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,欢迎进入化学课堂,第二节化学能与电能,概念:,一次能源:直接从自然界取得的能源;,二次能源:一次能源经过加工、转换得到的能源。,如:流水、风力、原煤、石油、天然气等。,如:蒸汽、电力等。,是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源,又称。,电能,电力,一、化学能与电能的相互转化,目前,我国的电力资源主要来自,其中居于首位。,火电:通过化石燃料燃烧,使转变为,加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机,使转化为,然后带动发电机发电,使转化为。,火电和水电,火电,化学能,热能,热能,机械能,机械能,电能,是使化学能转换为电能的关键。,燃烧(氧化还原反应),氧化还原反应的本质是电子的转移,因此在一定条件下可产生电流,即化学能转化成电能。,实验2-4,连通导线前,锌片表面有气泡,铜片表面无气泡;,连通导线后,电流表的指针发生偏转,有电流通过。,这种将化学能转变为电能的装置叫做。,原电池,连通导线后,铜的表面有气泡产生。,负极(锌片):,Zn-2e-=Zn2+,氧化反应,正极(铜片):,还原反应,失去电子的电极为,另一电极为。,电极反应方程式为:,负极,正极,思考:原电池有正极和负极,如何确定区分?,总反应:,电子由极流向极;电流由极流向极。,负,正,正,负,科学探究:P36,思考:化学电池由几部分构成?,化学电池的反应本质是氧化还原反应,通过电子转移,使化学能转化为电能。,负极、正极、电解质溶液。(形成闭合回路才会有电流通过),二、发展中的化学电源,1、干电池,最早使用的化学电池是,也是最普通的干电池,是一种,不可逆。,锌锰电池,一次性电池,锌锰电池的负极是锌筒,正极是碳棒,电解质溶液是MnO2和NH4Cl糊状物(酸性,锌筒易腐蚀)。,将NH4Cl换成KOH,可制成碱性电池。延长电池寿命,提高性能。,2、充电电池,充电电池又称,可逆,可循环。,二次电池,最早使用的充电电池是,它的负极是Pb,正极是PbO2,电解质溶液是H2SO4。(汽车电瓶),铅蓄电池,新型封闭式镍镉电池,体积小,便于携带;Cd是负极,NiO(OH)是正极,KOH作电解质;镉有致癌作用,有被镍氢电池取代的趋势。,是新一代可充电的绿色电池,质量轻、高能量、无污染。,锂离子电池,3、燃料电池,燃料燃烧是一种剧烈的氧化还原反应,燃烧放出的化学能直接转化为电能,可以提高燃料的利用率。,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。,1、碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为:Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)下列说法错误的是A电池工作时,锌失去电子B电池正极的电极反应式为:2MnO2(s)+H2O(1)+2e-=Mn2O3(s)+2OH-(aq)C电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极D外电路中每通过O.2mol电子,锌的质量理论上减小6.5g,2.银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源,它的充电和放电过程可以表示为:在此电池放电时,负极上发生反应的物质是(A)Ag(B)Zn(OH)2(C)Ag2O(D)Zn,放电,充电,2Ag+Zn(OH)2Ag2O+Zn+H2O,3.氢镍电池是近年开发出来的可充电电池,它可以取代会产生污染的铜镍电池。氢镍电池的总反应式是:H2+NiO(OH)2Ni(OH)2+H2O。根据此反应式判断,下列叙述中正确的是A.电池放电时,H2是负极B.电池放电时,氢元素被氧化C.电池充电时,镍元素被还原D.电池充电时,化学能转化为电能,放电,充电,同学们,来学校和回家的路上要注意安全,同学们,来学校和回家的路上要注意安全,
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