高中化学 2.2.2化学能与电能(第2课时)课件 新人教版必修2

1、间接：间接：直接：直接：化学能化学能燃烧燃烧热能热能蒸汽蒸汽机械能机械能发动机发动机电能电能装置装置原电池原电池概概念念构构成成条条件件工工作作原原理理知识要点实例概念实质构成前提构成条件电极构成把把化学能化学能转变为转变为电能电能的装置的装置氧化还原反应氧化还原反应能自发地发生氧化还原反应能自发地发生氧化还原反应两极一液一连线两极一液一连线负极：还原性相对较强的材料负极：还原性相对较强的材料正极：还原性相对较弱的材料正极：还原性相对较弱的材料活泼金属活泼金属发生氧化反应发生氧化反应向外线路提供电子向外线路提供电子原电池的原电池的负极；负极；不活泼金属（或石墨）不活泼金属（或石墨）发生还原反应

2、发生还原反应接受外线路提供接受外线路提供的电子的电子原电池的正极。原电池的正极。 原原 电电 池池 原原 理理AZnCuSO42H+H+电极反应式：电极反应式：负极：负极：Zn片：片： Zn 2e- = Zn2+（氧化反应）（氧化反应）正极：正极：Cu片：片：2H+2e- = H2 （还原反应）（还原反应）Zn+HZn+H2 2SOSO4 4=ZnSO=ZnSO4 4+H+H2 2电极反应总式：电极反应总式： 外电路：外电路：电子由负极流向正极，电子由负极流向正极， 电流由正极流向负极电流由正极流向负极内电路：内电路：阴离子移向负极，阳离阴离子移向负极，阳离 子移向正极，电流由负子移向正极，电

3、流由负 极流向正极极流向正极e电子流向、电流流向：电子流向、电流流向：负极负极正极正极原电池电极名称的确定方法原电池电极名称的确定方法根据电极材料的性质确定。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、通常是活泼金属是负极，不活泼金属、碳棒、化合物是正极。化合物是正极。根据电极反应的本身确定。根据电极反应的本身确定。失电子的反应失电子的反应氧化反应氧化反应负极负极得电子的反应得电子的反应还原反应还原反应正极正极练习：银锌电池是广泛用作各种电子仪器的电源，它练习：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：的反应可表示为：Ag2O+Zn+H2O 2Ag+2Zn(O

4、H)2请判断此电池中，负极上发生反应的物质是（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.ZnD3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）、根据离子的定向移动（内电路）阳离子向正极移动阳离子向正极移动阴离子向负极移动阴离子向负极移动5、根据离子方程式判断Fe+2H+=Fe2+H2（负极）（在正极）练习练习1：下列装置哪些可以形成原电池下列装置哪些可以形成原电池?AAAAAAAZn CuFe C(石墨石墨) Zn CuZn ZnFe 陶瓷陶瓷Fe CuSi

5、 C(石墨石墨) 稀稀H2SO4 CuSO4 溶液溶液 稀稀H2SO4 稀稀H2SO4 A B C DZn CuA稀稀H2SO4 CuSO4溶液溶液 酒精酒精 稀稀H2SO4 E F G H H2SO4 (aq) CuSO4 (aq) ZnCu负极负极( ): .正极正极( ): .总反应式总反应式: .负极负极( ): .正极正极( ): .总反应式总反应式: .练习练习2：请在图上标出电子的流动方向和电流方向请在图上标出电子的流动方向和电流方向,并判断正负极，写出电极反应式和总反应式并判断正负极，写出电极反应式和总反应式. AgFeZn Zn2e - = Zn2+ Cu Cu2+ +2e

6、- = Cu Zn+Cu2+ = Zn2 + CuFe Fe2e - = Fe 2+ Ag 2H+2e - = H2 Fe+2H+ = Fe 2+ +H2 Ie-e-I 请结合组成原电池的条件，将氧化还原反应：请结合组成原电池的条件，将氧化还原反应：Fe + CuFe + Cu2+2+ = Cu + Fe = Cu + Fe2+2+设计成一个原电池。设计成一个原电池。1、电解液：、电解液： 。2、电极材、电极材料：料： 正极正极 ，负极，负极 。3、电极反应式电极反应式 ：负极负极: .正极正极: . 1 1、电解液：、电解液： 硫酸铜、氯化铜、硝硫酸铜、氯化铜、硝酸铜等可溶性铜盐溶液酸铜等可

