二专题第三单元时化学能转化为电能

二专题第三单元时化学能转化为电能英国有一位贵妇人因蛀牙补过一颗黄金假牙,后因车祸又补了颗不锈钢假牙。从此出现头痛、失眠、心情烦躁等症状,四处求医总就是找不到病因。这种痛苦得经历一直持续了十年,直到有一次在上流社会得舞会上巧遇一位著名化学家,这位化学家帮她找到病因,才解除了病痛。让我们带着这两个疑问到下面得学习中去寻找答案吧！1780年,意大利生物学家伽伐尼为给妻子看病,遵医嘱买了不少青蛙。当用金属解剖刀触动靠近铜盘得青蛙腿皮时,已死去得青蛙竟然发生了抽搐。活动与探究实验现象结论实验1实验2实验3实验4Zn表面冒气泡,Cu表面无明显得变化Zn表面冒气泡,Cu表面无明显得变化Zn表面冒气泡,Cu表面也有气泡Zn表面冒气泡,Cu表面也有气泡,指针发生了偏转有电流产生问题:为什么Cu表面也冒气泡呢？后面我们再解释深入探究探究1:若将两块锌片用导线相连插入盛有稀硫酸得烧杯里,将观察到什么现象？结论:Zn得表面冒气泡,但电流表得指针不偏转现象:无电流产生探究2:若将原装置中得铜片换成石墨棒,现象又将如何呢？现象:Zn、C得表面冒气泡,电流表得指针有偏转结论:有电流产生探究3：若将原装置中的锌片换成石墨棒，又有何现象？现象:Cu、C得表面无气泡,电流表得指针无偏转结论:无电流产生负极正极Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=H2还原剂(Zn)失去电子,发生氧化反应氧化剂(H+)在铜极上得到电子,发生还原反应还原剂失去得电子从锌极流出流入铜极、经外电路Zn2+H+SO42-电流方向装置中电流方向、正负电极、电子流动方向、电极上得反应情况分析思考:化学能就是如何转变成电能得呢？思考:构成原电池得条件有哪些呢？归纳整理2、形成原电池得条件:(1)有自发发生得氧化还原反应(2)有两个活泼性不同得电极(3)有电解质溶液(4)形成闭合电路1、定义:我们把将化学能转变为电能得装置称为原电池。小组讨论问题:根据前面所学得知识,我们知道Zn失去得电子给了Cu,好像Zn表面应该没有气泡得嘛。为什么实验中Zn表面也冒气泡呢？提示:实验用得Zn不纯,表面看到黑色得物质就是石墨。结论:锌表面也形成了原电池原电池反应得实质就是自发得氧化还原反应。Zn-2e-====Zn2+负极:氧化反应,价升高,失去电子

得失电子守恒总得方程式:2H++Zn=Zn2++H2↑正极:还原反应,价降低,得到电子2H++2e-====H2↑电极反应得规律和电极反应式书写:交流与讨论在一块表面无锈得铁片上滴一大滴含酚酞得食盐水,放置一段时间后可以看到液滴周围逐渐呈现红色,并慢慢形成褐色得锈斑。试说明产生此现象得原因。形成了铁-碳原电池大家有疑问的，可以询问和交流可以互相讨论下，但要小声点普通锌锰电池碱性电池

镍镉电池小型高性能燃料电池锂离子电池镍氢电池

干电池负极(锌筒)Zn-2e-====Zn2+正极(石墨)2MnO2+2NH4++2e-====2MnO(OH)+2NH3总反应:Zn+2MnO2+2NH4+====Zn2++2MnO(OH)+2NH3资料:银锌原电池就是用不锈钢制成得小圆盒,形似纽扣,故称纽扣电池。盒内一端填充氧化银和石墨组成得活性材料,另一端填充锌汞合金组成得活性材料。电极反应如下:锌:Zn+2OH--2e-====ZnO+H2O

氧化银:Ag2O+H2O+2e-====2Ag+2OH-锌就是

极,发生

反应;氧化银就是

极,发生

反应。总反应为:

、负氧化正还原Zn+Ag2O====ZnO+2Ag铅蓄电池1、电极材料及原料2、电解质溶液3、电极反应式:正极:PbO2

负极:PbH2SO4溶液负极(Pb):Pb-2e-+SO42

-====PbSO4Pb+PbO2+2H2SO4====2PbSO4+2H2O正极(PbO2):PbO2+4H++SO42

-+2e-====PbSO4+2H2O总反应:4、优点5、应用领域电压稳定,使用方便、安全、可靠,可以循环使用广泛用于国防、科研、交通、生产和生活1、电极材料及原料2、电解质溶液3、优点4、应用领域锂电池摩托罗拉6188/6288原装锂电池正极:金属氧化物负极:锂使用寿命长,质量轻、电压高、工作效率高、体积小有机溶剂电脑、照相机、手表、心脏起搏器索尼数码相机锂电池新型燃料电池1、氢氧燃料电池20世纪60年代应用于美国载人飞船,也曾用于叉车、牵引车等。燃料电池就是继水力、火力、核能发电之后得第四类发电—化学能发电负极:

2H2+4OH--4e-====4H2O正极:

O2+2H2O+4e-====4OH-2H2+O2====2H2O4e-燃料电池得反应方程式:H2燃料电池

把能源中燃料燃烧反应得化学能直接转化为电能得“能量转换器”2H2+O2====2H2O氢氧燃料电池

常见得燃料电池还有甲烷燃料电池、铝—空气燃料电池、熔融盐燃料电池等优点:效率高、无污染,装置可持续使用多孔性金属电极,具有催化性能2、磷酸型燃料电池

以磷酸为电解质,利用廉价得碳材料为骨架。除了以氢气为燃料外,还可使用甲醇、天然气、城市煤气等低廉燃料,就是目前最成熟得燃料电池。目前世界上大容量得燃料电池发电厂,都使用磷酸型燃料电池。如东京电能公司经营得11MW美日合作磷酸型燃料电池发电厂。3、海水电池1991年,我国首创以铝-空气-海水为能源得新型电池,用作航海标志灯。该电池以取之不尽得海水为电解质,靠空气中得氧气使铝不断氧化而产生电流。这种海水电池得能量比“干电池”高20～50倍。电极反应式为:负极:正极:电池总反应:4Al-12e-====4Al3+3O2+6H2O+12e-====12OH-4Al+3O2+6H2O====4Al(OH)3[回应故事情境]思考:开始上课时讲得故事中贵妇人经常头痛得原因就是什么？如何医治？2、伽伐尼青蛙抽搐实验得原因就是什么？都就是形成了原电池原电池的原理氢氧燃料电池形成原电池的条件有自发的氧化还原反应形成完整闭合回路有两个活泼性不同的电极化学电源电解质溶液磷酸型燃料电池海水电池小结1、如下图所示得装置能够组成原电池且产生电流得就是()GGGG稀硫酸A稀硫酸B硫酸铜溶液C乙醇水溶液D铜银铜锌铜锌锌铜BC自我检测2、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、