化学能转化为电能PPT下载7
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化学能转化为电能——电池ppt-鲁科版选修四PPT教学课件
三、常见的化学电源
干电池（NH4Cl糊状物为电解质） 负极（锌筒）：Zn-2e—=Zn2+， 正极（石墨）2NH4++2MnO2 +
2e-=2NH3↑+Mn2O3+H2O 总反应：Zn+2NH4++2MnO2= Zn2++2NH3↑+Mn2O3+H2O
银锌电池（电解质为KOH） 负极：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2 （或Zn+2OH--2e- =ZnO+H2O） 正极：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH总反应：Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag （或 Zn+Ag2O=ZnO+2Ag）
四、金属的腐蚀和防护
讨论：钢铁的腐蚀 钢铁在潮湿的空气中更容易腐蚀 原因：空气中溶解CO2的水分
酸性增强（形成电解质溶液） Fe和C构成原电池的两极
Fe：负极
C：正极
金属的防护 影响金属腐蚀的因素包括： 金属的 本性 和 介质 。
金属越活泼越容易被腐蚀
金属合金中活泼的金属易腐蚀 例如：钢铁腐蚀 介质对金属腐蚀影响很大： 金属在潮湿的空气中、接触腐蚀性 气体或电解质溶液，都容易被腐蚀
第三节 化学能转化为电能
----原电池
一、原电池 把化学能转变为电能的装置
1 定义：
实验现象：
电流计指针发
生偏转，
Cu片上有气泡
(1)
(2)
产生
2、原电池工作原理
较活泼的金属失去电子发生氧化反应， 电子从较活泼金属（负极）通过外电 路流向较不活泼的金属（正极） 。
二、实验探究形成原电池的条件
专题2 第三单元 第1课时化学能转化为电能课件(33张)[可修改版ppt]
![专题2 第三单元 第1课时化学能转化为电能课件(33张)[可修改版ppt]](https://img.taocdn.com/s3/m/802e68a258f5f61fb636662f.png)
归纳总结
1.利用原电池原理可比较金属活动性 作负极的金属活动性强，作正极的金属活动性弱。 2.形成原电池可改变化学反应速率 如金属表面形成原电池会加速金属被腐蚀，即金属易发生电化学腐蚀。
活学活用
3.在钢铁腐蚀过程中，下列五种变化可能发生的是
①Fe2＋转化为Fe3＋ ②O2被还原 ③产生H2
④Fe(OH)3失水形成Fe2O3·xH2O ⑤杂质碳被氧化
3.结合原电池工作原理及上述实验现象，分析原电池的构成条件是什么？ 答案 理论上，自发的氧化还原反应均可构成原电池。具体条件是 ①具有活动性不同的两个电极(金属与金属或金属与能导电的非金属)； ②溶液：两电极均插入电解质溶液中； ③导线：两极用导线相连，形成闭合回路。
答案
归纳总结
还原性较弱的金 属或能导电的非 金属
还原 反应
还原性较强的 金属
氧化 反应
电子 流入
电流 流出
电子 流出
电流 流入
活学活用 1.在如图所示的8个装置中，属于原电池的是_____________。
√
√√
解析 图中A、B都只有一个电极，C中是两个活动性相同的电极，E中
酒精不是电解质溶液，H不能形成闭合回路，它们不属于原电池，属于
原电池的只有D、F、G。
思维启迪 解析 答案
2.在如图所示的装置中，a的金属活动性比氢要强，b为碳棒，关于此装 置的各种叙述不正确的是 A.碳棒上有气体放出，溶液中c(H＋)减小
√B.a是正极，b是负极
C.导线中有电子流动，电子从a极到b极 D.a极上发生了氧化反应
解析 答案
二、原电池原理的应用
