第二節化學能與電能

第二章化學反應與能量第一課時1/43電能——又稱電力（二次能源）一次能源：從自然界中直接取得能源．如:煤,石油,天然氣等。二次能源：一次能源經加工轉移得到能源。2/43年我國發電總量組成圖火力發電占據絕大部分什么是火力發電？火電站工作原理怎樣?3/43（一）、火力發電原理及過程燃燒蒸汽發電機化學能熱能

機械能

電能一、化學能與電能相互轉化4/43火力發電優點:a.我國煤炭資源豐富,廉價方便.b.電能清潔安全,又快捷方便.火力發電缺點:a.排出大量溫室效應氣體.b.有廢氣可能造成酸雨c.廢料廢水d.儲量有限e.能量轉換效率低5/43

化學能電能

？6/43化學能電能？（看書P35頁第二、三段，回答下列問題）1、當氧化劑和還原劑直接接觸進行反應時，化學能要經過一系列能量轉換才能轉換為電能。2、把氧化劑和還原劑分開，使氧化反應和還原反應在兩個不一樣區域進行。3、需要在氧化劑和還原劑之間架設橋梁使電子從氧化劑區域流向還原劑區域。4、考慮氧化反應和還原反應發生條件和環境，化學物質選擇。5、從電學角度考慮儀器選擇和組裝問題。7/43【試驗一】分別把鋅片和銅片插入到稀H2SO4中,觀察現象。鋅片上有氣泡,銅片上沒有氣泡Zn+2H+＝Zn2++H2↑8/43【試驗二】再用導線把鋅片和銅片連接起來，觀察銅片上有沒有氣泡產生？在導線中間接入一個電流表，觀察電流表指針是否偏轉?

A[試驗現象]：銅片上有氣泡產生，鋅片不停溶解，電流表指針發生偏轉。[試驗結論]：導線中有電流經過9/43原電池“負極出電子，電子回正極”

2、改變:

活潑金屬→發生氧化反應→向外線路提供電子→原電池負極；

不活潑金屬（或石墨）→發生還原反應→接收外線路提供電子→原電池正極。

（二）、原電池1、定義:把化學能轉變為電能裝置.失電子發生氧化反應得電子發生還原反應10/43電極材料現象電子得失電極反應原電池電極Zn片Cu片總離子反應方程式失得Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑負極正極Zn+2H+＝Zn2++H2↑有氣體產生Zn片溶解11/434、原電池組成條件

①兩種活潑性不一樣金屬（或一個金屬和另一個非金屬導體）組成電極。②電解質溶液。③形成閉合回路。3、化學電池組成:正極、負極、電解質溶液以及容器。5、原電池化學反應本質：

較活潑金屬發生氧化反應，電子從較活潑金屬（負極）經過外電路流向較不活潑金屬（正極）

氧化還原反應12/43例1：銅、鋅、稀H2SO4組成原電池

電極反應式:

負極(Zn):正極(Cu):Zn-2e-=Zn2+(氧化反應)[電極本身失去電子].

