化学能与电能优质.ppt

2020/9/11,格林太太是一位开朗乐观的妇女,在她大笑时,人们发现她有两颗金属牙,一颗金牙是她财富的象征,另一颗是不锈钢牙,那是一场车祸留下的,可是令她百思不解的是自从车祸后,她常常感到头晕、头痛、夜间失眠、心情烦躁医生绞尽了脑汁，格林太太的病情仍未见好转 一位年轻的化学家来看望格林太太时，为格林太太揭开了病因！,情景素材,2020/9/11,2 2 化学能与电能 （第1课时）,昌吉州四中高一备课组,2020/9/11,燃烧,蒸汽,发电机,一、化学能转化为电能,2020/9/11,锌表面有气泡产生，铜表面无明显现象。,1.反应中，哪种物质失电子，哪种物质得电子?,用导线将锌表面的电子引出来,Zn +2H+ = Zn2+ +H2,.什么方法可使Zn与H+分开，不让H+直接在Zn 表面得电子？,【实验2-4-1】,实验视频,2020/9/11,Cu起传导电子的作用。,Zn + 2H+ = Zn 2+ +H2,大量气泡从铜片逸出，锌片部分溶解。,1.H+得到的电子是Cu失去的吗？ 2.在这个过程中Cu起什么作用？,3.你怎样才能知道导线中有电子通过？,可用电流表测电流及方向。,【实验2-4-2】,2020/9/11,化学能直接转化为电能,1.电子从Zn到H+经历了哪些途径？ 2.你认为这个过程能量是如何转化的？,锌表面无气泡， 铜表面有气泡， 电流表发生偏转。,【实验2-4-3】,2020/9/11,（1）定义：将化学能转变为电能的装置叫做原电池。,（2）工作原理,2020/9/11,偏转,两极材料不同,有两种活泼性不同的金属(或金属与非金属导体)作电极,不偏转,讨论：原电池的构成条件,2020/9/11,不偏转,溶液不同,电极材料均插入电解质溶液中,偏转,2020/9/11,不偏转,电极材料不同,能自发地发生氧化还原反应,2020/9/11,不偏转,容器不同,两极相连形成闭合回路,2020/9/11,总结：形成原电池的条件 具有活泼性不同的两个电极。 两电极必须插在电解质溶液中。 形成闭合回路。 能自发地发生氧化还原反应。,水果电池视频,2020/9/11,典例导析 知识点1：原电池的构成及工作原理 例1在下图的8个装置中，属于原电池的是_。,2020/9/11,知识点2：原电池的设计 例2如图所示的装置，在盛有水的烧杯中，铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的细丝，使之平衡。小心地往烧杯中央滴入CuSO4溶液。 (1)片刻后可观察到的现象是_。 A铁圈和银圈左右摇摆不定 B保持平衡状态不变 C铁圈向下倾斜 D银圈向下倾斜 (2)产生上述现象的原因是_。 (3)欲使图中的铁棒逐渐溶解而铜不在铁棒上析出，可以设计的实验是_。,2020/9/11,原电池工作原理：,小结,2020年9月11日星期五,2 2 化学能与电能（第2课时）,2020/9/11,电池的发明,二.发展中的电池,1.干电池,锌锰电池 负极：（锌筒）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应） 正极：（碳棒）：2MnO2+2NH4+2e-=Mn2O3+2NH3+H2O 总反应：Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2+Mn2O3+2NH3+H2,锌银电池 Zn|KOH|Ag2O 负极： Zn + 2OH- - 2e-= ZnO + H2O 正极： Ag2O + H2O+2e- = 2Ag + 2OH- 总反应：Zn + Ag2O + H2O = 2Ag + Zn(OH)2,能量大，体积小，但有优越的大电池放电性能，放电电压平稳，广泛用于电子表、 石英钟、计算机CMOS电池等,2020/9/11,2. 电电池充,负极： Pb-2e-+SO42-=PbSO4 正极： PbO2+4H+2e-+SO42-=PbSO4+2H2O 总反应： Pb + PbO2 + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O,2020/9/11,负极： Li e- = Li+ 正极： MnO2+2e-=MnO2- 总反应： Li+ MnO2=LiMnO2,温度使用范围广，放电电压平坦，体积小，无电解液渗漏，并且电压随放电时间 缓慢下降，可预示电池使用寿命。适做心脏起搏器电源、高性能的手机和笔记本 电脑电池等。,3.锂电池,2020/9/11,碱性电池：电解质溶液为30%的氢氧化钾溶液： 负极： 2H2 4e- + 4OH-= 4H2O 正极： O2+ 4e- + 2H2O = 4OH- 酸性电池：电解质溶液为硫酸溶液： 负极： 2H2 4e-= 4H+ 正极： O2+ 4e- + 4H+ = 2H2O,反应物不是贮存在电池内部，而是由外设装备提供燃料和氧化剂。产物是水， 无污染。一种高效、环境友的发电装置。,4.燃料电池,视频连接1,视频连接2,2020/9/11,1.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和Y组成原电池时，Y为电池的负极。X、Y、Z三种金属的活 动性顺序为（ ） AXYZ BXZY CYXZ DYZX,巩固练习,2.某原电池的离子方程式是 Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu，该原电池正 确的组成是（ ）,2020/9/11,3.氢氧燃料电池是将多孔镍电极放置在KOH溶液中，然后分别向两极通入H2和O2， 即可产生电流。下列叙述中正确的是（ ） A通入H2的电极为正极 B正极的电极反应式为O2+2H2O+4e= 4OH C工作时，负极区溶液pH降低 D工作时，溶液中的阴离子移向正极,4.用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使反应速率加快的是 （ ） A、加热 B、不用稀硫酸，改用98浓硫酸 C、滴加少量CuSO4溶液 D、不用铁片，改用铁粉,5.在铜锌硫酸原电池中，锌为 极， 电子，电极发生的是 反应（填氧化或 还原），电极反应式为 ；铜为 极， 电子，电极发生的 是 反应，电极反应式 为 ，铜片上观察到的现象为 。 6、利用Fe CuSO4 Cu FeSO4设计一个原电池。画出实验装置图。并指出： 正极为 ，电极反应： ； 负极为 ，电极反应： 。,