化學(xué)能與電能化學(xué)能與電能1電的廣泛應(yīng)用

電能是現(xiàn)代社會中應(yīng)用最廣泛、使用最方便、污染最小的一種二次能源，又稱為電力。電的廣泛應(yīng)用電能是現(xiàn)代社會中應(yīng)用最廣泛、使用最方便2必修2《化學(xué)能與電能》PPT課件31、火力發(fā)電原理及過程燃燒蒸汽發(fā)電機(jī)化學(xué)能熱能

機(jī)械能

電能一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能1、火力發(fā)電原理及過程燃燒蒸汽發(fā)電機(jī)化學(xué)能42、火力發(fā)電的化學(xué)深層本質(zhì)分析燃燒氧化還原反應(yīng)氧化劑與還原劑之間發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移火力發(fā)電將化學(xué)能經(jīng)一系列能量轉(zhuǎn)化為電能舊鍵斷裂和新鍵形成、體系能量變化過程關(guān)鍵本質(zhì)本質(zhì)引起2、火力發(fā)電的化學(xué)深層本質(zhì)分析燃燒氧化還原反應(yīng)氧化劑與還原劑5思考：火力發(fā)電有何弊端？多次轉(zhuǎn)換，能量利用率低燃燒蒸汽發(fā)電機(jī)化學(xué)能熱能

機(jī)械能

電能？思考：火力發(fā)電有何弊端？多次轉(zhuǎn)換，能量利用率低燃燒蒸汽發(fā)電機(jī)6實驗現(xiàn)象：鋅片溶解，有氣泡產(chǎn)生①將一Zn片平行插入稀H2SO4中，有什么現(xiàn)象？Zn+2H+=Zn2+

+H2↑（還原劑）（氧化劑）實驗現(xiàn)象：鋅片溶解，有氣泡產(chǎn)生①將一Zn片平行插入稀H2SO7還原劑氧化反應(yīng)氧化劑還原反應(yīng)e-如何將氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生的能量直接轉(zhuǎn)化為電能？還原劑氧化劑e-如何將氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生的能量直接轉(zhuǎn)化為電能？8實驗現(xiàn)象：銅片上有氣泡產(chǎn)生，鋅片不斷溶解電流表發(fā)生偏轉(zhuǎn)若將Zn片,Cu片用一導(dǎo)線連接再插入稀H2SO4

中，有什么現(xiàn)象？實驗探究實驗現(xiàn)象：若將Zn片,Cu片用一導(dǎo)線連接再插入稀H2S9ZnCuA稀H2SO4e-e-III負(fù)極正極陰離子移向負(fù)極陽離子移向正極電子從負(fù)極流向正極電流從正極流向負(fù)極失電子得電子ZnCuA稀H2SO4e-e-III負(fù)極正極陰離子移向負(fù)極電10鋅片Zn-2e-＝Zn2+（氧化反應(yīng)）2.原電池

1、定義：把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置2、電極反應(yīng)式：負(fù)極：正極：總反應(yīng)：Zn+2H+=Zn2++H2↑銅片2H++2e-＝H2↑（還原反應(yīng)）CuZnA稀硫酸鋅片Zn-2e-＝Zn2+（氧化反應(yīng)）11