2H++2e-=H2↑

注:得失電子相等,總反應式:兩式相加

2H++Zn=H2↑+Zn2+(還原反應)[電解質溶液中陽離子得電子].13/43CH2SO4（不能夠）（不能夠）（能夠）（不能夠）例214/43病例分析例315/43病例分析16/43病例分析17/43你能為她開一個藥方嗎？18/436、判斷原電池正、負極方法＊由組成原電池兩極材料判斷：普通是較活潑金屬作負極較不活潑金屬或非金屬導體作正極＊依據電流方向或電子流動方向判斷：電流是由正極流向負極；電子流動方向是由負極流向正極。＊依據原電池兩極發生改變來判斷：原電池負極總是失電子發生氧化反應，正極總是得電子發生還原反應。19/43判斷以下裝置是否能組成原電池，并寫出對應電極反應及總反應。20/431,Zn—Zn與稀硫酸進行試驗.3,Zn—石墨與稀硫酸進行試驗.4,Fe—Zn與稀硫酸進行試驗.5,Cu—Zn與乙醇進行試驗.6,Cu—Zn與一個西紅柿(或一個蘋果)進行試驗.7,Cu—Zn與兩個西紅柿進行試驗.8,Cu—Zn與橙汁進行試驗.以上能夠組成原電池是：3,4,6,8例121/43例2,把a、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導線兩兩相連組成原電池。若a、b相連時，a為負極；c、d相連時，電流由d到c；a、c相連時，c極上產生大量氣泡，b、d相連時，b上有大量氣泡產生，則四種金屬活動性次序由強到弱為：()A．a>b>c>dB．a>c>d>bC．c>a>b.>dD．b>d>c>aB22/43鋅片插入稀硫酸中，被腐蝕。（化學腐蝕）鋅片在鋅,銅（稀硫酸）原電池中作為負極，也被腐蝕。（電化學腐蝕）哪個更加快？原電池負極被腐蝕得更加快。分析鋅,鐵（稀硫酸）原電池中電極反應。你感受到作為正極，鐵被保護了嗎？原電池金屬正極被保護。23/43負極（鋅片）：Zn－2e-=Zn2+負極（鋅片）：Zn－2e-=Zn2+正極（石墨）：2H++2e-=H2↑正極（銅片）：Cu2++2e-=Cu總反應:Zn+2H+=Zn2++H2↑總反應:

Zn+Cu2+=Zn2++Cu怎樣正確書寫電極反式24/43電極反應式書寫方法1、寫出總反應方程式2、把總反應依據電子得失情況，分成氧化反應、還原反應3、氧化反應在負極發生，還原反應在正極發生，反應物和生成物對號入座，注意酸堿介質和水等參加反應25/43寫出以下原電池電極反應1、Zn-C-CuSO42、Fe-C-H2SO43、Zn-Cu-H2SO44、Fe-Ag-AgNO3復習鞏固：26/43第二節化學能與電能

第二章化學反應與能量第二課時27/43二、發展中化學電源干電池堿性電池蓄電池鋰離子電池燃料電池28/43干電池堿性電池（1）干電池結構及電極反應原理29/4330/43（1）干電池結構及電極反應原理負極：Zn—2e-==Zn2+正極：2NH4++2e-==2NH3↑+H2↑Zn+

2NH4+==Zn2++2NH3↑+H2↑電池總反應式：特點：a：一次性電池，不可逆b：用KOH代替NH4Cl能提升性能，延長壽命31/43蓄電池（2）充電電池(又稱二次電池)32/4333/43（2）充電電池(又稱二次電池)Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O(-)(+)負極:Pb+SO42--2e-==PbSO4

Pb+PbO2+4H++2SO42-==2PbSO4+2H2O正極:PbO2+4H++SO42-+2e-==PbSO4+2H2O鉛蓄電池特點：電池總反應式：二次電池,可再次充電使用34/43氫氧燃料電池(3)燃料電池35/4336/43(3)燃料電池

新型電池中，電極導電材料普通多孔金屬板，負極是通入還原劑一方，正極是通入氧化劑一方。

氫氧燃料電池，電解質溶液為30%氫氧化鉀溶液.

正極：O2+4e+2H2O===4OH-

負極：2H2–4e+4OH-===4H2O總反應式：2H2+O2==2H2O特點：高效,環境污染少,外加設備供給氧化劑37/43例2,寫出甲烷燃料電池（電解質溶液為氫氧化鉀溶液）電極反應式及總方程式：正極：

2O2+8e-+4H2O===8OH-負極：

CH4+10OH--8e===CO32-+7H2O總反應：CH4+2O2+2OH-===CO32-+3H2O反應后溶液pH怎樣改變？38/434、鎳鉻電池

特點：比鉛蓄電池耐用，可密封重復使用。NiO2（S）+Cd（S）+2H2O（L）=Ni（OH）2（S）+Cd（OH）2（S）Ag2O（S）+Cd（S）+H2O（L）=2Ag（S）+Cd（OH）2（S）39/43例3,請依據反應:2Fe3++Fe

=3Fe2+設計原電池，你有哪些可行方案?Fe-CuFeCl3Fe-CFe(NO3)3Fe-AgFe2(SO4)340/43依據反應設計原電池，你有哪些可行方案?（2Fe3++Fe

=3Fe2+）負極正極電解質溶