化学能转化为电能课件-002-002.ppt

1、第三单元第三单元 化学能与电能的转化化学能与电能的转化 一、化学能转化为电能一、化学能转化为电能1ppt课件2ppt课件3ppt课件4ppt课件5ppt课件6ppt课件7ppt课件8ppt课件伏伏 特特 和和 伏伏 打打 电电 池池9ppt课件 伏打电池的发明源于一个有趣的生物实验：伏打电池的发明源于一个有趣的生物实验：在死去的青蛙腿上在死去的青蛙腿上同时插入用导线连接着两同时插入用导线连接着两种不同材料的电极种不同材料的电极，青蛙腿就像触电似的痉，青蛙腿就像触电似的痉挛起来。挛起来。你知道其中的奥秘吗？你知道其中的奥秘吗？开开 题题你听说过伏打电池吗？10ppt课件【实验一】【实验一】:将锌

2、片、铜片插入稀硫酸，有何将锌片、铜片插入稀硫酸，有何现象？现象？CuZn 稀硫酸稀硫酸锌片上锌片上有有气泡气泡产生，铜片上无现象产生，铜片上无现象原理原理:Zn+2H+=Zn2+H22e-11ppt课件【实验二】锌片和铜片用【实验二】锌片和铜片用导线导线连接后插入稀硫酸中连接后插入稀硫酸中实验现象实验现象：铜片上有气泡产生铜片上有气泡产生CuZn 稀硫酸稀硫酸12ppt课件问题探究问题探究CuZn 稀硫酸稀硫酸1.铜片上产生什么气体铜片上产生什么气体?有人说有人说H2是由铜和稀硫酸是由铜和稀硫酸在在这种特定的条件下反应产生这种特定的条件下反应产生出来的。这种想法正确吗？出来的。这种想法正确吗？

3、2.铜片上的电子从何来铜片上的电子从何来?13ppt课件Zn2e=Zn2+2H+2e=H2 3.如何检验电子的流动如何检验电子的流动?问题探究问题探究CuZn 稀硫酸稀硫酸Zn2+H+H+电流计电流计AH2-电流方向电流方向电子方向电子方向14ppt课件根据能量守恒原理，这种产生出来的电根据能量守恒原理，这种产生出来的电能是从什么能量转变来的呢？能是从什么能量转变来的呢？化学能化学能转变为转变为电能电能的装置的装置电子的转移电子的转移氧化还原反应氧化还原反应电流电流15ppt课件1、原电池的正负极判断、原电池的正负极判断负极：负极：电子流出的一极，电子流出的一极，正极：正极：电子流入的一极，电

4、子流入的一极，CuZn 稀硫酸稀硫酸Zn2+H+H+电流计电流计AH2-活泼金属活泼金属不活泼金属（或石墨）不活泼金属（或石墨）电流方向电流方向电子方向电子方向16ppt课件2、电极反应、电极反应2H+2e=H2 负极：负极：Zn2e=Zn2+正极：正极：氧化反应氧化反应还原反应还原反应氧氧化化还还原原反反应应总反应：总反应：Zn+2H+=Zn2+H2(离子方程式离子方程式)失去电子失去电子得到电子得到电子Zn+H2SO4=ZnSO4+H2(化学方程式化学方程式)17ppt课件氧化反应氧化反应Zn-2e=ZnZn-2e=Zn2+2+铜锌原电池铜锌原电池电解质溶液电解质溶液失失e,e,沿导线传递

5、，有电流产生沿导线传递，有电流产生还原反应还原反应2H2H+2e=H+2e=H2 2阴离子阴离子阳离子阳离子总反应：总反应：负极负极正极正极 2H2H+2e+2e-=H=H2 2ZnZn2e2e-=Zn=Zn2+2+Zn+2HZn+2H+=Zn=Zn2+2+H+H2 2Zn+HZn+H2 2SOSO4 4=ZnSO=ZnSO4 4+H+H2 2(离子方程式）离子方程式）（化学方程式）（化学方程式）电极反应电极反应正极：正极：负极：负极：（氧化反应）（氧化反应）（还原反应）（还原反应）小结：小结：18ppt课件1、两种、两种活泼性活泼性不同不同的金属的金属 （或一种金属与（或一种金属与石墨石墨）