稀硫酸探究：原電池的構(gòu)成條件？條件一：有活潑性不同的兩種金屬或非金屬

稀硫酸

稀硫酸×√稀硫酸探究：原電池的構(gòu)成條件？條件一：有活潑性不同的12

酒精溶液

稀硫酸

形成條件二：電極需插進(jìn)電解質(zhì)溶液中×酒精溶液稀硫酸形成條件二：電極需插進(jìn)電解質(zhì)13

稀硫酸

稀硫酸×形成條件三：必須形成閉合回路稀硫酸稀硫酸×形成條件三：必須形成閉合回路141233、原電池的構(gòu)成條件:兩種活動性不同的金屬（或一種是可導(dǎo)電的非金屬）做電極電極插入電解質(zhì)溶液中（酸、堿、鹽）兩極相連形成閉合回路原電池化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)：氧化還原反應(yīng)4自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)1233、原電池的構(gòu)成條件:兩種活動性不同的金屬（或一種是可154、正、負(fù)極的判斷方法電子流出；金屬溶解/質(zhì)量減少電子流入；負(fù)極較活潑金屬；正極氧化反應(yīng)；較不活潑金屬/非金屬；還原反應(yīng)；有氣泡產(chǎn)生/質(zhì)量增加4、正、負(fù)極的判斷方法電子流出；金屬溶解/質(zhì)量減少電子流入；161.對于鋅-銅-稀硫酸組成的原電池裝置中，當(dāng)導(dǎo)線中有1mol電子通過時，理論上的兩極變化是①鋅片溶解了g②銅片上析出LH2【練習(xí)】32.511.21.對于鋅-銅-稀硫酸組成的原電池裝置中，【練習(xí)】32.51172、將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接置于同一稀H2SO4溶液中，下列各敘述正確的是（）A、正極附近SO42-的濃度逐漸增大B、負(fù)極附近SO42-的濃度逐漸增大C、電解質(zhì)溶液的pH逐漸減小D、電解質(zhì)溶液的pH逐漸增大BD2、將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接置于同一稀BD18AAAAAZnCuFe石墨

ZnCuFeCuCuAgCuSO4溶液稀H2SO4

稀H2SO4

①②③酒精溶液AgNO3溶液稀HCl

④⑤⑥√√練習(xí)AZnFe3、判斷下列哪些裝置構(gòu)成了原電池？若是，指出正負(fù)極名稱，并寫出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)?！獭藺AAAAZnCuFe19正極：負(fù)極：：總反應(yīng)：Fe-2e-＝Fe2+Cu2++2e-＝CuFe+Cu2+＝Fe2++CuAAlMgNaOH溶液正極：負(fù)極：：總反應(yīng)：Al-3e-+4OH-＝AlO2-+2H2O2H2O+2e-＝2OH-+H2↑2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2↑正極：負(fù)極：：總反應(yīng)：Fe-2e-＝Fe2+Cu2++220（1）鋅片插入稀硫酸中，被腐蝕。（2）鋅片在鋅-銅-稀硫酸的原電池中作為負(fù)極，也被腐蝕。請問哪個反應(yīng)速率更快？思考題14、原電池的應(yīng)用：①加快氧化還原反應(yīng)的速率Zn稀硫酸CuZnA（1）鋅片插入稀硫酸中，被腐蝕。思考題14、原電池的應(yīng)用：21有a、b、c、d四塊金屬片，浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池①a、b相連后，a極金屬不斷溶解②c、d相連后，外電路電流由d到c③a、c相連后，c極產(chǎn)生大量氣泡④b、d相連后，d極發(fā)生氧化反應(yīng)據(jù)此，判斷四種金屬的活動性順序是a＞c＞d＞b思考題24、原電池的應(yīng)用：②比較金屬的活動性強弱有a、b、c、d四塊金屬片，浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相22請根據(jù)反應(yīng)Fe+Cu2+=Fe2++Cu，設(shè)計原電池思考題3A負(fù)極：Fe-2e-=Fe2+正極：Cu2+

+2e-=CuFeCu/CCuSO4溶液【練習(xí)】將下列氧化還原反應(yīng)設(shè)計成原電池2Fe3++Fe=3Fe2+Zn+2Ag+=Zn2++2Ag請根據(jù)反應(yīng)Fe+Cu2+=Fe2++Cu，23二、發(fā)展中的化學(xué)電源干電池堿性電池蓄電池鋰離子電池燃料電池二、發(fā)展中的化學(xué)電源干電池堿性電池蓄電池鋰離子電池燃料電池241、干電池負(fù)極：鋅筒2MnO2+2NH4++2e-=Mn2O3+2NH3↑+H2O一次性電池正極：石墨棒最早使用的電池：鋅錳電池Zn-2e-=Zn2+堿性鋅錳電池用濕的KOH代替NHCl4作電解質(zhì)1、干電池負(fù)極：鋅筒2MnO2+2NH4++2e-=Mn252.充電電池鉛蓄電池最早使用的充電電池：（又稱二次電池）鉛蓄電池構(gòu)造示意圖2.充電電池鉛蓄電池最早使用的充電電池：（又稱二次電池）鉛26電極反應(yīng)式（放電時）負(fù)極：Pb+SO42--2e-＝PbSO4正極：PbO2+4H++SO42-+2e-＝PbSO4+2H2O

