化学能转化为电能第二课时

1、化学能转化为电能第二课时第1页，共38页，2022年，5月20日，0点2分，星期二 可是令她百思不解的是自从车祸后,她常常感到头晕、头痛、夜间失眠、心情烦躁医生绞尽了脑汁，格林太太的病情仍未见好转 一位年轻的化学家来看望格林太太时，为格林太太揭开了病因！请你当医生第2页，共38页，2022年，5月20日，0点2分，星期二（2）若将Zn片,Cu片用一导线连接再浸在H2SO4溶液中，有什么现象？为什么？（1）将Zn片,Cu片分别平行插入H2SO4溶液中，各有什么现象？为什么？H+在铜表面得到的电子是否为铜本身失去的？为什么？电子从哪来？演示讨论第3页，共38页，2022年，5月20日，0点2分，星

2、期二（3）导线间接一电流计有何现象产生？为什么？1）电流计指针为什么会发生偏转？3)锌片的质量有无变化？溶液中C(H+)如何变化？4)请分别写出锌片和铜片上变化的离子方程式，再写出总反应的离子方程式。2) 从能量变化的角度分析这是一种什么装置？问题探究第4页，共38页，2022年，5月20日，0点2分，星期二 Cu Zn反应类型电极反应电极材料电极Zn-2e-=Zn2+氧化反应 2H+2e-=H2还原反应负极正极总反应：Zn + 2 H+ = Zn2+ + H2第5页，共38页，2022年，5月20日，0点2分，星期二5）电子流动的方向如何？电子由锌片经导线流向铜片6）电流流动的方向如何？电流

3、由铜片经导线流向锌片7）硫酸溶液中的阴、阳离子应该怎样运动？为什么？H+向Cu片定向移动；SO42-向Zn片定向移动；保证电解质溶液中“电荷守恒”。第6页，共38页，2022年，5月20日，0点2分，星期二 外电路：电子由负极正极， 电流由正极负极。内电路：阴离子移向负极， 阳离子移向正极； e电子流向、电流流向：负极正极小结铜锌原电池原理动画第7页，共38页，2022年，5月20日，0点2分，星期二1、原电池：（1）定义：将化学能转变为电能的装置。（2）反应本质：氧化还原反应一、化学能转化为电能（3）原电池正负电极的判断方法负极：正极： 电子流出，发生失电子的氧化反应电子流入，发生得电子的还

4、原反应第8页，共38页，2022年，5月20日，0点2分，星期二根据电极材料判断练习：判断下列原电池的正负极.ZnCu稀硫酸ZnFeA稀硫酸CZnFeCA稀硫酸A稀硫酸A负极: 较活泼的金属正极: 较不活泼的金属或非金属导体-+-+-+-+第9页，共38页，2022年，5月20日，0点2分，星期二根据电子或电流流动方向判断（外电路）：电子从负极流出 沿导线 流入正极电流从正极流出 沿导线 流入负极ee根据离子的定向移动方向（内电路）阳离子向正极移动阴离子向负极移动根据电极反应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第10页，共38页，2022年，5月20日，0点2分，星期二根据现象

5、判断电极不断溶解：负极有气泡冒出、有固体析出：正极根据离子方程式判断Fe+2H+=Fe2+H2（负极）（在正极）第11页，共38页，2022年，5月20日，0点2分，星期二如何书写电极反应方程式负极（锌片）： Zn 2e - = Zn 2+负极（锌片）： Zn 2e - = Zn 2+正极（石墨）： 2H+2e - = H2 正极（铜片）： Cu2+ + 2e - = Cu 总反应: Zn + 2H+ = Zn 2+ + H2 总反应: Zn + Cu2+ = Zn 2+ + Cu 第12页，共38页，2022年，5月20日，0点2分，星期二电极反应方程式的书写方法负极：较活泼金属（a） 电极

6、反应：a-ne-=an+ (氧化反应)正极：较不活泼金属或非金属（b） 电极反应： Cm+ + me- = C(还原反应) 要求书写时，正负极得失电子数相等。第13页，共38页，2022年，5月20日，0点2分，星期二正极电极反应式+负极电极反应式=总反应方程式已知其中两个可以求第三个第14页，共38页，2022年，5月20日，0点2分，星期二CH2SO4（不可以）（不可以）（可以）（不可以）第15页，共38页，2022年，5月20日，0点2分，星期二1.有两种活泼性不同的金属（或非金属） 作电极3.能自发地发生氧化还原反应1.原电池的构成条件4.两极相连形成闭合回路2.电极材料均插入电解质溶

7、液中第16页，共38页，2022年，5月20日，0点2分，星期二AZnCuH2SO4AZnCH2SO4AZnCu酒精ZnH2SO4ACuH2SO4*AZnZnH2SO4AZnCuHCl ACCuHCl第17页，共38页，2022年，5月20日，0点2分，星期二 请结合组成原电池的条件，将氧化还原反应：Fe + Cu2+ = Cu + Fe2+设计成一个原电池。1、电解液： 。2、电极材料： 正极 ，负极 。3、电极反应式 ：负极: .正极: . 1、电解液： 硫酸铜、氯化铜、硝酸铜等可溶性铜盐溶液 2、电极材料： 负极：铁， 正极：铜、石墨或比铁不活泼的其他金属 Fe 2e - = Fe 2+