6、作）作电极电极2、用、用导线导线相连（或相连（或直接接触直接接触），插入），插入电解质溶液电解质溶液里，里，形成形成闭合闭合回路回路3、至少一种金属能与电解质溶液自动发生、至少一种金属能与电解质溶液自动发生氧化还原氧化还原反应反应19ppt课件【实验探究】：将铝片、石墨插入稀硫【实验探究】：将铝片、石墨插入稀硫酸溶液中，是否可以形成原电池？酸溶液中，是否可以形成原电池？石墨石墨Al 稀硫酸稀硫酸20ppt课件石墨石墨Al 稀硫酸稀硫酸（1）说明反应的现象；）说明反应的现象；（2）判断正负极；）判断正负极；（3）写出电极反应式；）写出电极反应式；（4）写出总反应的离子方程式和化学方程式。）写出总

7、反应的离子方程式和化学方程式。巩固巩固练习练习121ppt课件MgFe 稀硫酸稀硫酸（1）说明反应的现象；）说明反应的现象；（2）判断正负极；）判断正负极；（3）写出电极反应式；）写出电极反应式；（4）写出总反应的离子方程式和化学方程式。）写出总反应的离子方程式和化学方程式。巩固巩固练习练习222ppt课件CuZn硫酸铜硫酸铜【实验探究】：将锌片、铜片插入硫酸铜【实验探究】：将锌片、铜片插入硫酸铜溶液中，是否可以形成原电池？溶液中，是否可以形成原电池？23ppt课件CuZn硫酸铜硫酸铜（1）说明两个电极质量的变化情况；）说明两个电极质量的变化情况；（2）判断正负极；）判断正负极；（3）写出电极

8、反应式；）写出电极反应式；（4）写出总反应的离子方程式和化学方程式。）写出总反应的离子方程式和化学方程式。巩固巩固练习练习324ppt课件25ppt课件1.在如下图所示的在如下图所示的8 8个装置中，属于原电池的有个装置中，属于原电池的有 .e课堂练习课堂练习:26ppt课件练习练习1、写出下列原电池的电极反应式和原电、写出下列原电池的电极反应式和原电池总反应式。池总反应式。负极（负极（Fe):Fe-2e-=Fe2+正极（正极（C):2H+2e-=H2总反应式：总反应式：Fe+2H+=Fe2+H2练习练习2、若把、若把1中的稀中的稀H2SO4改为改为NaCl溶液，能溶液，能否构成原电池，若能，

9、请写出电极反应式和原否构成原电池，若能，请写出电极反应式和原电池总反应式。电池总反应式。负极（负极（Fe)Fe-2e-=Fe2+正极（正极（C)2H2O+O2+4e-=4OH-总反应式：总反应式：2Fe+2H2O+O2=2 Fe(OH)227ppt课件（1）将反应将反应:2FeCl3+Fe=3FeCl2设计成原电池。设计成原电池。（2）判断正负极并写出电极反应。）判断正负极并写出电极反应。石墨石墨FeFeCl3溶液溶液负极（铁）：负极（铁）：Fe2e=Fe2+正极（石墨）：正极（石墨）：2Fe3+2e=3Fe2+1、制作干电池、蓄电池、高能电池等。、制作干电池、蓄电池、高能电池等。28ppt课

10、件2、比较金属活动性强弱。、比较金属活动性强弱。下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极；将甲乙作电极组成原电池时甲是负极；A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲上有甲上有H2气放出气放出；B.在氧化在氧化还原反应中，甲比乙失去的电子多还原反应中，甲比乙失去的电子多；D.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；29ppt课件把把A、B、C、D四块金属泡在稀四块金属泡在稀H2SO4中，用导线中，用导线两两相连可以组成各种原电池。若两两相连

11、可以组成各种原电池。若A、B相连时，相连时，A为负极；为负极；C、D相连，相连，D上有气泡逸出；上有气泡逸出；A、C相相连时连时A极减轻；极减轻；B、D相连，相连，B为正极。则四种金属为正极。则四种金属的活泼性顺序由大到小排列为（的活泼性顺序由大到小排列为（）A：A B C D B：A C B D C：A C D B D：B D C A C30ppt课件3、比较反应速率、比较反应速率下列制氢气的反应速率最快的是下列制氢气的反应速率最快的是C.粗锌和粗锌和 1mol/L 硫酸；硫酸；A.纯锌和纯锌和1mol/L 硫酸；硫酸；B.纯锌和纯锌和18 mol/L 硫酸；硫酸；D.粗锌和粗锌和1mol/

