必修2-2-2选修4-4化学能与电能资料.ppt

选修4 第四章 电化学基础 第1节 原电池 直接从自然界取得的能源称为一次能源 电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、直接污染最小的一种二次能源，又称为电力。 探究实验一: 将铜片、锌片分别插入稀硫酸中，观察发生的现象； 然后用导线将铜片、锌片连接起来，并接入一支电流表，观察发生的现象。 电池发明的小故事 2、原电池的反应原理：较活泼的金属发生氧化反应，电子从较活泼的金属(负极)通过外电路流向较不活泼的金属。 【结论】 锌片：Zn-2e- = Zn2+ (氧化反应) 铜片：2H+ +2e- = H2↑ (还原反应) 探究实验二: 用导线将碳棒、锌片连接起来，并接入一支电流表，观察发生的现象。 探究实验三: 用导线将碳棒、铜片连接起来，并接入一支电流表，观察发生的现象。 探究实验四: 用导线将铜片、锌片连接起来，并接入一支电流表，观察发生的现象。 探究实验五: 用导线将两块锌片连接起来，并接入一支电流表，观察发生的现象。 探究实验六: 用导线将锌片、铜片连接起来，分别放入两杯稀硫酸中，并接入一支电流表，观察发生的现象。 【动脑动手】 使用桌面材料：Zn片、Cu片、导线、电流计、水果（西红柿等），请设计一个装置使电流计指针偏转。 【练习】以下装置能否形成原电池？ 盐桥的作用： Cl-向锌盐方向移动，K+向铜盐方向移动，使Zn盐和Cu盐溶液一直保持电中性，从而使电子不断从Zn极流向Cu极。 几个概念 1、原电池是由两个半电池组成的； 2、半电池中的反应就是半反应，即电极反应。 3、半反应（电极反应）涉及同一元素的氧化价态和还原价态： 例如： (-) Pt|H2(100kPa)|H+(1.0mol?L-1)‖Cr2O72-(10mol?L-1), Cr3+(1.0mol?L-1), H+(1.0?10-2mol?L-1)|Pt(+) 负极:H2→2H+ + 2e- 正极:Cr2O72- +14H+ +6e- →2Cr3++7H2O 总反应:Cr2O72- + 3H2 + 8H+ = 2Cr3+ +7H2O 2、根据上述原理，为获得较长时间的稳定电流，如何将 “Zn-稀H2SO4-Cu”组成的原电池（如左下图）进行简单改装？ 小结 选修4 第四章 电化学基础 第二节 化学电源 用途广泛的电池 一、一次电池——干电池 (-)Zn│NH4Cl+ZnCl2│MnO2,C(+) 负极(Zn)： Zn–2e- =Zn2+ 正极(MnO2和C)： 2MnO2+2H2O+2e- =2MnOOH+2OH- 电池总反应： Zn+2MnO2+2NH4Cl =2MnOOH+Zn(NH3)2Cl2 一、一次电池——锌银电池(纽扣电池) (-) Zn│KOH│Ag2O (+) 负极(Zn)： Zn +2OH- -2e- =ZnO+H2O 正极(Ag2O)： Ag2O + H2O+ 2e- =2Ag+2OH- 电池总反应： Zn + Ag2O = ZnO + 2Ag 二、二次电池——铅蓄电池 (-) Pb│H2SO4│PbO2 (+) 负极(Pb)： Pb-2e-+SO42-=PbSO4 正极(PbO2)： PbO2+2e-+4H++SO42- =PbSO4+2H2O 电池总反应： Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O 阅读P76了解铅蓄电池的充电原理及铅蓄电池的优缺点。 ①放电过程 负极：氧化反应 Pb(s)+SO42-(aq)-2e-=PbSO4(s) 正极：还原反应 PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+2e-=2PbSO4 (s) +2H2O(l) 放电过程总反应： Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l) ②充电过程 阴极(接电源负极)：还原反应 PbSO4(s)+2e-=Pb(s)+SO42-(aq) 阳极(接电源正极)：氧化反应 2PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-=PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq) 充电过程总反应： 2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) 新华社伦敦3月12日电 英国锡里斯电力公司成功研制出功率为1千瓦的环保燃料电池，可以充当家用“电站”，为普通家庭提供电力和热水。这种新型燃料电池体积非常小，可以握在掌心里。这是电池世界的又一创举！ 三、燃料电池——氢氧燃料电池 (-) Pt│H2│H+│O2│Pt (+) 负极(Pt)：2H2-4e-=4H+ 正极(Pt)：O2+4