8、 Cu2+ +2e - = Cu 2、如何根据反应设计一个原电池第18页，共38页，2022年，5月20日，0点2分，星期二练习 将下列反应设计成原电池 （1）铝与盐酸的反应 （2）铝与氢氧化钠的反应第19页，共38页，2022年，5月20日，0点2分，星期二1.下列装置中能组成原电池形成电流的是( )CAZnCuH2SO4CuZnA酒精A BZnH2SO4ACuH2SO4C DACuCuH2SO4第20页，共38页，2022年，5月20日，0点2分，星期二2.某金属能跟稀盐酸作用放出氢气，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.CuB3.由铜锌和稀硫

9、酸组成的原电池工作时，电解质溶液的 PH( )A.不 B先变大后变小 C逐渐变大 D.逐渐变小C第21页，共38页，2022年，5月20日，0点2分，星期二5.一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( )CABCD正极ZnCuCuFe负极CuZnZnZn电解质溶液CuCl2H2SO4CuSO4HCl第22页，共38页，2022年，5月20日，0点2分，星期二4.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

10、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第23页，共38页，2022年，5月20日，0点2分，星期二原电池电极名称的确定方法1、根据电极材料的性质确定。通常是活泼金属是负极，不活泼金属、碳棒、化合物是正极。2、根据电极反应的本身确定。失电子的反应氧化反应负极得电子的反应还原反应正极练习：银锌电池是广泛用作各种电子仪器的电源，它的反应可表示为：Ag2O+Zn+H2O 2Ag+2Zn(OH)2请判断此电池中，负极上发生反应的物质是（ ）A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag2O D.ZnD第24页，共38页，2022年

11、，5月20日，0点2分，星期二3、根据电子或电流流动方向（外电路）：电子从负极流出 沿导线 流入正极电流从正极流出 沿导线 流入负极ee4、根据离子的定向移动（内电路）阳离子向正极移动阴离子向负极移动第25页，共38页，2022年，5月20日，0点2分，星期二5、根据离子方程式判断Fe+2H+=Fe2+H2（负极）（在正极） 6、负极往往会溶解，正极往往会产生气泡或者增重Fe+Cu2+=Fe2+Cu第26页，共38页，2022年，5月20日，0点2分，星期二1）化学电池有三大类型： 、 、 . 一次性电池 二次电池 燃料电池 2）特点：一次电池：不可充电， 如干电池（又称为锌锰电池，是最早使用

12、的化学电池）二次电池：可循环利用， 放电过程是将 能转化为 能； 充电过程是将 能转化为 能。燃料电池：可不断充入氧化剂、还原剂连续使用， 最理想的燃料是 。（1）产物为水，无污染（2）与其它能源比，反应相同质量，放出能量多（3）来源广化学 电 电 化学H2 二、发展中的化学电源第27页，共38页，2022年，5月20日，0点2分，星期二二、常见的化学电池1.干电池(一次性电池)电极:Zn为负极,碳棒为正极电解液：NH4Cl、ZnCl2和淀粉糊 另有黑色的MnO2粉末，吸收正极产生的H2，防止产生极化现象。电极方程式：负极(Zn):Zn2e-Zn2正极(C)：2MnO2 + 2NH4+ + 2

13、e-= Mn2O3+2NH3+H2O(1)锌锰干电池第28页，共38页，2022年，5月20日，0点2分，星期二(2)碱性锌锰干电池 随着用电器朝着小型化、多功能化发展的要求，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质溶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。第29页，共38页，2022年，5月20日，0点2分，星期二2、铅蓄电池（二次电池）第30页，共38页，2022年，5月20日，0点2分，星期二铅蓄电池: 电极：Pb为负极, PbO2为正极. 电解液: 3

14、0%的H2SO4溶液 电极反应式: 放电时：为原电池 负极(Pb) ：PbSO42-2e-PbSO4 正极(PbO2) PbO24HSO422e-PbSO42H2O总电池反应:PbO2Pb2H2SO42PbSO42H2O充电时：为电解池 阴极(Pb)： PbSO4 2e- PbSO42- 阳极(PbO2) PbSO42H2O2e-PbO24HSO42总电解反应: 2PbSO42H2O PbO2Pb2H2SO4通电第31页，共38页，2022年，5月20日，0点2分，星期二3、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。第32页，共38页，

15、2022年，5月20日，0点2分，星期二第33页，共38页，2022年，5月20日，0点2分，星期二4、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。第34页，共38页，2022年，5月20日，0点2分，星期二氢氧燃料电池工作原理第35页，共38页，2022年，5月20日，0点2分，星期二氢氧燃料电池电极:Pt制作的惰性电极反应原理:a.电解质溶液:KOH溶液负极:正极: 总反应：b.电解质溶液: HCl (盐酸)负极 : 正极:总反应： 2H2+4OH4e-4H2OO22H2O 4e-4OH 2H2O22H2O2H2-4e-=4H+O2+4H+4e- =2H2O2H2O22H2O第36页，共38页，2022年，5月20日，0