12、L 硫酸的反应中加入几滴硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。溶液。31ppt课件为什么实验室制取氢气时常用不纯的锌？为什么实验室制取氢气时常用不纯的锌？如果此装置中两极同时冒气泡，如果此装置中两极同时冒气泡，说明了什么？说明了什么？Zn不纯不纯32ppt课件4、比较金属腐蚀的快慢、比较金属腐蚀的快慢 马口铁和白铁皮一旦有划痕后，在潮湿的空气中，马口铁和白铁皮一旦有划痕后，在潮湿的空气中，谁被腐蚀的速度快？谁被腐蚀的速度快？镀镀Sn镀镀Zn马口铁马口铁白铁白铁33ppt课件下列各情况，在其中下列各情况，在其中Fe片腐蚀由片腐蚀由快快到到慢慢的顺序是的顺序是(2)(1)(3)34ppt课件四四.常

13、见的化学电源常见的化学电源一次电池一次电池二次电池二次电池高能电池高能电池燃料电池燃料电池35ppt课件锌锰干电池锌锰干电池四四.常见的化学电源常见的化学电源36ppt课件.干电池干电池(一次电池一次电池)电极电极:Zn为负极为负极,碳棒为正极碳棒为正极电解液：电解液：NH4Cl、ZnCl2和淀粉糊和淀粉糊另有黑色的另有黑色的MnO2粉末，吸收正极粉末，吸收正极产生的产生的H2，防止产生极化现象。，防止产生极化现象。负极负极(Zn):Zn-2e-Zn2+正极正极(C):2NH4+2e-2NH3+H2 H2+2MnO2 Mn2O3+H2O 去氢去氢 4NH3+Zn2+Zn(NH3)42+去氨去氨

14、电极方程式：电极方程式：四四.常见的化学电源常见的化学电源37ppt课件铅蓄电池铅蓄电池38ppt课件39ppt课件电极：电极：Pb为负极；为负极；PbO2为正极为正极.电解液电解液:30%的的H2SO4溶液溶液电极反应式电极反应式:负极负极(Pb)：Pb+SO42-2e-PbSO4正极正极(PbO2)：PbO2+4H+SO42-+2e PbSO4+2H2O总电池反应总电池反应:PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O.铅蓄电池铅蓄电池(二次电池二次电池)(1.251.28g/cm-3)40ppt课件电极电极:Zn为负极，为负极，Ag2O为正极为正极电解液电解液:KOH溶液溶液电极反

15、应式电极反应式:负极负极:Zn+2OH-2e-Zn(OH)2正极正极:Ag2O+H2O+2e-2Ag +2OH-总反应式总反应式:Zn+Ag2O+H2O 2Ag+Zn(OH)2拓展创新拓展创新银锌电池银锌电池.高能电池高能电池(银锌电池、锂电池银锌电池、锂电池)41ppt课件电极电极:Pt制作的惰性电极制作的惰性电极电解质溶液电解质溶液:KOH溶液溶液负极负极:2H2-4e-+4OH-4H2O正极正极:O2+2H2O+4e-4OH-总反应总反应：2H2+O22H2O若为酸性介质，试写出电极反应式？若为酸性介质，试写出电极反应式？思考思考:负极：负极：2H2-4e-4H+正极正极:O2+4H+4

16、e-2H2O.新型燃料电池新型燃料电池(氢氧燃料电池氢氧燃料电池/甲烷电池甲烷电池/煤气电池煤气电池/海水海水-空气电池空气电池)42ppt课件甲烷甲烷-氧气燃料电池氧气燃料电池 该电池用金属铂片插入该电池用金属铂片插入KOH溶液中作电极，又在两溶液中作电极，又在两极极上分别通甲烷和氧气上分别通甲烷和氧气:负极：负极：CH4+10OH-8e-CO32-+7H2O 正极：正极：2O2 +4H2O +8e-8OH-电池总反应式为：电池总反应式为：CH4+2O2+2KOH K2CO3+3H2O.新型燃料电池新型燃料电池(氢氧燃料电池氢氧燃料电池/甲烷电池甲烷电池/煤气电池煤气电池/海水海水-空气电池

17、空气电池)43ppt课件.新型燃料电池新型燃料电池(氢氧燃料电池氢氧燃料电池/甲烷电池甲烷电池/煤气电池煤气电池/铝铝-海水海水-空气电池空气电池)1991年，我国首创，用作海上标志灯。以海水为年，我国首创，用作海上标志灯。以海水为电解液，靠空气中的氧使铝不断氧化而产电流。电解液，靠空气中的氧使铝不断氧化而产电流。负极：负极：4A1-12e-4A13+正极：正极：3O2+6H2O+12e-12OH-电池总反应式为：电池总反应式为：4A1+3O2+6H2O4A1(OH)3 这种海水电池比这种海水电池比“干电池干电池”的能量高的能量高2050倍。倍。44ppt课件 综合训练综合训练（）（）a a极

