化学能转化成电能新课件

化学能转化成电能新课件第1页，共37页，2023年，2月20日，星期一第2页，共37页，2023年，2月20日，星期一你知道吗??化学能电能第3页，共37页，2023年，2月20日，星期一化学能转化为电能第4页，共37页，2023年，2月20日，星期一探究实验一：实验现象结论实验1实验2实验3

实验4①锌片表面有气泡②铜片表面无气泡同上铜片表面有气泡电流计指针偏转Zn+2H+=Zn2++H2↑Cu不与稀H2SO4反应同上外电路有电流形成?第5页，共37页，2023年，2月20日，星期一一、原电池问题探究：你了解原电池的正负极和工作原理吗?1、定义:把化学能转变为电能的装置。第6页，共37页，2023年，2月20日，星期一Zn2+e-e-H+H+H+H+H+H+铜片锌片SO2-4SO2-4SO2-4第7页，共37页，2023年，2月20日，星期一H+H+铜片锌片第8页，共37页，2023年，2月20日，星期一Zn2+e-e-H+H+HHH2铜片锌片第9页，共37页，2023年，2月20日，星期一Zn2+e-e-H+H+H+H+H+H+铜片锌片SO2-4SO2-4SO2-4第10页，共37页，2023年，2月20日，星期一Zn2+e-e-H+H+H+H+H+H+铜片锌片SO2-4SO2-4SO2-4H2第11页，共37页，2023年，2月20日，星期一电解质溶液失e-，沿导线传递，有电流产生阳离子负极正极

阳离子2、原电池工作原理：第12页，共37页，2023年，2月20日，星期一电极材料原电池的电极电极反应反应类型Zn片Cu片电池总反应氧化反应Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑负极正极Zn+2H+＝Zn2++H2↑锌铜原电池工作原理还原反应氧化还原反应第13页，共37页，2023年，2月20日，星期一探究实验二：探究原电池形成的条件序号材料组合原电池能否构成正极负极1Zn、H2SO4、C2Zn、H2SO4、Zn3Zn、H2SO4、塑料棒4Fe、H2SO4、Cu5Zn、乙醇、Cu√××√×CZnCuFeZn2+e-e-H+H+H+H+H+H+铜片锌片SO2-4SO2-4SO2-4H2第14页，共37页，2023年，2月20日，星期一3、原电池的构成条件通常情况下：①两种活泼性不同的金属（或一种金属和另一种非金属导体）构成电极；②电解质溶液；③电极用导线相连构成闭合回路；

④要有能自发进行的氧化还原反应：第15页，共37页，2023年，2月20日，星期一试一试1、判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由；若是，请指出正负极名称，并写出电极反应式.①②③(×)(×)(∨)2H++2e-＝H2↑负极：总反应：正极：Zn－2e-＝Zn2+Zn+2H+＝Zn2++H2↑第16页，共37页，2023年，2月20日，星期一⑤④(∨)(∨)负极：正极：总反应：正极：负极：总反应：Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑Zn+2H+＝Zn2++H2↑Fe－2e-＝Fe2+Cu2++2e-＝CuFe+Cu2+＝Fe2++Cu第17页，共37页，2023年，2月20日，星期一2、X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出，X与Y组成原电池时，Y是电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为()AX>Y>ZBX>Z>YCY>X>ZDY>Z>XC3、下列方程式能设计成原电池吗?若能，判断原电池的正负极。

⑴Fe+Cu2+=Fe2++Cu⑵2NaOH+H2S04=Na2SO4+2H2O第18页，共37页，2023年，2月20日，星期一本节要点:1，原电池概念。2，构成原电池的条件。3，原电池的正负极和电子流向判断。4，原电池的工作原理。小结第19页，共37页，2023年，2月20日，星期一二、原电池原理的应用：1、研制分析化学电源；2、促进某些氧化还原反应的进行，加快反应速率3、寻找钢铁防腐蚀的方法4、原电池的设计……阅读教材41页资料卡分析钢铁电化学腐蚀的原因，探讨防止钢铁的方法及原理。5、判断金属的活泼性第20页，共37页，2023年，2月20日，星期一钢铁的吸氧腐蚀原理：在潮湿空气中钢铁表面形成无数微小的原电池。负极：(Fe)2Fe-4e—=2Fe2+正极：(C)2H2O+O2+4e—=4OH—Fe2++2OH—=Fe(OH)24Fe(OH)2

