第二节 化学能与电能

,第二节化学能与电能,1.通过实验探究原电池中发生的化学反应，认识化学能转化为电能的基本原理。2.了解几种常见原电池的结构和电极反应。3.使学生感受电解质在电极反应中的作用。,电池的广泛应用,在你的生活和学习中，或你了解的范围里，还有哪些需要使用电池的产品或器具？它们各使用什么样的电池？,2001年我国发电总量构成图,一.化学能转化为电能,火力发电厂能量转化：化学能热能机械能电能,若用火力发电，那么每年可向空气中排放二氧化碳1亿吨，二氧化硫200万吨，一氧化碳1万吨，氮氧化合物37万吨，工业废渣约1200万吨。,燃烧反应是否是氧化还原反应？氧化还原反应的本质又是什么？,燃烧反应是氧化还原反应，氧化还原反应的本质是氧化剂与还原剂之间发生电子的转移，引起化学键的重新结合，伴随体系能量的变化。,能否将化学能直接转化为电能？,你是如何判定装置的正负极的？,原电池示意图,铜片,锌片,电流表,现象,表面有气泡产生,逐渐溶解,电流表指针偏转,动动手做实验,根据你所了解的电学知识,你知道电子是怎样流动的吗?你如何判断装置的正负极?,电子流出的一极为负极，电子流入的一极为正极。,锌片(负极)：Zn2e=Zn2+（氧化反应）铜片(正极)：2H+2e=H2（还原反应）电子由锌片经导线流向铜片,原电池:将化学能转化为电能的装置叫做原电池.,原电池的工作原理：,氧化反应,Zn-2e-=Zn2+,铜锌原电池,电解质溶液,失e-,沿导线传递，有电流产生,还原反应,阴离子,阳离子,负极,正极,2H+2e-=H2,总反应：,2H+2e-=H2,Zn2e-=Zn2+,Zn+2H+=Zn2+H2,Zn+H2SO4=ZnSO4+H2,正极：,负极：,（氧化反应）,（还原反应）,设计一套原电池装置,若两个电极分别插在两个西红柿上呢？,1.正极：不活泼金属或非金属负极：比较活泼的金属材料2.电解质溶液3.完整的闭合回路4.自发的氧化还原反应,原电池的构成条件,化学电池的反应本质是氧化还原反应,化学能,电能,化学电池,氧化还原反应,空气电池,锂电池,二、化学电源,干电池,锌锰干电池,随着用电器朝着小型化、多功能化发展，对电池的发展也提出了小型化、多功能化发展的要求。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，反应面积成倍增大，使放电电流大幅度提高。,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。,新型燃料电池,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、干电池,负极：Zn2e-=Zn2+正极：2NH4+2MnO2+2e-=2NH3+Mn2O3+H2O,已知：PbSO4难溶于水Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,负极：Pb+SO42-2e-=PbSO4,正极：PbO2+4H+SO42-+2e-=PbSO4+2H2O,2、铅蓄电池,燃料电池的反应方程式：,2H2+O2=2H2O,正极：O2+2H2O+4e-=4OH-,负极：2H24e-=4H+,3、氢氧燃料电池,电解质溶液为KOH溶液的氢氧燃料电池的电极反应式该如何写？,总反应式：2H2+O2=2H2O,正极：O2+2H2O+4e-=4OH-,负极：2H24e-4OH-=4H2O,碱性条件下,正极：O2+2H2O+4e-=4OH-,中性条件下电解质溶液的酸碱性对电极反应的影响,负极：2H24e-=4H+,负极：2H24e-=4H+,正极：O2+4H+4e-=2H2O,酸性条件下,负极：2H2+4OH-4e-=4H2O,正极：O2+2H2O+4e-=4OH-,有效地防止电解质溶液对外壳的腐蚀,1.根据Zn+Cu2+=Zn2+Cu的反应原理设计一个原电池，当Zn为负极时，正极可以选用的金属材料是()A.镁B.石墨C.铝D.铅2.用锌片、铜片和硝酸银溶液组成的原电池，正极上发生的反应是()A.2H+2e-=H2B.Zn-2e-=Zn2+C.2H2O+4e-+O2=4OH-D.Ag+e-=Ag,D,D,3.一个原电池的总反应的离子方程式是Zn+Cu2+=Cu+Zn2+，该反应的原电池的正确组成是()A.正极：锌，负极：铜，电解质溶液：氯化铜溶液B.