18、是（）极，电极反应式是极是（）极，电极反应式是（）（）b b极是（）极，电极反应式是极是（）极，电极反应式是 美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电源，其结构如右图所示。两个电极均由多孔型的化学电源，其结构如右图所示。两个电极均由多孔碳制成，通入的气体在空隙中逸出碳制成，通入的气体在空隙中逸出,并在电极表面放电。并在电极表面放电。负负2 2-e e-+4OH+4OH-=4H=4H2 2O O正正 O O2 2 +2H2H2 2O O+e e-=4OH=4OH-回答：回答：45ppt课件 阿波罗宇宙飞船上使用的是氢氧燃料电池，其电池

19、阿波罗宇宙飞船上使用的是氢氧燃料电池，其电池反应式为：反应式为：2 2H H2 2+O+O2 2=2H=2H2 2O O，电解质溶液为，电解质溶液为KOHKOH溶液，反溶液，反应保持在一定温度下，使生成应保持在一定温度下，使生成H H2 2O O蒸发，下列叙述正蒸发，下列叙述正确的是（确的是（）A A、H H2 2为正极，为正极，O O2 2为负极为负极B B、电极反应（正极）：、电极反应（正极）：O O2 2+2H+2H2 2O+4e=4OHO+4e=4OH-电极反应（负极）：电极反应（负极）：2 2H H2 2+4OH+4OH-=4H=4H2 2O+4eO+4eC C、负极发生氧化反应，正

20、极发生还原反应。、负极发生氧化反应，正极发生还原反应。D D、工作中电解质溶液、工作中电解质溶液PHPH值不断增大。值不断增大。B、C46ppt课件 (燃料电池燃料电池)宇宙飞船上的氢氧燃料电池，其电池反应宇宙飞船上的氢氧燃料电池，其电池反应为：为：2H2H2 2O O2 22H2H2 2O O，试写出电解质溶液为盐酸时的电极反，试写出电解质溶液为盐酸时的电极反应式，并指出各电极和电解质溶液的应式，并指出各电极和电解质溶液的PHPH值的变化，若电解值的变化，若电解质溶液为质溶液为KOHKOH时又如何时又如何？1 1、电解质为盐酸时：、电解质为盐酸时：负极：负极：2H2H2 24e4e-4H4H

21、 PHPH值变小值变小 正极：正极：O O2 24H4H4e4e-2H2H2 2O PHO PH值变大值变大 溶液被稀释，溶液被稀释，PHPH值变大值变大2 2、电解质为、电解质为KOHKOH时：时：负极：负极：2H2H2 24e4e-4OH4OH4H4H2 2O PHO PH值变小值变小 正极：正极：O O2 22H2H2 2O O4e4e-4OH4OH PHPH值变大值变大 溶液被稀释，溶液被稀释，PHPH值变小值变小47ppt课件电子表和电子计算机的电源通常用微型银电子表和电子计算机的电源通常用微型银-锌电池，锌电池，其电极分别是其电极分别是Ag2O和和Zn,电解质溶液为电解质溶液为KO

22、H溶液溶液总反应式：总反应式：Ag2O +H2O +Zn =Zn(OH)2 +2Ag 下列说法正确的是（下列说法正确的是（）A、Zn是正极是正极，Ag2O是负极是负极 B、Ag2O是正极是正极，Zn是负极是负极 C、工作时，电池负极区溶液、工作时，电池负极区溶液PH减少减少D、工作时，电子由、工作时，电子由Ag2O极经外电路流向极经外电路流向Zn极极B 、C48ppt课件 银锌电池（钮扣式电池）的两个电极分别是由氧化银锌电池（钮扣式电池）的两个电极分别是由氧化银与少量石墨组成的活性材料和锌汞合金构成，电解质银与少量石墨组成的活性材料和锌汞合金构成，电解质为氢氧化钾溶液，电极反应为为氢氧化钾溶液，电极反应为 ZnZn2OH2OH2e2e-ZnOZnOH H2 2O O；AgAg2 2O OH H2 2O O2e2e-2Ag2Ag2OH2OH ；总反应为：；总反应为：AgAg2 2O OZnZn2Ag2AgZnOZnO，下列判断正确的是（，下列判断正确的是（）A A、锌为正极，、锌为正极，AgAg2 2O O为负极为负极B B、锌为负极，、锌为负极，AgAg2 2O O为正极为正极C C、原电池工作时，负极区、原电池工作时，负极区PHPH减小减小D D、原电池工作时，负极区、原电池工作时，负极区PHPH增大增大B、C49ppt课件