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最新《化学能与电能》ppt课件教学讲义ppt
较活泼的金属(负极)通过外电路流向较 不活泼的金属(正极)
探究活动:
构成原电池应有怎样的条件
探究实验2 构成原电池的条件
1
2
3
(可以)
(可以)
(不可以)
形成条件一: 通常用活泼性不同的两种材料作电极
负极:较活泼的金属 正极:较不活泼的金属或非金属(如石墨等)
第一组实验
4
盐酸
(可以)
5
(不可以)
形成条件二:两极之间填充电解质溶液;
1、当氧化剂和还原剂直接接触进行反应时,化学 能要经过一系列能量转换才能转换为电能。
2、把氧化剂和还原剂分开,使氧化反应和还原反 应在两个不同区域进行。
3、需要在氧化剂和还原剂之间架设桥梁使电子从 氧化剂区域流向还原剂区域。
4、考虑氧化反应和还原反应发生的条件和环境, 化学物质的选择。
5、从电学角度考虑仪器选择和组装问题。
负极: Pb +SO42- - 2e- == PbSO4 正极:PbO2 + 4H+ +SO42- +2e- == PbSO4 + 2H2O
电池总反应式:
Pb + PbO2 + 2H2SO4 === 2PbSO4 + 2H2O (-) (+)
根据反应设计原电池,你有哪些可行方案?
( 2Fe3+ + Fe = 3 Fe 2+ )
负极
正极
电解质溶液
Cu
FeCl3
Fe
C
Fe(NO3)3
Ag
Fe2(SO4)3
二、发展中的化学电源
干电池 碱性电池
蓄电池
锂离子电池
燃料电池
(1)干电池结构及电极反应原理
干电池
碱性电池
(1)干电池结构及电极反应原理
池的组成正确的是( c )
正极
A
B
C
D
Zn
Ag
Cu
Cu
负极
Cu
Cu
Zn
Zn
电解质溶液 CuCl2 H2SO4 CuSO4 FeCl2
例5 请根据反应: 2Fe3+ + Fe = 3 Fe 2+
设计原电池,你有哪些可行方案?
Fe-Cu
Fe-C Fe-Ag
FeCl3
Fe(NO3)3 Fe2(SO4)3
负极:Zn — 2e- == Zn2+
正极:2NH4+ + 2e- == 2NH3↑+H2↑
电池总反应式:
Zn + 2NH4+ == Zn2++2NH3↑+H2↑
特点: a:一次性电池,不可逆 b:用KOH代替NH4Cl能提高 性能,延长寿命
(2)充电电池(又称二次电池)
蓄电池
(2)充电电池(又称二次电池) 铅蓄电池
一、原电池
1定义:把化学能转变为电能的装置.
根据所学的电学知识,你知道电子是怎
样流动的吗?你如何判定装置的正、负极?
e-
e-
e-
负极
正极
负极:电子流出的极,失去电子,发生 氧化反应
正极:电子流入的极,得到电子,发生还 原反应
2 原电池工作原理:
失e,沿导线传递,有电流产生
氧化反应
还原反应
负极 铜锌原电池 正极
C.c > a > b .> d D.b > d > c > a
例3、在用锌片、铜片和稀硫酸组成 的原电池装置中,经过一段时间工 作后,下列说法中正确的是( C )
A、锌片是正极,铜片上有气泡产生
B、电流方向是从 锌片流向铜片
C、溶液中硫酸的物质的量减小
D、电解液的PH保持不变
例4、一个原电池的总反应的离子方程式 Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu,该反应的原电
【实验一】 分别把锌片和铜片插入到稀H2SO4中, 观察现象。
锌片上有气泡,铜片上没有气泡
Zn+ 2H+ = Zn2+ + H2↑
【实验二】
➢再用导线把锌片和铜片连接起来,观察 铜片上有无气泡产生? ➢在导线中间接入一个电流表, 观察电流表的指针是否偏转?
A
[实验现象]:铜片上有气泡产生,锌片不断 溶解,电流表的指针发生偏转。 [实验结论]:导线中有电流通过
考虑火力发电的利弊研究新的发电方式 方式之一就是尝试将化学能直接转化为 电能。就像电池。其好处就是减少中间 环节能损,高效、清洁利用燃料,不浪 费能源,更方便。
? 直接
化学能 电能
温馨引导:
什么样的化学反应才具备将化学能转化为电能
的前提呢?请说明原因。
化学能 直接 电能 ?(看书P40页第二、三段,回答问题)
池中的电极反应。
正极被保护。
你感受到作为正极,铁被 保护了吗?
4、原电池原理的应用
①制作化学电源 ②加快反应速率:
例如,实验室制H2时,由于锌太纯,反应一 般较慢,可加入少量CuSO4以加快反应速率。
③判断金属活动性的强弱
例1 1,Zn—Zn与稀硫酸进行实验. 2,Zn—石墨与稀硫酸进行实验. 3,Fe—Zn与稀硫酸进行实验. 4,Cu—Zn与乙醇进行实验. 5,Cu—Zn与一个西红柿(或一个苹果)进行实验. 6,Cu—Zn与两个西红柿进行实验. 7,Cu—Zn与橙汁进行实验.
Zn-2e-=Zn2+
2H++2e-=H2↑
电解质溶液
阴离子
阳离子
电 负极:Zn-2e- = Zn2+ (氧化反应)
极 反
正极:2H++2e- = H2↑
(还原反应)
应 总反应:Zn+2H+=Zn2++H2↑
(离子方程式)
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑(化学方程式)
3 原电池化学反应本质:氧化还原反应 较活泼的金属发生氧化反应,电子从
以上组合可以组成原电池 2,3,5,7
例2 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:
( B)
A.a > b > c > d B.a > c > d > b
《化学能与电能》ppt 课件
病例分析
一次能源:
水能
风能Βιβλιοθήκη 石油原煤二次能源:
天然气
电能
蒸汽
电能(电力):二次能源
一、化学能与电能的相互转化 1,火力发电原理及过程
燃烧
蒸汽
发电机
化学能 热能
机械能
电能
a.我国煤炭资源丰富,廉价方便. b.电能清洁安全,又快捷方便.
a.排出大量的温室效应气体. b.有废气可能导致酸雨 c.废料废水 d.储量有限 e.能量转换效率低
第二组实验
6
(不可以)
形成条件三:必须形成闭合回路
第三组实验
7
(不可以)
形成条件四:必须存在自发的氧化还原反应
锌片插入稀硫酸中,被腐 哪个更快? 蚀。(化学腐蚀)
锌片在锌,铜(稀硫酸)原 原电池的负极
电池中作为负极,也被腐 被腐蚀得更快
蚀。(电化学腐蚀)
。
分析锌,铁(稀硫酸)原电 原电池的金属