化学能与电能精品

化学能与电能精品第1页，课件共35页，创作于2023年2月2001年我国发电总量构成图火力发电占据绝大部分什么是火力发电？火电站的工作原理如何?第2页，课件共35页，创作于2023年2月火电站从开始到结束能量是如何转化的？师生互动化石燃料化学能燃烧热能蒸汽机械能电能发电机第3页，课件共35页，创作于2023年2月一原电池

（1）定义：将化学能转变为电能的装置第4页，课件共35页，创作于2023年2月【讨论】①要有电能产生，必须产生电流，如何形成电流？导线中电流怎么产生？②哪类反应有电子转移？③是否只要有氧化还原反应就会有电流产生？从以下几个装置讨论？第5页，课件共35页，创作于2023年2月试着说说原电池的构成有什么条件？AZnCuH2SO4ZnH2SO4AZnCu酒精ZnH2SO4ACuH2SO4**************************************************************************************************************************************************************************AZnZnH2SO4AZnCuHCl①②

③④⑤⑥

ACCuHCl第6页，课件共35页，创作于2023年2月（2）原电池构成条件（1）两个活泼性不同的金属做电极（4）能自发进行的氧化还原反应（2）有能导电的电解质溶液（3）形成闭合回路第7页，课件共35页，创作于2023年2月【讨论】①氧化还原反应中电子怎么转移？②物理上电子从负极流向正极，你能确定氧化还原反应中谁是负极，谁是正极么？③负极发生什么反应，正极发生什么反应？第8页，课件共35页，创作于2023年2月还原剂氧化剂负极正极氧化反应还原反应以原电CU-Zn池为例第9页，课件共35页，创作于2023年2月第10页，课件共35页，创作于2023年2月（3）原电池中电子离子移动方向（1）电子：由负极经外电路流向正极（2）离子：阳离子向正极做定向移动阴离子向负极做定向移动（4）电极反应式书写第11页，课件共35页，创作于2023年2月总反应：2H++2e-=H2↑Zn－2e-=Zn2+Zn+2H+=Zn2++H2↑Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑(离子方程式）（化学方程式）电极反应正极：负极：（氧化反应）（还原反应）第12页，课件共35页，创作于2023年2月（5）①活泼金属单质一般做负极，参加电极反应。②较不活泼的金属单质或金属氧化物或石墨碳棒做正极，只有金属氧化物可能参加电池反应。一般溶液中的阳离子参加正极反应。（6）原电池原理的应用制作电池金属防腐提高化学反应速率。第13页，课件共35页，创作于2023年2月1.下列装置中能组成原电池形成电流的是()习题一：CAZnCuH2SO4CuZnA酒精ABZnH2SO4ACuH2SO4CDACuCuH2SO4原电池的判断第14页，课件共35页，创作于2023年2月2.某金属能跟稀盐酸作用放出氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，此金属是()A.MgB.FeC.AlD.Cu原电池的工作原理B3.由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的PH()A.不B先变大后变小C逐渐变大D.逐渐变小C习题二第15页，课件共35页，创作于2023年2月习题三4.一个电池反应的离子方程式是Zn+Cu2+=Zn2++Cu,

该反应的的原电池正确组合是(

)C原电池构成条件ABCD正极ZnCuCuFe负极CuZnZnZn电解质溶液CuCl2H2SO4CuSO4HCl第16页，课件共35页，创作于2023年2月习题四5.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、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡，b、d相连时，b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()A．a>b>c>dB．a>c>d>bC．c>a>b>dD．b>d>c>a

B利用原电池电极判断金属性强弱第17页，课件共35页，创作于2023年2月思考什么类型的化学反应可设计成原电池？理论上讲，常温下可自发进行的氧化还原反应都能设计成原电池。第18页，课件共35页，创作于2023年2月电极材料电子流向反应类型组成负极正极电解质相对活泼的金属流出电子氧化反应酸、碱或盐的溶液相对不活泼的金属（或能导电的非金属）流入电子还原反应原电池的组成

复习第19页，课件共35页，创作于2023年2月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

第20页，课件共35页，创作于2023年2月二发展中的化学电源第21页，课件共35页，创作于2023年2月(1)干电池上图是锌－锰干电池第22页，课件共35页，创作于2023年2月干电池负极：Zn–2e-=Zn2+（负极）（正极）2NH4++2e-=2NH3+H2总反应：Zn+2NH4+=Zn2++2NH3+H22MnO2+H2=2MnO(OH)ZnCl2+4NH3=[Zn(NH3)4]Cl2正极：锌筒石墨棒MnO2和C普通锌-锰干电池的结构NH4Cl、ZnCl2

和

H2O等第23页，课件共35页，创作于2023年2月干电池负极：Zn–2e-=Zn2+（负极）（正极）正极：2NH4++2e-=2NH3+H2总反应：Zn+2NH4+=Zn2++2NH3+H22MnO2+H2=2MnO(OH)ZnCl2+4NH3=[Zn(NH3)4]Cl2其他干电池：碱性锌-锰干电池、银-锌纽扣电池等优点：携带方便缺点：电量小，污染大锌筒石墨棒MnO2和C普通锌-锰干电池的结构NH4Cl、ZnCl2

和

H2O等第24页，课件共35页，创作于2023年2月2、蓄电池（1）铅蓄电池：最早使用的充电电池。正极材料上涂有棕褐色的PbO2，负极材料是海绵状的金属铅，两极浸在H2SO4溶液中。写出电极反应式。第25页，课件共35页，创作于2023年2月铅蓄电池总反应：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2OPb+PbO2+4H++2SO42-=2PbSO4+2H2O负极：Pb-2e-+SO42-=PbSO4正极：PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O其他蓄电池：镍-镉蓄电池、银-锌蓄电池等优点：可反复使用

缺点：污染大第26页，课件共35页，创作于2023年2月(2)银锌电池正极壳填充Ag2O和石墨，负极盖填充锌汞合金，电解质溶液KOH。反应式为：2Ag+Zn(OH)2

Zn+Ag2O+H2O

写出电极反应式。充电放电第27页，课件共35页，创作于2023年2月(3)镉镍电池NiO2+Cd+2H2ONi(OH)2+Cd(OH)2

放电充电负极材料：Cd，正极材料：涂有NiO2

，电解质：KOH溶液。反应式如下：写出电极反应式。(4)锂电池特点：体积小质量轻相同质量时放点时间长

它是一种体积少，具有残留性记忆的充电电池，可重复使用500次以上。第28页，课件共35页，创作于2023年2月燃料电池：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”。燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置。如，H2燃烧生成物是H2O；CH4燃烧生成物是CO2和H2O。燃料电池与干电池或蓄电池的主要差别在于：反应物不是储存在电池内部，而是用外加的设备，

源源不断的提供燃料和氧化剂等，使反应能连续

进行。3、燃料电池第29页，课件共35页，创作于2023年2月（1）氢氧燃料电池Pt电极H2O2氢氧燃料电池模拟KOH第30页，课件共35页，创作于2023年2月氢氧燃料电池工作原理第31页，课件共35页，创作于2023年2月氢氧燃料电池电极:Pt制作的惰性电极反应原理:a.电解质溶液:KOH溶液负极:正极:总反应：b.电解质溶液:

HCl(盐酸)负极:

正极:总反应：

2H2+4OH－－4e-＝4H2OO2＋2H2O＋4e-＝4OH－2H2＋O2＝2H2O2H2-4e-=4H+O2