《化學(xué)能與電能 (2)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《化學(xué)能與電能 (2)（30頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、一、化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化一、化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化化學(xué)能化學(xué)能 熱能熱能 機(jī)械能機(jī)械能 電能電能燃燒燃燒蒸汽蒸汽發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)（分析火力發(fā)電的利與弊）（分析火力發(fā)電的利與弊）火力發(fā)電優(yōu)點(diǎn)：火力發(fā)電優(yōu)點(diǎn)：我國煤炭資源豐富，廉價(jià)方便。1、排出大量的溫室效應(yīng)氣體；2、有廢氣可能導(dǎo)致酸雨；3、廢料；4、廢水；5、能量轉(zhuǎn)換效率低；火力發(fā)電缺點(diǎn)：火力發(fā)電缺點(diǎn)：化學(xué)能化學(xué)能 電能電能?溫馨引導(dǎo)：溫馨引導(dǎo)：什么樣的化學(xué)反應(yīng)才具備將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能什么樣的化學(xué)反應(yīng)才具備將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的前提呢？請說明原因。的前提呢？請說明原因。實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2-42-4 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1 1：把一塊鋅片和銅片同時(shí)插入盛有稀硫酸的燒杯：把
2、一塊鋅片和銅片同時(shí)插入盛有稀硫酸的燒杯 里。里。實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2 2：用導(dǎo)線將鋅片和銅片連起來。：用導(dǎo)線將鋅片和銅片連起來。實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象現(xiàn)象鋅片插入稀硫酸鋅片插入稀硫酸銅片插入稀硫酸銅片插入稀硫酸鋅片、銅片用導(dǎo)線連鋅片、銅片用導(dǎo)線連接在一起，并將鋅片接在一起，并將鋅片和銅片插入稀硫酸中和銅片插入稀硫酸中有冒出氣泡有冒出氣泡無明顯現(xiàn)象無明顯現(xiàn)象銅片上同樣產(chǎn)生氣泡銅片上同樣產(chǎn)生氣泡為什么？1 1、銅參與了反應(yīng)？、銅參與了反應(yīng)？2 2、銅片上為何冒出氣泡？、銅片上為何冒出氣泡？兩者相互連接后，鋅所失去的電子轉(zhuǎn)移到銅兩者相互連接后，鋅所失去的電子轉(zhuǎn)移到銅片上片上實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：鋅片、銅片和電流表之間用導(dǎo)
3、線連接在一起，鋅片、銅片和電流表之間用導(dǎo)線連接在一起，并將鋅片和銅片插入稀硫酸中并將鋅片和銅片插入稀硫酸中 提示：提示：1 1、注意電流表中量程的選用；、注意電流表中量程的選用；2 2、可正、負(fù)兩極反接觀察一下有何變化；、可正、負(fù)兩極反接觀察一下有何變化；原電池原電池 定義定義:把把化學(xué)能化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)殡娔茈娔艿难b置。的裝置。問題探究問題探究 你能找到原電池你能找到原電池的正負(fù)極嗎的正負(fù)極嗎?電極電極材料材料現(xiàn)象現(xiàn)象電子電子得失得失電極反應(yīng)電極反應(yīng)原電池原電池的電極的電極ZnZn片片CuCu片片總的離子反應(yīng)方程式總的離子反應(yīng)方程式失失得得ZnZn2e2e-ZnZn2+2+2H2H+2e+2
4、e-H H2 2負(fù)極負(fù)極正極正極Zn+2HZn+2H+ZnZn2+2+H+H2 2有氣有氣體產(chǎn)體產(chǎn)生生ZnZn片片溶解溶解鋅銅原電池原理鋅銅原電池原理負(fù)極出電子，電子回正極負(fù)極出電子，電子回正極鋅銅原電池原理示意圖鋅銅原電池原理示意圖可選用物品：可選用物品：ZnZn片、鐵釘、銅片、碳棒、乙醇、硫酸銅溶液、片、鐵釘、銅片、碳棒、乙醇、硫酸銅溶液、稀硫酸、稀鹽酸稀硫酸、稀鹽酸思考與交流思考與交流 通過以上實(shí)驗(yàn)和探究，試說明化學(xué)電池由幾部通過以上實(shí)驗(yàn)和探究，試說明化學(xué)電池由幾部分組成，它的組成條件是什么？分組成，它的組成條件是什么？兩種活潑性不同的金屬（或一種金屬和另一兩種活潑性不同的金屬（或一種金