1.由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。
A.只有①②
苏教版化学必修2 化学能转化为电能(共25张PPT)
[想一想]
判断下列有关正极说法的正误：
1.活泼的是正极 x 2.电子从正极流出 x 3.电流从正极流出 √ 4.电解液中阳离子移向正极 √ 4.在正极上发生氧化反应 x 5.正极得电子本身做氧化剂 x
原电池原理的应用
(1) 比较金属性的强弱 活泼的金属作 负极 。 (2)比较反应速率
构成原电池能 加快 反应速率 (3) 金属的腐蚀
正极
2H++2e- =H2
得到电子， 发生还原反应 （正极本身不参 与反应）
一、原电池： 1、定义：将化学能转化为电能的装置
2、电极反应式：
Zn
Cu
（氧化反应）负极： Zn-2e- =Zn2+
（还原反应）正极：2H+ +2e- =H2↑
总反应离子方程式：Zn+2H+ = Zn2+ + H2↑
探究形成原电池的条件
Cu2+ ＞ 酸中的H+ ＞ O2
Cu2+ + 2e- = Cu 2H+ +2e- =H2↑
O2 + 4e- +2H2O=4OH-
定义 将化学能转换电能的装置 电极及 负极:活泼金属→氧化反应 电极反应 正极:不活泼金属(or导电的
非金属单质)→还原反应 电子流向 负极→导线→正极
形成条件 两极→溶液→连线构成闭合
—
应用3 钢铁的电化学腐蚀
Na+ Cl- H2O O2
2、吸氧腐蚀
电解液 酸性：析氢腐蚀
中性、碱性： 吸氧腐蚀
电化学腐蚀：金属因构成原电池而被腐蚀。
负极（Fe）：2Fe - 4e‾ = 2Fe2+
正极（C）：2H2O ＋ O2+4 e‾ = 4 OH ‾
化学能转化为电能课件
1. 原电池的工作原理是基于氧化还原反应的。在 本次实验中，锌与稀硫酸反应释放出电子，而铜 离子则得到电子被还原成铜原子。这个过程中， 电子从锌流向铜形成了电流。
3. 在实际应用中，原电池被广泛应用于各种便携 式电子设备和电动工具中。此外，原电池还可以 作为能源储存装置用于太阳能、风能等可再生能 源系统中。
实验目的与步骤
实验目的：通过观察和记录化学能转化为电能 的过程，理解原电池的工作原理和构成条件。
实验步骤
1. 准备实验器材，包括电流表、电压表、导线、 电极（铜片和锌片）、电解质溶液（稀硫酸） 等。
2. 将铜片和锌片分别插入稀硫酸中， 观察现象。
3. 用导线将电流表、电压表与铜片、 锌片连接起来，形成闭合回路。
实验现象记录与分析
01
现象分析
02
03
04
1. 锌片上的气泡是氢气，说 明锌与稀硫酸发生了化学反应
，释放出电子。
2. 电流表和电压表的读数表 明，闭合回路中产生了电流和 电压，即化学能转化为了电能
。
3. 铜片上析出的红色物质是 铜，说明在闭合回路中，铜离 子得到了电子被还原成了铜原
子。
实验结论与讨论
备、电动汽车等。
未来化学电池的能量密度、功 率密度和循环寿命等性能将得 到进一步提升，同时新型电池
技术也将不断涌现。
燃料电池作为一种高效、清洁 的能源转换装置，将在未来能 源领域发挥越来越重要的作用 ，尤其是在移动设备和分布式 发电等领域。
太阳能电池的光电转换效率将 不断提高，同时新型太阳能电 池材料和技术也将得到更广泛 的应用。
内容
包括化学电池的基本原理、电极反应 、电池性能评价等方面。通过实验和 案例分析，让学生了解化学能转化为 电能的实际应用和意义。
化学能转化为电能课件
师生 互动 火电站从开始到结束能量是如何转化的？
化石燃料
化学能
燃烧
蒸汽 热能
发电机
机械能
电能
【学生讨论】 你知道火力发电有哪些优缺点吗？
火力发电厂
学生分组实验：观察思考
A
③
Cu
Zn
稀H2SO4
①
稀H2SO4
H2SO4
稀H2SO4
1. 请描述你所观察到的实验现象？
2.实验3中，铜片上冒出什么气体?如何证明?