+2H2O+O2=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3+3H2OFeCGNaCl第21页，共37页，2023年，2月20日，星期一钢铁的防腐蚀：（1）覆盖保护层；（2）改变金属内部结构；（3）钢铁表面镶嵌活泼金属，如锌；（4）钢铁连接电源负极。第22页，共37页，2023年，2月20日，星期一电化学腐蚀：

不纯的金属跟电解质溶液接触，发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫电化学腐蚀。钢铁的腐蚀——电化学腐蚀第23页，共37页，2023年，2月20日，星期一原电池的设计（1）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:.硫酸铜溶液

铜铁Fe－2e-＝Fe2+Cu2++2e-＝Cu第24页，共37页，2023年，2月20日，星期一原电池的设计（2）将氧化还原反应：Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2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:.氯化铁溶液碳铜Cu-2e-＝Cu2+2Fe3++2e-＝2Fe2+第25页，共37页，2023年，2月20日，星期一课本P46第1题作业第26页，共37页，2023年，2月20日，星期一化学电源第27页，共37页，2023年，2月20日，星期一第28页，共37页，2023年，2月20日，星期一化学电源（1）一次电池（如干电池）:用过后不能复原（2）二次电池（如蓄电池）:充电后能继续使用（3）燃料电池（4）海水电池

第29页，共37页，2023年，2月20日，星期一负极（锌筒）：Zn-2e-=Zn2+正极（石墨）：2MnO2+2NH4++2e-=Mn2O3+2NH3+H2O总反应：Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O干电池——Zn-Mn普通干电池（1）一次电池第30页，共37页，2023年，2月20日，星期一银锌电池—钮扣电池

该电池使用寿命较长，广泛用于电子表和电子计算机。其电极分别为Ag2O和Zn，电解质为KOH溶液。发生反应后生成Ag和ZnO,其电极反应式为：

负极：Zn+2OH--2e-

=

ZnO+H2O

正极：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-银锌纽扣电池总反应式为：Zn+

Ag2O=

ZnO+2Ag（2）二次电池第31页，共37页，2023年，2月20日，星期一铅蓄电池（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：第32页，共37页，2023年，2月20日，星期一

把能源中燃料燃烧反应的化学能直接转化为电能的“能量转换器”优点：效率高、无污染，装置可持续使用

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

（3）新型燃料电池演示探究教材42页第33页，共37页，2023年，2月20日，星期一燃料电池负极：2H2+4OH--4e-=4H2O

正极：O2+2H2O+4e-=4OH-

总反应：O2+2H2=2H2O常见的燃料电池有氢氧燃料电池、甲烷燃料电池、铝-空气燃料电池、熔融盐燃料电池等。如图电池反应第34页，共37页，2023年，2月20日，星期一怎样书写燃料电池的电极反应式和总反应式？

书写步骤：（1）写出燃烧反应，根据电解液改写燃料电池总反应；（2）写出正极的电极反应式(一般较简单);（3）由燃料电池总反应减去正极的电极反应式得负极的电极反应式。正极反应一般为

①酸性介质

②碱性介质O2+4H++4e－=2H2OO2+2H2O+4e－=4OH-第35页，共37页，2023年，2月20日，星期一CH4、O2、KOH组成的燃料电池1.燃烧总化学反应：

CH4+2O2→CO2+2H2O2.燃料电池总反应：

3.正极：4.负极：CH4+2OH-+2O2=CO32-+3H2O2O2+4H2O+8e－=8OH-CH4+10OH--8e－=CO32-+7H2O第36页，共3