5、屬和另一種非金屬導(dǎo)體）構(gòu)成電極；種非金屬導(dǎo)體）構(gòu)成電極；負(fù)極：負(fù)極：電子流出的電極（較活潑的金屬）電子流出的電極（較活潑的金屬）正極：正極：電子流入的電極（較不活潑的金屬、石電子流入的電極（較不活潑的金屬、石 墨等）墨等）電解質(zhì)溶液；電解質(zhì)溶液；電極用導(dǎo)線相聯(lián)構(gòu)成閉合回路電極用導(dǎo)線相聯(lián)構(gòu)成閉合回路；較活潑的金屬發(fā)生氧化反應(yīng)，電子從較活潑較活潑的金屬發(fā)生氧化反應(yīng)，電子從較活潑的金屬（負(fù)極）通過外電路流向較不活潑的金的金屬（負(fù)極）通過外電路流向較不活潑的金屬（正極）屬（正極）氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)原電池分析原電池分析（1 1）電極反應(yīng)式的書寫；）電極反應(yīng)式的書寫；（2 2）總反應(yīng)方程式的書寫；）
6、總反應(yīng)方程式的書寫；（3 3）判斷原電池正、負(fù)極；）判斷原電池正、負(fù)極；判斷原電池正、負(fù)極的方法判斷原電池正、負(fù)極的方法由組成原電池的兩極材料判斷：由組成原電池的兩極材料判斷：一般是活潑的金屬為負(fù)極一般是活潑的金屬為負(fù)極活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極根據(jù)電流方向或電子流動方向判斷：根據(jù)電流方向或電子流動方向判斷：電流是由正極流向負(fù)極電流是由正極流向負(fù)極電子流動方向是由負(fù)極流向正極電子流動方向是由負(fù)極流向正極根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來判斷：根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來判斷：失電子的反應(yīng)失電子的反應(yīng)氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)負(fù)極負(fù)極得電子的反應(yīng)得電子的反應(yīng)還原反應(yīng)
7、還原反應(yīng)正極正極電極電極電極材料電極材料反應(yīng)類型反應(yīng)類型電子流動方向電子流動方向負(fù)極負(fù)極還原性較還原性較強(qiáng)的金屬強(qiáng)的金屬氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)電子流出（流向電子流出（流向正極）的一極正極）的一極正極正極還原性較還原性較弱的金屬弱的金屬還原反應(yīng)還原反應(yīng)電子流入（來自電子流入（來自負(fù)極）的一極負(fù)極）的一極原電池正、負(fù)極的判斷原電池正、負(fù)極的判斷（表格小結(jié)）（表格小結(jié)）課堂小練課堂小練1 1、把、把A A、B B、C C、D 4D 4塊金屬片浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩塊金屬片浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池。若兩相連組成原電池。若A A、B B 相連時(shí)，相連時(shí)，A A為負(fù)極；為負(fù)極；C C、D D相連時(shí)
8、，相連時(shí)，D D 上產(chǎn)生大量氣泡；上產(chǎn)生大量氣泡；A A、C C 相連時(shí)，電流由相連時(shí)，電流由C C經(jīng)導(dǎo)線流向經(jīng)導(dǎo)線流向A A；B B、D D 相連時(shí)，電子由相連時(shí)，電子由D D經(jīng)導(dǎo)線流向經(jīng)導(dǎo)線流向B B，則此則此4 4種金屬的活動性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椋ǚN金屬的活動性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椋ǎ〢 AB BC CD D A AC CD DB B C CA AB BD D B BA AC CD D2 2、鋰電池是一代新型高能電池，它以質(zhì)量輕、能量高、鋰電池是一代新型高能電池，它以質(zhì)量輕、能量高而受到了普遍重視，目前已研制成功多種鋰電池，某而受到了普遍重視，目前已研制成功多種鋰電池，某種鋰電池的總反應(yīng)為種鋰
9、電池的總反應(yīng)為Li+MnOLi+MnO2 2=LiMnO=LiMnO2 2,下列說法正下列說法正確的是（確的是（）A A、LiLi是正極，電極反應(yīng)為是正極，電極反應(yīng)為 LiLie e-=Li=Li+B B、LiLi是負(fù)極，電極反應(yīng)為是負(fù)極，電極反應(yīng)為 LiLie e-=Li=Li+C C、LiLi是負(fù)極，電極反應(yīng)為是負(fù)極，電極反應(yīng)為 MnOMnO2 2+e+e-=MnO=MnO2 2 D D、LiLi是負(fù)極，電極反應(yīng)為是負(fù)極，電極反應(yīng)為 LiLi2e2e-=Li=Li2+2+B3 3、一個(gè)原電池的總反應(yīng)的離子方程式是、一個(gè)原電池的總反應(yīng)的離子方程式是Zn+CuZn+Cu2+2+=ZnZn2+2
