22化學能與電能課件3

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1、想一想想一想【資料卡片】【資料卡片】有些人把能源分為一次能源和二次能有些人把能源分為一次能源和二次能源，請問太陽能和電能屬于那一類呢？源，請問太陽能和電能屬于那一類呢？一次能源：一次能源：直接直接從自然界取得的能源，從自然界取得的能源，例如流水、風力、原煤、石油、天然例如流水、風力、原煤、石油、天然氣、天然鈾礦等。氣、天然鈾礦等。二次能源：二次能源：一次能源一次能源經過加工、轉換經過加工、轉換得得到的能源，例如電力、蒸汽等。到的能源，例如電力、蒸汽等。20012001年我國發電總量構成如圖年我國發電總量構成如圖2-72-7，火力發電居于首位?；鹆Πl電居于首位?？磮D，簡述火力發電的工作原理？看圖

2、，簡述火力發電的工作原理？思考：思考：1.煤燃燒的本質是什么？煤燃燒的本質是什么？氧化劑與還原劑之間發生電子轉移，即氧化劑與還原劑之間發生電子轉移，即氧化還原反應。氧化還原反應。2.請大家根據圖請大家根據圖2-8分析火力發電具有那些分析火力發電具有那些缺點？缺點？產生二氧化硫和氮的氧化物，導致空氣污產生二氧化硫和氮的氧化物，導致空氣污染，也會造成染，也會造成酸雨酸雨，破壞生態環境；會產破壞生態環境；會產生二氧化碳，會使地球的生二氧化碳，會使地球的溫室效應溫室效應惡化。惡化。3.能否將化學能直接轉變為電能供我們使用呢？能否將化學能直接轉變為電能供我們使用呢？ZnCuZnACu稀硫酸稀硫酸實驗一實

3、驗一實驗二實驗二1.1.在實驗在實驗(一一)中中,溶液中的溶液中的H H+在哪塊金屬上得到在哪塊金屬上得到電子被還原生成氫氣電子被還原生成氫氣?2.2.在實驗在實驗(二二)中的銅片上是否有現象中的銅片上是否有現象?銅的金屬銅的金屬活動性在氫后面，為何在銅的表面有氫氣放活動性在氫后面，為何在銅的表面有氫氣放出呢？實驗出呢？實驗(二二)中電流表的指針有何變化？中電流表的指針有何變化？實驗2-4 實驗探究請將實驗現象記錄在課本請將實驗現象記錄在課本P41表中：表中：現象現象銅片銅片鋅片鋅片Cu片有氣泡產生片有氣泡產生鋅片溶解鋅片溶解電流表指針偏轉電流表指針偏轉電流電流表表結論：結論：有電流產生有電流

4、產生原原 電電 池池1 1、定義、定義:把把化學能化學能轉變為轉變為電能電能的裝置的裝置.AZnCu+H2SO4H+2.ZnCuH2SO4原電池的工作原理：原電池的工作原理：電極反應式：電極反應式：Zn片：片：Zn 2e-=Zn2+（氧化反應）（氧化反應）（還原反應）（還原反應）Cu片：片：2H+2e-=H2（銅片在這里起（銅片在這里起傳導電子傳導電子的作用）的作用）Zn+HZn+H2 2SOSO4 4=ZnSO=ZnSO4 4+H+H2 2電極反應總式：-2e+Zn+2H2+=Zn+H23、原電池電極名稱的確定方法、原電池電極名稱的確定方法根據電極材料的性質確定。根據電極材料的性質確定。通常

5、是活潑金屬是負極，不活潑金屬、碳棒、通常是活潑金屬是負極，不活潑金屬、碳棒、化合物是正極?；衔锸钦龢O。練習：銀鋅電池是廣泛用作各種電子儀器的電源，它練習：銀鋅電池是廣泛用作各種電子儀器的電源，它的反應可表示為：的反應可表示為：Ag2O+Zn+H2O 2Ag+2Zn(OH)2請判斷此電池中，負極上發生反應的物質是（請判斷此電池中，負極上發生反應的物質是（D）A.Ag B.Zn(OH)2C.Ag2O D.Zn根據電極反應的本身確定。根據電極反應的本身確定。失電子的反應失電子的反應氧化反應氧化反應負極負極得電子的反應得電子的反應還原反應還原反應正極正極根據電子或電流流動方向（外電路）：根據電子或電