鉛蓄電池PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O放電充電總反應(yīng)：放電充電電極反應(yīng)式（放電時）鉛蓄電池PbO2+Pb+2H2S27鎳鎘電池密封式、體積小、壽命長。但鎘有毒。負(fù)極：Cd正極：NiO(OH)電解質(zhì)：KOH鎳氫電池鎳鎘電池密封式、體積小、壽命長。但鎘有毒。負(fù)極：Cd正28鋰離子電池新一代可充電的綠色電池。是筆記本電腦，移動電話，攝象機(jī)等低功耗電器的主流電源。鋰離子電池新一代可充電的綠色電池。29【練習(xí)】鉛蓄電池的兩極分別為Pb、PbO2，電解質(zhì)溶液為H2SO4，電池放電時的反應(yīng)為Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O，下列對電池放電時的分析正確的是()A．Pb為正極被氧化B．電子從PbO2經(jīng)外電路流向PbC．負(fù)極的電極反應(yīng)式為：

Pb+SO42--2e-＝PbSO4↓

D．電解質(zhì)溶液pH不斷減小C【練習(xí)】鉛蓄電池的兩極分別為Pb、PbO2，電解質(zhì)溶液為H230【練習(xí)】鎳-鎘可充電電池，電極材料是Cd和NiO(OH)，電解質(zhì)是KOH，放電時的電極反應(yīng)式：負(fù)極：Cd+2OH--2e-=Cd(OH)2,正極：2NiO(OH)+2H2O+2e-=2Ni(OH)2+2OH-

下列說法不正確的是： A.電池的總反應(yīng)式是Cd+2NiO(OH)+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2B.電池充電時，鎘元素被還原C.電池放電時，電池負(fù)極周圍溶液的pH不斷增大

放電充電C【練習(xí)】鎳-鎘可充電電池，電極材料是Cd和NiO(OH313、燃料電池特點：是一種高效,環(huán)境友好的發(fā)電裝置原理：將和反應(yīng)所放出的直接轉(zhuǎn)化為燃料氧化劑化學(xué)能電能與其他電池的區(qū)別：反應(yīng)物不是儲存在電池內(nèi)部，而是由外設(shè)裝備提供燃料和氧化劑3、燃料電池特點：是一種高效,環(huán)境友好的發(fā)電裝置原理：將32氫氧燃料電池電極：惰性金屬Pt負(fù)極：通入H2正極：通入O23、燃料電池總反應(yīng)式：2H2+O2=2H2O氫氧燃料電池電極：惰性金屬Pt負(fù)極：通入H2正極：通入O2333電解質(zhì)溶液為30%的氫氧化鉀溶液.負(fù)極：

2H2–4e-+4OH-

=4H2O正極：O2+4e-+2H2O=4OH-電解質(zhì)溶液為稀硫酸.負(fù)極：

2H2–4e-=4H+正極：O2+4e-+4H+

=2H2O電解質(zhì)溶液為30%的氫氧化鉀溶液.電解質(zhì)溶液為稀硫酸.341．氫氧燃料電池可以使用在航天飛機(jī)上，其反應(yīng)原理示意圖如圖。下列有關(guān)氫氧燃料電池的說法正確的是() A.該電池工作時電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 B.該電池中電極a是正極 C.外電路中電子由電極b通過導(dǎo)線流向電極a D.該電池的總反應(yīng)：2H2＋O2=2H2O電極aH2O2電極bD1．氫氧燃料電池可以使用電極aH2O2電極bD352．以乙醇為原料制作的燃料電池，即乙醇燃料電池，相比于甲醇燃料電池在安全性方面具有很大優(yōu)勢。乙醇燃料電池的總反應(yīng)式：C2H5OH＋3O2=2CO2＋3H2O。下列說法不正確的是()A．C2H5OH在電池的負(fù)極上參加反應(yīng)B．1mol乙醇被氧化轉(zhuǎn)移6mol電子C．在外電路中電子由負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極D．電池正極得電子的物質(zhì)是O2B2．以乙醇為原料制作的燃料電池，即乙醇燃料電池，相比于甲醇燃36利用Cu+2FeCl3==CuCl2+2FeCl2反應(yīng)，設(shè)計原電池（1）選用______為負(fù)極，______為正極，電解質(zhì)溶液為___________。（2）寫出電極反應(yīng)式負(fù)極：____________________________正極：____________________________（3）畫出裝置