10、+Cu+Cu，該反應(yīng)的原電池的組成正確的是（，該反應(yīng)的原電池的組成正確的是（）A AB BC CD D正極正極ZnZnAgAgCuCuCuCu負(fù)極負(fù)極CuCuCuCuZnZnZnZn電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液 CuClCuCl2 2H H2 2SOSO4 4CuSOCuSO4 4FeClFeCl2 2C發(fā)展中的電源發(fā)展中的電源1 1、最古老的電池、最古老的電池 巴格達(dá)電池巴格達(dá)電池 1936 1936年年6 6月，伊拉克考古學(xué)家在巴格達(dá)城郊，發(fā)現(xiàn)月，伊拉克考古學(xué)家在巴格達(dá)城郊，發(fā)現(xiàn)了大量公元前二百多年屬于波斯王朝時(shí)代的文物，其中了大量公元前二百多年屬于波斯王朝時(shí)代的文物，其中包括一些奇怪的陶制器皿和
11、生銹的銅管、鐵棒。陶制器包括一些奇怪的陶制器皿和生銹的銅管、鐵棒。陶制器皿有點(diǎn)像花瓶，高皿有點(diǎn)像花瓶，高1515厘米，呈淡黃色，瓶里裝滿了瀝青，厘米，呈淡黃色，瓶里裝滿了瀝青，瀝青之中有個(gè)鈾管，直徑瀝青之中有個(gè)鈾管，直徑2.62.6厘米，高厘米，高9 9厘米，鈾管中又厘米，鈾管中又有一層瀝青，并有一根銹跡斑斑的鐵棒。有一層瀝青，并有一根銹跡斑斑的鐵棒。二、發(fā)展中的化學(xué)電源二、發(fā)展中的化學(xué)電源干電池堿性電池蓄電池鋰離子電池燃料電池鋰電池鋰電池 鋰是密度最小的金屬，用鋰作為電鋰是密度最小的金屬，用鋰作為電池的負(fù)極，跟用相同質(zhì)量的其他金屬作池的負(fù)極，跟用相同質(zhì)量的其他金屬作負(fù)極相比較，使用壽命大大延
12、長。負(fù)極相比較，使用壽命大大延長。發(fā)展中的電源發(fā)展中的電源1 1、鋅錳干電池、鋅錳干電池發(fā)展中的電源發(fā)展中的電源1 1、鋅錳干電池、鋅錳干電池 Zn+2e-=Zn2+2NH4+2e-=2NH3+2H總反應(yīng)：總反應(yīng)：Zn+2MnO2+NH4Cl=2MnO(OH)+Zn(NH3)2Cl2負(fù)極（鋅筒）：負(fù)極（鋅筒）：（氧化反應(yīng)）（氧化反應(yīng)）正極（石墨）：正極（石墨）：（還原反應(yīng)）（還原反應(yīng)）發(fā)展中的電源發(fā)展中的電源2 2、鉛蓄電池、鉛蓄電池發(fā)展中的電源發(fā)展中的電源2 2、鉛蓄電池、鉛蓄電池負(fù)極（負(fù)極（PbPb）：）：Pb-2ePb-2e-+SO+SO4 42-2-=PbSO=PbSO4 4正極正極(
13、PbO(PbO2 2)：PbOPbO2 2+2e+2e-+4H+4H+SO+SO4 42-2-=PbSO=PbSO4 4+2H+2H2 2O O總反應(yīng)：總反應(yīng)：PbOPbO2 2+Pb+H+Pb+H2 2SOSO4 4=2PbSO=2PbSO4 4+2H+2H2 2O O發(fā)展中的電源發(fā)展中的電源3 3、鋰電池、鋰電池發(fā)展中的電源發(fā)展中的電源3 3、鋰電池、鋰電池負(fù)極：負(fù)極：Li-eLi-e-=Li=Li+正極：正極：MnOMnO2 2+e+e-=MnO=MnO2 2-總反應(yīng)式：總反應(yīng)式：Li+MnOLi+MnO2 2=LiMnO=LiMnO2 2優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：質(zhì)量輕、容量大、放電時(shí)間長。鋰電池是
14、一種質(zhì)量輕、容量大、放電時(shí)間長。鋰電池是一種高能電池，鋰作為負(fù)極，技術(shù)含量高，有質(zhì)量高能電池，鋰作為負(fù)極，技術(shù)含量高，有質(zhì)量輕、體積小、電壓高、工作效率高和壽命長等輕、體積小、電壓高、工作效率高和壽命長等優(yōu)點(diǎn)。常用于電腦筆記本、手機(jī)、照相機(jī)、心優(yōu)點(diǎn)。常用于電腦筆記本、手機(jī)、照相機(jī)、心臟起博器、火箭、導(dǎo)彈等的動力電源。臟起博器、火箭、導(dǎo)彈等的動力電源。發(fā)展中的電源發(fā)展中的電源4 4、燃料電池、燃料電池酸式酸式:電解質(zhì)是酸電解質(zhì)是酸(硫酸硫酸)負(fù)極：負(fù)極：2H2-4 e-=4H+正極：正極：O2+4H+4 e-=2H2O堿式：電解質(zhì)是堿堿式：電解質(zhì)是堿(KOH)(KOH)負(fù)極：負(fù)極：2H2+4OH-4 e-=4H2O 正極：正極：O2+2H2O+4 e-=4OH-中性中性:負(fù)極：負(fù)極：2H2-4 e-=4H+正極：正極：O2+2H2O+4 e-=4OH-發(fā)展中的電源發(fā)展中的電源4 4、燃料電池、燃料電池
化學(xué)能與電能 (2)
