化学能与电能-梅松口中学.PPT

松口中学高一级化学科 必修2 第二章第二节 李凌云制作 原电池：将化学能转变为电能的装置 原电池反应本质：氧化还原反应 构成原电池的条件是： 1.活泼性不同的两种金属或者一种金属与一种非金属导体. 2.电解质溶液 3.闭合回路 4.能自发发生氧化还原反应 * 一、一次能源与二次能源 一次能源： 直接从自然界获取的能源称一次能源。如流水、风力、原煤、石油、天然气、天然铀等。 二次能源： 一次能源经过加工、转换得到的能源称为二次能源。如：电力、蒸汽等 火力发电厂工作原理 火力发电厂能量转化： 化学能 热能 机械能 电能 燃烧 蒸汽 发电机 火力发电的优点与缺点： 优点： 1、我国煤炭资源丰富廉价方便 2、电能清洁安全，又快捷方便，节省时间 缺点： 1、排出大量温室效应气体（CO2）和废气（SO2），能导致酸雨 2、产生废渣（有毒金属和致癌化合物）、废液 3、能量转化效率低。 思考：能否将化学能直接转化为电能？ 将锌片和铜片用导线连接（导线中间接入一个电流表），平行插入盛有稀硫酸得烧杯中，观察现象。 锌片 电流表 铜片 现象 铜片表面有气泡产生 锌片不断溶解 电流表指针发生偏转 实验分析： 锌片： 铜片： Zn — 2e－ = Zn2+ （发生氧化反应） 2H+ + 2e－ ＝ H2↑ （发生还原反应） 负极 正极 原电池： Zn＋ 2H+ ＝ Zn2+ ＋ H2↑ 定义：将化学能转变为电能的装置 总反应： 构成原电池的条件是什么？ (1) 两电极 活泼性不同的两种金属 或者一种金属与一种非金属导体(如石墨) 用导线连接或直接接触。 ⑵ 电解质溶液 ⑶ 闭合回路 酸、碱、盐溶液一般要能和某极发生氧化还原反应 练习 1、判断下列装置是否是原电池？请说明理由；若是，请指出正负极名称，并写出电极反应式. ① ② ③ (×) (×) (∨) 2H++2e-＝H2↑ 负极： 总反应： 正极： Zn－2e-＝Zn2+ Zn+2H+＝Zn2++H2↑ ⑤ ④ (∨) (∨) 负极： 正极： 总反应： 正极： 负极： 总反应： Zn－2e-＝Zn2+ 2H++2e-＝H2↑ Zn+2H+＝Zn2++H2↑ Fe－2e-＝Fe2+ Cu2++2e-＝Cu Fe+Cu2+＝Fe2++Cu Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4 ⑥ (×) 思考： Zn和稀H2SO4制H2时，为加快反应常加入少量CuSO4溶液，为什么？ 2. 如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬在盛水的烧杯中，使之平衡；小心的向烧杯中央滴入CuSO4溶液，片刻后可观察到的现象是 ( D ) A. 铁圈和银圈左右摇摆不定； B. 保持平衡状态； C. 铁圈向下倾斜； D. 银圈向下倾斜； 学与问： 根据电学知识，你知道电子是怎样流动的吗？你如何判定装置的正、负极？ 负极：较活泼的电极，电子流出的极，失去电子，发生氧化反应 正极：较不活泼的电极，电子流入的极，得到电子，发生还原反应 负极 正极 e- e- 化学电源 空气电池 锂电池 (1)干电池的构造是什么样的? (2)干电池的负极和正极分别是什么?电解质溶液又是什么? (3)干电池使用久了会发生什么现象? 思考题 (4)什么叫做充电电池?铅蓄电池的构造是什么样的? (5)铅蓄电池负极和正极分别是什么?电解质溶液又是什么? (6)废旧电池是否应该回收?为什么? 干 电 池 上图是锌－锰干电池 负极:Zn-- 2e- ==Zn2+ 正极(C):2NH4++ 2e- ==2NH3↑+2H2 ↑ 体积小、性能好的碱性锌－锰电池应运而生。这类电池的重要特征是电解液由原来的NH4Cl变为离子导电性更好的碱性(湿的KOH)，负极也由锌片改为锌粉，反应面积成倍增长，使放电电流大幅度提高。 铅蓄电池 *