外电路
负极 氧化反应
还原反应 正极阴阳离离子
电解质溶液
子
内电路
【实验探究】三、形成原电池的条件
形成条件一：活泼性不同的两个电极
负极：较活泼的金属 正极：较不活泼的金属或非金属导体（石墨）等
形成条件二：电极需插进电解质溶液中
形成条件三：必须形成闭合回路
形成条件四：必须存在自发的氧化还原反应
3.构成原电池的条件
电子流入的一极是正 极
原电池的电极反应
原则：负极，失电子，发生氧化反应； 正极，得电子，发生还原反应。
锌片（负极）：Zn-2e-=Zn2+ （氧化反应） 电 铜片（正极）：2H++2e-=H2 ↑ （还原反应） 子
注：书写电极反应时，要使两极得失电子数相等。
总反应：Zn+2H+＝Zn2++H2↑
二、原电池工作原理
还原剂失去的 电子从锌极流 出
负极
还原剂(Zn)失去电 子，发生氧化反应
Zn-2e-=Zn2+
经外电路
Zn2+ H+
SO42-
流入铜极.
正极 氧化剂(H+)在铜极上 得到电子，发生还 原反应 2H+ +2e-=H2
《化学能转化为电能》课件17页PPT
END
实验2:将青蛙放到铜制的解剖盘里，当解剖 刀接触蛙腿时，蛙腿发生抽搐。
他根据实验得出：青蛙自身肌肉和神经里的 “生物电”是导致抽搐的原因。1791年，伽伐尼 发表了《论肌肉中的生物电》论文，引起广泛关 注。
善于质疑的意大利物理学家伏打，提出了疑问： 为什么只有青蛙腿和铜器和铁器接触时才发生抽搐？ 实验如下：
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
徐州市三十五中学青年教师基本功比赛课件制作
我们能为其究其原因？
实验探究一——大家一起来动手！
1、把一块锌片插入稀硫酸 2、把一块铜片插入稀硫酸 3、 把一块锌片和一块铜片同时平行插入稀 硫酸（锌片与铜片不接触)。 4、 用导线把实验2中的锌片和铜片连接起 来，然后将锌片与铜片平行插入稀硫酸中。 5、在导线中间连接一个灵敏电流计。
原电池工作原理
《化学能转化为电能》课件
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
酒精
稀硫酸
稀硫酸
D
E
F
作业布置
11
意大利物理学家 亚历山德罗.伏打 (Alessandro Volta)
化学能转化为电能 课件
铝-空气(-k海ōn水g电qì)池(diànchí)
1991 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。
负极： 4A1-12e - ＝ 4A13+
正极： 3O2+6H 2O+12e - ＝12OH -
电池总反应式为： 4A1+3O 2+6H 2O＝ 4A1(OH) 3
正极
(PbO
2)：PbO
2
+
4H
+
+SO
2-
4
+
2e
＝ PbSO
4
+2H
2O
总电池反应 :PbO 2 + Pb +2H 2SO4＝ 2PbSO 4↓+ 2H 2O
(1.25 ～1.p2pt 课8件g/cm -3)
40
第四十页，共49页。
拓
展Ⅲ.
创
高能电池(
银锌电池、锂电池
)
新银锌电池
电极(:dZiànn为jí)负极(fùjAí)g，2O 为正极(zhèngjí) 电解液 : KOH 溶液
ppt课件
38
第三十八页，共49页。
ppt课件
39
第三十九页，共49页。
Ⅱ.铅蓄电池 (二次电池 )
电极(diàPnbj为í)：负极(fùPjíb)；O 2为正极(.zhèngjí) 电解液 :30% 的 H2SO 4溶液
电极反应式 :
负极 (Pb) ： Pb + SO
2 4
-2e-＝PbSO
4
ppt 课件
31
第三十一页，共49页。
为什么实验室制取氢气时常用(chánɡ yònɡ)不纯的锌？
1991 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。
负极： 4A1-12e - ＝ 4A13+
正极： 3O2+6H 2O+12e - ＝12OH -
电池总反应式为： 4A1+3O 2+6H 2O＝ 4A1(OH) 3
正极
(PbO
2)：PbO
2
+
4H
+
+SO
2-
4
+
2e
＝ PbSO
4
+2H
2O
总电池反应 :PbO 2 + Pb +2H 2SO4＝ 2PbSO 4↓+ 2H 2O
(1.25 ～1.p2pt 课8件g/cm -3)
40
第四十页，共49页。
拓
展Ⅲ.
