酸性锌锰电池.PPT

* 化学能与电能 执 教 毛 东 海 资料：1990至2002年我国人均耗电量变化 资料来源：中国有色金属科技信息网 / 我国电力81%左右靠火力发电！ 一、化学能与电能的相互转化 化学能 热能 机械能 电能 火电站的工作原理 燃烧设备 蒸汽机 发电机 煤炭 1、化学能转化成电能的工作系统 化学能 热能 机械能 电能 燃烧设备 蒸汽机 发电机 煤炭 设备 性能 协调 工作系统 复杂系统 能量损耗多 简单系统 能量损耗少 火力发电是一个复杂系统！ 我国煤炭热电转换率仅为33%左右，比发达国家低10个百分点（信息来源：国务院国有资产监督委员会。/index.html） 实验1：探究原电池（系统）的工作原理——系统的本质 锌片上产生大量气泡 Zn+2H+→Zn2++H2↑ 无现象 铜与硫酸不反应 铜片上有大量气泡 H+从铜片上得到电子 电流计指针偏转 电子定向移动形成电流 铜片-正，锌片-负 2、原电池—化学能转化成电能的简单系统 思考： （2）为什么实验3中铜片上会产生气泡，锌片上的气泡比原来少了？ （3）以上实验是否说明锌片和铜片的活动性在这样的环境中改变了？ （4）锌片和铜片的质量有无变化？ （5）溶液中的[H+]有何变化？ （1）为什么电流表的指针发生偏转？ （6）哪一个极作为负极？ （1）原电池及其工作原理 ●定义：化学能转化成电能的装置叫做原电池。 A Zn Cu SO42－ H+ H+ ●工作原理（本质）——氧化还原反应 负极（-）锌片：Zn-2e==Zn2+ ，氧化反应 正极（+）铜片：2H++2e==H2↑，还原反应 总反应： Zn+2H+→Zn2++H2↑ （2）原电池的构成条件 实验2：探究原电池（系统）的构成条件—设备、性能、协调 指针偏转 Cu2++2e→Cu Fe-2e→Fe2+ Fe+Cu2+→ Fe2++Cu 指针偏转 2H++2e → H2↑ Zn-2e → Zn2+ Zn+2H+→Zn2++H2↑ 指针偏转 2H++2e → H2↑ Fe-2e→Fe2+ Fe+2H+→Fe2++H2↑ 指针不偏转 指针不偏转 指针不偏转 指针不偏转 （1）设备：两个电极、电解质溶液。 结论： （2）性能：两个电极均导电，且活动性不同；至少一个电极和电解质溶液能反应。 （3）协调：电极、电解质溶液之间必须形成闭合回路。 巩固练习 下列装置哪些属于原电池，请说明理由。如是，请指出正极、负极。 Cu A Zn 甘油 (1) Ag A Al AgNO3 (2) 盐酸 生铁 (3) Cu Zn H2SO4 (4) A Cu Fe FeCl3 (5) Zn H2 SO4 H2SO4 A Cu (6) Zn H2 SO4 H2 SO4 A Cu 盐桥 (7) A Al NaOH Mg (8) A Fe NaCl C (9) 结论： 除了（1）（6）其他都是原电池。 需要注意 1、注意隐蔽的闭合回路，不一定有导线连接。 2、失去电子的一极作为负极。 3、电极和电解质溶液反应，包括在外界环境干预下与溶质、溶剂的反应。 拓展应用：解释下列现象 （1）实验室制备氢气，用粗锌比纯锌反应速度快？在硫酸中加入几滴硫酸铜溶液能使制取氢气的速度加快。 （2）轮船在海水中行驶比在河水中行驶更易受到腐蚀。避免这种情况可采用什么措施？ （3）用铝质铆钉来铆接铁板，铁板不易生锈；用铜质铆钉来铆接就容易生锈。 （5）解释外加电流的阴极保护法、牺牲阳极的阴极保护法（钢闸门示意图）。 镁作为牺牲阳极保护钢不受腐蚀 （4）镀层破损后，为什么镀锌钢板（白铁）比镀锡钢板（马口铁）耐腐蚀？ 拓展应用：解释下列现象 演示实验：水果电池 * * *