电子？2.Zn是通过什么途径将电子转移给溶液中H+的？ 3.什么方法可使Zn与H+分开，不让H+直接在Zn表 面得电子？,用导线将锌表面的电子引出来,Zn +2H+ = Zn 2+ +H2,演示探究,Cu起传导电子的作用。 可用电流表测电流及方向。,Zn + 2H+ = Zn 2+ +H2,大量气泡从铜片逸出，锌片部分溶解,1.H+得到的电子是Cu失去的吗？ 2.在这个过程中Cu起什么作用？ 3.你怎样才能知道导线中有电子通过？,演示探究,化学能直接转化为电能,1.电子从Zn到H+经历了哪些途径？ 2.你认为这个过程能量是如何转化的？,锌表面无气泡， 铜表面有气泡， 电流表发生偏转。,上 一 页,Cu,二.化学能直接转化为电能,1.原电池的概念,将化学能转化为电能的装置,上 一 页,Cu,Zn-2e-=Zn2+,2H+2e-=H2,Zn+ 2H+=Zn2+H2,负极,正极,还原反应,氧化反应,你是如何判定装置的正、负极？,思考与交流,实验探究,不偏转,偏转,两极材料不同,有两种活泼性不同的金 属（或非金属）作电极,不偏转,偏转,实验探究,不偏转,溶液不同,电极材料均插入 电解质溶液中,偏转,不偏转,容器不同,两极相连形成闭合电路,实验探究,1.有两种活泼性不同的金 属（或非金属）作电极,3.两极相连形成闭合电路,2.电极材料均插入 电解质溶液中,3.原电池的构成条件,小结,化 学 能 与 电 能,间接：,直接：,装置,原电池,概 念,构成条件,工作原理,1.下列装置中能组成原电池形成电流的是( ),习题一：,C,原电池的判断,2.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( ) A.Mg B.Fe C.Al D.Cu,原电池的工作原理,B,3.由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的 PH( ) A.不变 B先变大后变小 C逐渐变大 D.逐渐变小,C,习题二,习题三,4.把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡，b、d相连时，b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为( ) Aa b c d Ba c d b Cc a b . d Db d c a,B,利用原电池电极判断金属性强弱,习题四,5.一个电池反应的离子方程式是 Zn+Cu2+=Zn2+ +Cu, 该反应的的原电池正确组合是（ ）,C,原电池构成条件,习题五,科学工作者为心脏病人设计的心脏起搏器的电池是以Pt和Zn为电极材料，依靠人体内液体中含有一定浓度的溶解氧、H+和Zn2+进行工作，回答下列问题 （1）负极材料是_ 电极反应式是_ （2）正极材料是_ 电极反应式是_,原电池电极反应式的书写,Zn,2Zn - 4e- = 2Zn2+,Pt,O2+2H2O + 4e- =4OH-,4、原电池原理的应用,a、加快氧化还原反应的速率,b、比较金属的活动性强弱,c、设计原电池,如利用 Cu+2FeCl3= CuCl2+2FeCl2 的氧化还原反应设计原电池,负极：,正极：,Cu2e = Cu2+,2Fe3+ +2e =2Fe2+,氧化反应,还原反应,d、金属的腐蚀,例如铁的腐蚀,1、析氢腐蚀,（酸性较强的条件下的腐蚀）,负极：,正极：,Fe2e =Fe2+,2H+ 2e =H2,2、吸氧腐蚀,（酸性较弱或中性条件下的腐蚀）,负极：,正极：,2Fe4e =2Fe2+,O2+2H2O+4e =4OH,第2课时,空气电池,锂电池,二、化学电源,1、干电池的特点是：,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,金属氧化物,二次电池,氧化,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： 放电总反应式：,铅蓄电池,PbO2,金属铅,硫酸,Pb+SO42 2e =PbSO4,PbO2+4H+SO42 +2e = PbSO4+2H2O,Pb+ 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，需充电，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+SO42,PbSO4 +2e = Pb+SO42,2PbSO4+2H2O= Pb+ PbO2+2H2SO4,Pb+PbO2+2H2SO4,2PbSO4+2H2O,(2)镍氢电池 负极： 正极： 放电总反应式：,H2 +2OH 2e= 2H2O,2NiO(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，电解质溶液一般为40%的KOH溶液。,负极： 正极： 放电总反应式：,2H2 +4OH 4e=4H2O,O2+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= 2H2O,2H2 + 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+7H2O,2O2+4H2O+8e= 8OH,CH4+ 2O2+2