创
高能电池(
银锌电池、锂电池
)
新银锌电池
电极(:dZiànn为jí)负极(fùjAí)g，2O 为正极(zhèngjí) 电解液 : KOH 溶液
ppt课件
38
第三十八页，共49页。
ppt课件
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第三十九页，共49页。
Ⅱ.铅蓄电池 (二次电池 )
电极(diàPnbj为í)：负极(fùPjíb)；O 2为正极(.zhèngjí) 电解液 :30% 的 H2SO 4溶液
电极反应式 :
负极 (Pb) ： Pb + SO
2 4
-2e-＝PbSO
4
ppt 课件
31
第三十一页，共49页。
为什么实验室制取氢气时常用(chánɡ yònɡ)不纯的锌？
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2、有A、B、C、D四种金属，将A与B用导线连起来，浸入稀
H2SO4溶液中，B上冒气泡；将A、D分别投入等浓度的盐酸中， D比A反应剧烈；将铜浸入Ｂ的盐溶液里，无明显变化；如果把
铜浸入C的盐溶液里，有金属C析出。据此判断它们的活动性由
强到弱的顺序是
（B）
A、D C A B B、D A B C C、D B A C D、B A D C
G
Cu
C
稀HAF2SgeONC4Ol3 3
下列哪些装置能构成原电池
Zn
C
Zn
Zn
Zn
Cu
(A) 蔗糖
(B) 稀盐酸
Fe
Cu
Fe C
(C) 稀硫酸
Zn
Cu
(D)
稀硫酸
稀硫酸
(E) 稀硫酸
(F) 硫酸铜
设计原电池
（1） [拓展]请结合组成原电池的条件，将氧化还原反 应：Fe + Cu2+ = Cu + Fe2+ 设计成一个原电池。
原电池的应用：
1.加快反应的速率。 2.2.判断金属活泼性。 3.3.防止金属腐蚀。
4.制造各种化学电池。
如干电池、蓄电池、充电 电池等；
水下摄影机拍摄到的残骸--船头部分
餐具
1912年4月11日， 当时世界上最豪华的客轮“泰坦尼
克号”在纽芬兰海岸外与冰山相撞，船上1513人与船一
起沉没，如主今控室……
酸性 中性 碱性
负极 正极 负极 正极 负极 正极
2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O 2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 2H2O + 4e-= 4OH2H2 +4OH-- 4e- = 4H2O
O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-
二、干电池
负极（锌筒）：Zn-2e-=Zn2+ 正极（石墨）：2MnO2+2NH4++2e-=Mn2O3+2NH3+H2O 总反应：Zn+ 2MnO2+2NH4+=Zn2++ Mn2O3+2NH3+H2O
相关资料：病人有蛀牙史， 出过一次车祸
病历档案
姓名：Mrs Green
性别：女
年龄：52 不锈
病状：头痛、失眠心情烦躁 钢制
病因：不详
成
相关资料：病人有蛀牙史， 出过一次车祸
黄金 制成 的
自主探究活动4：“水果电池”设计
水果（西红柿）、音乐贺卡、Zn片、 Cu片、导线，请设计一个能使音乐贺 卡响起来的装置。独立设计，动手试 验，相互讨论与观摩，交流体验。
各 干电池 类 电 池
纽扣电池
用途广泛的电池
用于“神六”的太阳能电 池
笔记本电脑专用电池 手机专用电池
摄
池各
像
式
机
各
专
样
用
的
电
纽
池
扣
电
一、新型燃料电池
1、氢氧燃料电池
20世纪60年代应用于美国载人飞船，也曾用 于叉车、牵引车等。
燃料电池是继水力、火力、核能发电之后 的第四类发电—化学能发电
FCX CONCEPT概念车
H2SO4 ③
H⑤2SO4
Zn
C
CuSO4
⑥√
