第二节化学能与电能.ppt

第二节化学能与电能,一、化学能转化为电能,电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称为电力。,（一）、火电,2001年我国发电总量构成图,估计在2050年火电仍居首位,火电，又称为火力发电。那么，火究竟是如何转化为电？,1、火电的原理分析。,2、火力发电的化学深层本质分析,燃烧,氧化还原反应,氧化剂与还原剂之间发生电子的转移,火力发电,将化学能经一系列能量转化为电能,旧键断裂和新键形成、体系能量变化,过程,关键,本质,本质,引起,3、火力发电的利弊分析。,思考1：火力发电有何利与弊？,燃料燃烧转化为电能后，社会中应用最广泛、使用最方便。,利,弊,产生二氧化硫和氮的氧化物，导致空气污染，也会造成酸雨，破坏生态环境；会产生二氧化碳，会使地球的温室效应恶化。能量的转化效率低.,（原）电池,定义：将化学能转变成电能的装置叫做原电池。,二、原电池,失,得,Zn2e-Zn2+,2H+2e-H2,负极,正极,Zn+2H+Zn2+H2,有气体产生,Zn片溶解,锌铜原电池原理,负极出电子，电子回正极,原电池反应的本质是:氧化还原反应。,较活泼金属,较不活泼金属,负极,正极,发生氧化反应,发生还原反应,e-,I,电子流出，电流流入,电子流入，电流流出,原电池的电极：,原电池形成条件：,两种活泼性不同的金属（或其中一种为能导电的非金属，如“碳棒”）作电极。电解质溶液形成闭合电路能自发地发生氧化还原反应,两极一液一连线,原电池原理的应用：,制作化学电源：各种电池加快反应速率：例如:实验室制H2时，由于锌太纯，反应一般较慢，可加入少量CuSO4以加快反应速率。判断金属活动性的强弱揭示钢铁腐蚀的原因及防止钢铁的腐蚀。因为钢铁中含有碳，可与Fe组成原电池，发生原电池反应而使钢铁遭到腐蚀。,判断原电池正、负极的方法,由组成原电池的两极材料判断：,一般是活泼的金属为负极活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极,根据电流方向或电子流动方向判断：,电流是由正极流向负极电子流动方向是由负极流向正极,根据原电池两极发生的变化来判断：,失电子的反应氧化反应负极得电子的反应还原反应正极,实践活动自制电池水果电池。如下图：,1、铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中,锌片是()极,2、在用锌片,铜片和稀硫酸组成的原电池装置中,经过一段时间工作后,下列说法中正确的是()A、锌片是正极,铜片上有气泡产生B、电流方向是从锌片流向铜片C、溶液中硫酸的物质的量减小D、电解液的pH保持不变,负,C,二、发展中的化学电源,空气电池,锂电池,(1)干电池的构造是什么样的?(2)干电池的负极和正极分别是什么?电解质溶液又是什么?(3)干电池使用久了会发生什么现象?,思考题,1、干电池,干电池,上图是锌锰干电池,负极:Zn-2e-=Zn2+正极(C):2NH4+2e-=2NH3+2H2,体积小、性能好的碱性锌锰电池应运而生。这类电池的重要特征是电解液由原来的中性变为离子导电性更好的碱性，负极也由锌片改为锌粉，反应面积成倍增长，使放电电流大幅度提高。,(1)什么叫做充电电池?铅蓄电池的构造是什么样的?(2)铅蓄电池负极和正极分别是什么?电解质溶液又是什么?(3)废旧电池是否应该回收?为什么?,?,2、充电电池,铅蓄电池,锂电池,锂是密度最小的金属，用锂作为电池的负极，跟用相同质量的其他金属作负极相比较，使用寿命大大延长。,3、燃料电池,燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内，而是在工作时，不断从外界输入，同时将电极反应产物不断排出电池,(1)碱性介质,正负两极都是铂电极或活性炭电极，有催化性能,电解液一般为40%的KOH溶液,2H2+4OH-4e-4H2O,正极：O2+2H2O+4e-4OH-,2H2+O22H2O,电池总反应式：,负极：,有水生成.电解质溶液的PH将变小,（2）酸性介质正负两极仍是铂电极或活性