电能和化学能的相互转化

1、 原电池的概念、原理、构成条件原电池的概念、原理、构成条件镍镍镉镉电电池池小型高性能燃小型高性能燃料电池料电池 碱性电池碱性电池 火电火电81%81%水电水电18%18%其它其它1%1%火电火电水电水电其它其它化学能化学能 热能热能 机械能机械能 电能电能 燃烧设备燃烧设备 蒸汽机蒸汽机发电机发电机 煤炭煤炭一、化学能转化成电能的工作系统一、化学能转化成电能的工作系统问题问题能否将化学能直接转化为电能能否将化学能直接转化为电能?2000年前，古希腊人的粘土瓶1780年伽伐尼的青蛙实验1800年，伏打发明了电池（原电池）1836年，丹尼尔电池碱性电池碱性电池 1903年，爱迪生研制镍铁碱电池如何

2、判断电流方向如何判断电流方向实验：探究原电池（系统）的工作原理实验：探究原电池（系统）的工作原理系统的本质系统的本质 锌片上产生大量气泡锌片上产生大量气泡zn+2h+zn2+h2 无现象无现象铜与硫酸不反应铜与硫酸不反应铜片上有大量气泡铜片上有大量气泡h+从铜片上得到电子从铜片上得到电子电流计指针偏转电流计指针偏转有电流产生有电流产生实验步骤实验步骤现象现象解释原因解释原因、铜片插入稀硫酸、铜片插入稀硫酸 2 、锌片插入稀硫酸、锌片插入稀硫酸、锌片和铜片上端用导线连接、锌片和铜片上端用导线连接、锌片和铜片之间接电流计、锌片和铜片之间接电流计2、原电池、原电池化学能转化成电能的简单系统化学能转化

3、成电能的简单系统铜片铜片-正，锌片正，锌片-负负 5.用干电池判断电流方向用干电池判断电流方向 定义定义:将化学能转换成电能的装置将化学能转换成电能的装置 工作原理工作原理: 电极反应电极反应:锌片锌片(负极负极)： zn2e zn2+ 铜片铜片(正极正极)： 2h+ + 2e h2 （还原反应）（还原反应）（氧化反应）（氧化反应）（1）原电池及其工作原理）原电池及其工作原理总反应：总反应： zn+2hzn+2h+ +znzn2+2+h+h2 2（2） 科学探究科学探究 设计原电池设计原电池,探究原电池形成条件探究原电池形成条件序号序号电极组合电极组合溶液溶液现象现象负极反应式负极反应式正极反

4、应式正极反应式总反应方程式总反应方程式1 1铁、铜铁、铜cuso42 2锌、铜锌、铜hcl3 3铁、碳棒铁、碳棒稀硫酸稀硫酸4 4锌、锌锌、锌cuso45 5铁、铁铁、铁hcl6 6铁、碳棒铁、碳棒无水乙醇无水乙醇7 7锌、铜锌、铜蔗糖蔗糖指针不偏转指针不偏转指针不偏转指针不偏转指针不偏转指针不偏转指针不偏转指针不偏转指针偏转指针偏转指针偏转指针偏转指针偏转指针偏转fe-2efe2+ cu2+2ecu fe+cu2+ fe2+cu zn-2e zn2+2h+2e h2zn+2h+zn2+h2fe-2efe2+ 2h+2e h2fe+2h+fe2+h2结论：结论：构成原电池的条件构成原电池的条件

5、 两种活动性不同的金属（或一种两种活动性不同的金属（或一种导电导电的非金属）作电极。的非金属）作电极。电解质溶液，并且要与两个电极接触。电解质溶液，并且要与两个电极接触。电解质溶液、两个电极之间必须形成闭合回路。电解质溶液、两个电极之间必须形成闭合回路。至少一个电极和电解质溶液能发生氧化还原反应。至少一个电极和电解质溶液能发生氧化还原反应。 巩固练习巩固练习 下列装置哪些属于原电池，请说明理由。下列装置哪些属于原电池，请说明理由。如是，请指出正极、负极。如是，请指出正极、负极。 cua zn甘油甘油(1)aga alagno3(2)盐酸盐酸生铁生铁(3) cuznh2so4(4)a cufef

6、ecl3(5)znh2 so4h2so4acu(6)结论：结论： 除了（除了（1）（）（6）其他都是原电池。其他都是原电池。a fenacl c(8-思考拓展思考拓展)znh2 so4h2 so4acu盐桥盐桥(7-拓展拓展)na2 so4需要注意需要注意1、注意隐蔽的闭合回路，不一定有导线连接。、注意隐蔽的闭合回路，不一定有导线连接。2、失去电子的一极作为负极。、失去电子的一极作为负极。3、电极和电解质溶液反应，包括在外界环境干、电极和电解质溶液反应，包括在外界环境干预下与溶质、溶剂的反应。预下与溶质、溶剂的反应。总结总结原电池是化学能转化成电能的装置。原电池是化学能转化成电能的装置。系统系

7、统化学电池的本质是氧化还原反应。化学电池的本质是氧化还原反应。本质本质条件条件 （1）设备：设备：两个电极、电解质溶液。两个电极、电解质溶液。 （2）性能：性能：两个电极均导电，且活动性不同；至少一个两个电极均导电，且活动性不同；至少一个电极和电解质溶液能反应。电极和电解质溶液能反应。 （3 3）协调：协调：电极、电解质溶液之间必须形成闭合回路。电极、电解质溶液之间必须形成闭合回路。趣味实验：水果电池趣味实验：水果电池拓展应用：拓展应用：解释下列现象解释下列现象（1 1）实验室制备氢气，用）实验室制备氢气，用粗锌比纯锌反应速度快？在粗锌比纯锌反应速度快？在硫酸中加入几滴硫酸铜溶液硫酸中加入几滴硫酸铜溶液能使制取氢气的速度加快。能使制取氢气的速度加快。（2 2）轮船在海水中行驶比在）轮船在海水中行驶比在河水中行驶更易受到腐蚀。避河水中行驶更易受到腐蚀。避免这种情况可采用什么措施？免这种情况可采用什么措施？（3 3）用铝质铆钉来铆接铁板，铁）用铝质铆钉来铆接铁板，铁板不易生锈；用铜质铆钉来铆接板不易生锈；用铜质铆钉来铆接就容易生锈。就容易生锈。设备设备性能性能协调协调工工作作系系统统