巩固练习 1、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 ( D ) CuSO4溶液，片刻后可观察到的现象是 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
在下列（1）(2)（3）两个装置中，Fe极分别是 原电池的什么极？写出Fe极上发生反应的方程式。
Sn
（1）
（2）
（3）
(4)
Fe是负极
Fe是正极
Fe－2e-＝Fe2+
2H+＋2e-＝H2↑
比较Fe被腐蚀的快慢： （1）＞（2）＞（4） ＞ （3）
说明：Fe作原电池负极时，腐蚀加快，金属活动性相差越 大，越易腐蚀，作正极时不被腐蚀。
资 料：
银锌原电池是用不锈钢制成的小圆盒，形 似纽扣，故称纽扣电池。盒内一端填充氧化银 和石墨组成的活性材料，另一端填充锌汞合金 组成的活性材料。电极反应如下：
锌：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O 氧化银：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-
锌是 负 极，发生 氧 化 反应； 氧化银是 正 极，发生 还 原 反应。 总反应为： Zn+Ag2O= ZnO+2Ag .
玉环火力发电厂
火电厂工作原理
化学能 燃烧
热能 蒸汽
一步到位
发电机
机械能
电能
1780年，伽伐尼(Galvani,L.意大利生物学家)
解释 ：生物电
伏打对生物电观点质疑
（Volta,A.1745-1827）
1800年建立伏打电堆
Zn
Cu
稀H2SO4
把化学能转化为电能的装置
G
Zn
Cu
稀H酒2S精O4
离子流向：阳离子 阴离子
正极 负极
组成原电池的条件：
①有两种活动性不同的金属（或金属 和非金属导体）作电极
②两电极均插入电解质溶液中 ③两极相连形成闭合回路 ④发生氧化还原反应
负极 正极
下列哪些装置可以构成原电池，哪些不能？
Ag
Cu
H①2SO4
Zn
Cu
Hale Waihona Puke 酒精 ④Fe Cu
√ H2SO4
②
Zn
Zn
简单原电池的工作原理
电 极 负极 (锌)
反 应
正极(铜)
Zn - 2e－＝Zn2+ (发生氧化反应 ) 2H+ + 2e－ ＝ H2 （发生还原反应)
总反应方程式：Zn+2H+=Zn2++H2 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2
电子流向与电流方向
电子流向：负极（Zn) 外电路 正极（Cu）
电流方向：正极（Cu） 外电路 负极（Zn）
1、电解液：
。
2、电极材料：
正极 ，负极 。
3、电极反应式 ：
负极:
.
正极:
.
设计原电池
（2） [拓展]设计一个原电池，其原电池反应为：
Cu+2FeCl3= 2FeCl2 +CuCl2 写出电极名称和电极反应式。
1、电解液：
。
2、电极材料：
正极 ，负极 。
3、电极反应式 ：
负极:
.
正极:
.
病历档案 姓名：Mrs Green 性别：女 年龄：52 病状：头痛、失眠心情烦躁 病因：不详
客房内贵妇人们的帽子
负极(Fe)：2Fe – 4e- = 2Fe2+ 正极( C ): 2H2O ＋ O2 ＋ 4e- ＝ 4OH－
在溶液中发生反应: Fe2+ ＋ 2OH － ＝ Fe(OH)2 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3(形成褐色锈斑)
锌
锌
锌
化学电源
各类电池
锂电池 叠层电池
燃料电池车X-Trail FCV
雪 佛 兰
Volt
日本和德国的燃料电池技术发展较
为超前，目前，日本主要电子制造商已 经开始着手制定笔记本电脑燃料电池的 标准。
届时，笔记本连续工作8个小时以 上将是家常便饭，通过更新燃料，将可 实现笔记本永不断电。
燃料电池
介质 电池反应： 2H2 +Ｏ２ = 2H2O