6、流流動方向（外電路）：電子從負極電子從負極沿導線沿導線沿導線沿導線e流入正極流入正極電流從正極電流從正極流入負極流入負極負極負極正極正極、根據離子的定向移動（內電路）、根據離子的定向移動（內電路）陽離子向正極移動陽離子向正極移動陰離子向負極移動陰離子向負極移動(5)電極反應現象電極反應現象不斷溶解，質量減少為負極；有氣體產生不斷溶解，質量減少為負極；有氣體產生,或質量增加或不變為正極或質量增加或不變為正極氧化還原反應氧化還原反應4 4、原電池化學反應本質：、原電池化學反應本質：設計一套能使電流表指針偏轉的電池裝置。設計一套能使電流表指針偏轉的電池裝置。用品：銅片、鋅片、導線、電流表、用品：銅片

7、、鋅片、導線、電流表、水果（自備）水果（自備）請同學們邊做實驗邊思考，化學電池請同學們邊做實驗邊思考，化學電池由幾部分組成，它的構成條件是什么？由幾部分組成，它的構成條件是什么？5、構成原電池的條件有兩種活動性不同的金屬（或有兩種活動性不同的金屬（或一種是非金屬導體）作電極一種是非金屬導體）作電極電極材料均插入電極材料均插入電解質溶液電解質溶液中中（能自發進行氧化還原反應）（能自發進行氧化還原反應）兩極（用導線）相連形成閉合兩極（用導線）相連形成閉合電路電路兩極兩極一液一液一連線一連線【歸納小結】【歸納小結】判斷原電池正、負極的方法判斷原電池正、負極的方法1 1、由組成原電池的兩極材料判斷：、

8、由組成原電池的兩極材料判斷：一般是活潑的金屬為負極一般是活潑的金屬為負極活潑性較弱的金屬或能導電的非金屬為正極活潑性較弱的金屬或能導電的非金屬為正極2 2、根據電流方向或電子流動方向判斷：、根據電流方向或電子流動方向判斷：電流是由正極流向負極；電流是由正極流向負極；電子流動方向是由負極流向正極。電子流動方向是由負極流向正極。3 3、根據原電池兩極發生的變化來判斷：、根據原電池兩極發生的變化來判斷：原電池的負極總是失電子發生氧化反應，原電池的負極總是失電子發生氧化反應，正極總是得電子發生還原反應。正極總是得電子發生還原反應。4、電極反應現象電極反應現象不斷溶解，質量減少為負極；有氣體產生不斷溶解

9、，質量減少為負極；有氣體產生,或質量增加或不變為正極或質量增加或不變為正極原電池原理的應用原電池原理的應用1 1比較金屬的活動性強弱比較金屬的活動性強弱(1)(1)原理：一般原電池中活動性較強原理：一般原電池中活動性較強的金屬作負極，活動性較弱的金屬的金屬作負極，活動性較弱的金屬作正極。作正極。(2)(2)應用：應用：A A、B B兩種金屬用導線連接兩種金屬用導線連接后插入稀后插入稀H H2 2SOSO4 4中，若中，若A A極溶解，極溶解，B B極極上冒氣泡，則活動性：上冒氣泡，則活動性：ABAB。2 2加快化學反應的進行加快化學反應的進行(1)(1)原理：在原電池中，氧化反原理：在原電池中

10、，氧化反應和還原反應分別在兩極進行，應和還原反應分別在兩極進行，溶液中的粒子運動時相互間的干溶液中的粒子運動時相互間的干擾小，使化學反應加快。擾小，使化學反應加快。(2)(2)應用：實驗室中用應用：實驗室中用ZnZn和稀和稀H H2 2SOSO4 4制取制取H H2 2時，通常滴入幾滴時，通常滴入幾滴CuSOCuSO4 4溶液。原因是溶液。原因是ZnZn與置換出的與置換出的CuCu構成原電池，加快了反應的進構成原電池，加快了反應的進4 4制作化學電源制作化學電源在設計原電池時，若給出的是離在設計原電池時，若給出的是離2 2子反應方程式，如：子反應方程式，如：FeFeCuCu2 2=Cu=CuF

11、eFe，此時電解質不確，此時電解質不確定為具體的物質，只要是可溶性定為具體的物質，只要是可溶性銅鹽即可，如銅鹽即可，如CuClCuCl2 2、CuSOCuSO4 4等。等。請你當醫生請你當醫生?格林太太是一位開朗樂觀的婦女格林太太是一位開朗樂觀的婦女,在她大笑時在她大笑時,人們發現她有兩顆金屬人們發現她有兩顆金屬牙牙,一顆金牙是她財富的象征一顆金牙是她財富的象征,另一另一顆是不銹鋼牙顆是不銹鋼牙,那是一場車禍留下的那是一場車禍留下的,年輕的化學家發現了什么？能年輕的化學家發現了什么？能可是令她百思不解的是自從車禍后可是令她百思不解的是自從車禍后,不能為格林太太找出病因？不能為格林太太找出病因？