7、溶性铜盐溶液 2 2、电极材料：、电极材料： 负极：铁，负极：铁， 正极：铜、石墨或比正极：铜、石墨或比铁不活泼的其他金属铁不活泼的其他金属 拓拓 展：展： Fe 2e - = Fe 2+ Cu2+ +2e - = Cu 思思 考考 题题请根据反应请根据反应 2Fe3+ + Fe = 3 Fe 2+设计原电池，你有哪些可行方案设计原电池，你有哪些可行方案?Fe-Cu FeCl3Fe-C Fe(NO3)3Fe-Ag Fe(SO4)3 把把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，相连时，a为为负极；负极；c

8、、d相连时，电流由相连时，电流由d到到c；a、c相连时，相连时，c极上产生大量气泡，极上产生大量气泡，b、d相连时，相连时，b上有大量气上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为：泡产生，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练练 习习二、发展中的化学电源二、发展中的化学电源2、充电电池、充电电池铅蓄电池结构铅蓄电池结构充电电池又称二次电池，它充电电池又称二次电池，它在放电时所进行的氧化还原在放电时所进行的氧化还原反应，在充电时又逆向进行，反应，在充电时又逆向进行，使生成物恢复原状，如此充使生成物恢

9、复原状，如此充放电可循环进行，至一定周放电可循环进行，至一定周期后终止。期后终止。汽车用蓄电池汽车用蓄电池（1）铅蓄电池）铅蓄电池（2）新一代可充电的绿色电池）新一代可充电的绿色电池锂离子电池锂离子电池特点：高能电池，电压高，质量轻，特点：高能电池，电压高，质量轻，贮存时间长等。贮存时间长等。用途：电脑、手表、心脏起搏器等。用途：电脑、手表、心脏起搏器等。负极：负极： 2Li- 2e = 2Li+，正极：正极： I2 + 2e = 2I，总反应：总反应：2Li + I2 = 2LiI（3）燃料电池）燃料电池氢氧燃料电池结构氢氧燃料电池结构氢氧燃料电池：氢氧燃料电池：负极：负极：2H24OH 4

10、e 4H2O（氧化反应）（氧化反应）正极：正极：O2H2O4e4OH（还原反应）（还原反应）总反应：总反应：2H2O22H2O4、海水电池（电解质溶液为海水）、海水电池（电解质溶液为海水）负极：负极： 4Al - 12e = 4Al3+，正极：正极： 3O2 + 6H2O +12e = 12OH总反应：总反应：4Al + 3O2 + 6H2O = 4Al(OH)3钮扣电池：不锈钢制成一个由钮扣电池：不锈钢制成一个由正极壳和负极盖组成的小圆盒，正极壳和负极盖组成的小圆盒，盒内靠正极一端填充由盒内靠正极一端填充由Ag2O和和少量石墨组成的正极活性材料，少量石墨组成的正极活性材料，负极盖一端填充锌汞

11、合金作负负极盖一端填充锌汞合金作负极活性材料，电解质溶液为浓极活性材料，电解质溶液为浓KOH溶液，已知电池内溶液，已知电池内Zn的氧的氧化产物为化产物为ZnO，5、银、银-锌电池锌电池负极：负极： Zn + 2OH- - 2e- = ZnO + H2O 正极：正极： Ag2O + H2O + 2e- = 2Ag + 2OH- 总反应：总反应： Ag2O + Zn = ZnO + 2Ag三、金属的电化学腐蚀1、化学腐蚀、化学腐蚀 金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀叫做化学腐蚀。 这类反应比较简单，仅仅是金属跟氧化剂之间的氧化还原反应。2、电化学腐蚀、电化学腐蚀 不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子而被氧化，这种腐蚀叫电化学腐蚀。负极负极(Fe) 2Fe - 4e = 2Fe2+；正极正极(C) O2 + 2H2O + 4e = 4OH-总反应：总反应： 2Fe + O2 + 2H2O = 2Fe(OH)21、在潮湿的空气