12、她常常感到頭暈、頭痛、夜間失眠、她常常感到頭暈、頭痛、夜間失眠、心情煩躁心情煩躁醫生絞盡了腦汁，格醫生絞盡了腦汁，格林太太的病情仍未見好轉林太太的病情仍未見好轉一位年輕的化學家來看望格林太一位年輕的化學家來看望格林太太時，為格林太太揭開了病因！太時，為格林太太揭開了病因！請你當醫生請你當醫生練習練習1：下列裝置哪些可以形成原電池下列裝置哪些可以形成原電池?AZn CuAZn CuAZn CuAFe C(石墨石墨)稀稀H2SO4A B C DZn ZnA稀稀H2SO4E F G HCuSO4 溶液溶液Fe A陶瓷陶瓷CuSO4溶液溶液稀稀H2SO4Fe CuA酒精酒精稀稀H2SO4 Si C(A

13、石墨石墨)稀稀H2SO4練習練習2：請在圖上標出電子的流動方向和電流方向請在圖上標出電子的流動方向和電流方向,并判斷正負極，寫出電極反應式和總反應式并判斷正負極，寫出電極反應式和總反應式.Ie-AgFeH2SO4(aq)負極負極():Fe Fe2e-=Fe 2+.正極正極():Ag 2H+2e-=H2.總反應式總反應式:Fe+2H+=Fe 2+H2.e-IZnCuCuSO4(aq)負極負極():Zn Zn2e-=Zn2+.正極正極():Cu Cu2+2e-=Cu.總反應式總反應式:Zn+Cu2+=Zn2+Cu.拓拓 展：展：請結合組成原電池的條件，將氧化還原反應：請結合組成原電池的條件，將氧化

14、還原反應：2+2+2+2+Fe+CuFe+Cu=Cu+Fe=Cu+Fe 設計成一個原電池。設計成一個原電池。1、電解液：、電解液：2、電極材料：、電極材料：1 1、電解液：、電解液：硫酸銅、氯化銅、硝硫酸銅、氯化銅、硝3、電極反應式、電極反應式：-=Fe 2+酸銅等可溶性銅鹽溶液酸銅等可溶性銅鹽溶液Fe 2e負極負極:2 2、電極材料：、電極材料：2+2e-=CuCu正極正極:負極：鐵，負極：鐵，正極：銅、石墨或比正極：銅、石墨或比鐵不活潑的其他金屬鐵不活潑的其他金屬正極正極，負極，負極。.練練 習習把把a、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中，用四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導線兩兩相連組成原電池。

15、若導線兩兩相連組成原電池。若a、b相連時，相連時，a為為負極；負極；c、d相連時，電流由相連時，電流由d到到c；a、c相連時，相連時，c極上產生大量氣泡，極上產生大量氣泡，b、d相連時，相連時，b上有大量氣上有大量氣泡產生，則四種金屬的活動性順序由強到弱的為：泡產生，則四種金屬的活動性順序由強到弱的為：()BAa b c d Ba c d b Cc a b.d Db d c a 二、發展中的化學電源二、發展中的化學電源1、干電池、干電池2、充電電池、充電電池充電電池又稱二次電池，它充電電池又稱二次電池，它在放電時所進行的氧化還原在放電時所進行的氧化還原反應，在充電時又逆向進行，反應，在充電時又

16、逆向進行，使生成物恢復原狀，如此充使生成物恢復原狀，如此充放電可循環進行，至一定周放電可循環進行，至一定周期后終止。期后終止。鉛蓄電池結構鉛蓄電池結構（1）鉛蓄電池）鉛蓄電池汽車用蓄電池汽車用蓄電池（2）鎳鎘堿性蓄電池）鎳鎘堿性蓄電池 P43（3）新一代可充電的綠色電池）新一代可充電的綠色電池鋰離子電池鋰離子電池特點：高能電池，電壓高，質量輕，特點：高能電池，電壓高，質量輕，貯存時間長等。貯存時間長等。用途：電腦、手表、心臟起搏器等。用途：電腦、手表、心臟起搏器等。3、燃料電池、燃料電池氫氧燃料電池：氫氧燃料電池：負極：負極：2H24OH4e4H2O（氧化反應）（氧化反應）氫氧燃料電池結構氫氧燃料電池結構正極：正極：O2H2O4e4OH（還原反應）（還原反應）總反應：總反應：2H2O22H2O