高一化学《化学能与电能》PPT课件

Zn A Zn Zn A C Zn A Cu
Zn
A
Cu
A
稀硫酸
不偏转
B
稀硫酸
偏转
C
乙醇
不偏转
观察：电流计指针是否偏转。
D
稀硫酸
不偏转
条件一 原电池的电极材料
Zn
G Zn Zn
G
C
G
Zn
Cu
H2SO4溶液
A 结论一
H2SO4溶液
B
H2SO4溶液
铜锌原电池
有两种活动性不同的金属（或一种金属和
一种非金属导体）做电极，较活泼的金属为负
负极H2：2H2+4OH- -4e- =4H2O 正极O2：O2+2H2O +4e- =4OH总反应： O2+2H2 =2H2O
5、海水电池（电解质溶液为海水）
负极：4Al-12e—=4Al3+， 正极：3O2+6H2O+12e—=12OH— 总反应：4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3
6、锂电池（有机溶剂电解液）
1．有两种活动性不同的金属（或一种金属和 一种非金属导体）做电极，较活泼的金属为负 极，较不活泼的金属（碳棒）为正极． 2．两个电极插入电解质溶液中。 3．构成闭合回路。
注意：必须有一个自发进行的氧化还原反应。
练一练
1、下列各种情况是否形成了原电池？
G
C G Cu
Fe
Ag
Zn
Cu
H2SO4溶液
A
G
2、铅蓄电池
负极Pb：Pb+ SO42- -2e- = PbSO4 正极PbO2：PbO2+4H+ + SO42- +2e- =PbSO4+2H2O 总反应：
钮扣电池：不锈钢制成一个由正极壳 和负极盖组成的小圆盒，盒内靠正极 一端填充由Ag2O和少量石墨组成的正 极活性材料，负极盖一端填充锌汞合 金作负极活性材料，电解质溶液为浓 KOH溶液，已知电池内Zn的氧化产物为 ZnO
化学能与电能的转化
*实验探究1*
Cu
Zn
Zn Cu Zn
Cu
稀硫酸
A
稀硫酸
B
稀硫酸
C
实验指导： 1.按图示进行实验操作。 2.观察：金属片上是否有气泡产生。
稀硫酸
D
一、原电池
1.概念：把化学能转化成电能的装置叫做原电池
负极：电子流出的一极 正极：电子流入的一极
电极反应：
锌片（负极）：Zn-2e-=Zn2+ 氧化反应 铜片（正极）：2H++2e-=H2↑还原反应
3、银-锌电池
负极：Zn+ 2OH- -2e- =ZnO+H2O 正极：Ag2O+ H2O +2e- =2Ag+ 2OH总反应： Ag2O+ Zn =ZnO+ 2Ag
4、燃料电池
氢氧燃料电池是一种新 型的化学电池，其构造 如图示：两个电极均由 多孔性碳制成，通入的 气体由孔隙逸出，并在 电极表面放电。
，负极 Fe片 。
课后探究
1、采用哪些措施可以加快锌与稀硫酸的反应速率？ 2、调查一下，常用的电池有哪些？请通 过查阅资料了解它的原理和用途。
下课
再见
*实验探究3*
Zn e-
?
—
Cl- K+
⑴、电极反应式 ： Cu
+ 负极: Zn - 2e-= Zn2+ .
正极: Cu2+ + 2e- = Cu .
负极：2Li-2e—=2Li+，正极：I2+2e—=2I—， 总反应：2Li+I2=2LiI 跟相同质量的其它金属作负极相比，使用寿命延长， 高能、质轻、电压高、工作效率高、储存寿命长。
市场上出售的“热敷袋”其主要成分是铁屑、碳粉、木屑和少
量氯化钠、水等，热敷袋启用之前用塑料袋密封使其与空气隔绝， 启用时，打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量，使用完后，会发现有 大量的铁锈存在，请回答下列问题： （1）热敷袋使用时，为什么会放出热量？ （2）碳粉的主要作用是什么？氯化钠又起了什么作用？ （3）试写出有关的电极反应式和化学方程式。
原电池总反应： Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑
原
电 池 工 作
还原性物质 负极
流出电子 发生氧化反应
电子
氧化性物质
（导线）
正极
流入电子
发生还原反应
原
理
你知道吗
原电池是意大利科学家伏打 于1799年捕捉到原电池的实验 现象，并加以研究，发明了世界
上第一个电池——伏打电池
*实验探究2*
电极反应 (工作原理) 构成条件
电流与电子 的方向
负极：Zn - 2e－＝Zn2＋ 正极：2H+ + 2e－＝H2↑
发生氧化反应 发生还原反应
1．有两种活泼性不同的金属（或一种是非金属 导体）作电极；
2．电极插入相通的电解质溶液中；
3．两极用导线相连形成闭合的回路。
电子：负极→正极 电流：正极→负极
＊活动与探究＊
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。
Fe
Cu ⑴、电极反应式 ：
负极: Fe －2e－＝ Fe2.+
正极: Cu2+ + 2e－＝ C.u
⑵、电解质溶液：可溶性铜盐 。
CuCl2溶液
⑶、电极材料：
活动性比Fe差的
正极 金属或碳棒
Zn
Cu
盐酸溶液
B
G
Mgห้องสมุดไป่ตู้
Al
CuSO4溶液
C
含杂质C 的Fe片
CCl4溶液
D
盐酸溶液
E
盐酸溶液
F
Zn片
Ｃu片
你知道了吗
一、原电池
能量转化 电极材料
电极的确定
化学能→电能 或者 1．两种不同的金属。
2．一种金属和一种非金属导体。
负极：电子流出的极(活泼金属)。 正极：电子流入的极(较不活泼金属或导电非金属)。
极，较不活泼的金属（碳棒）为正极．
条件二 溶液的性质
G
G
Zn
Cu Zn
Cu
结论二
乙醇
C
H2SO4溶液
铜锌原电池
两个电极插入电解质溶液中。
条件三 闭合回路
盐
桥
G
Zn
Cl- K+
Cu Zn
Cu
稀硫酸
D 稀硫酸
结论三
H2SO4溶液
铜锌原电池
两电极与电解质溶液必须形成闭合回路。
*形成原电池的条件* ：
(2)、总反应: Zn + Cu2+=Zn2++Cu
ZnSO4
CuSO4
二、化学电源：
常见电池和新型电池示例
我国自主研发的燃料电池车
神舟六号燃料电池发电系统
燃料电池
1、锌-锰干电池
电极反应式 负极：Zn – 2e- = Zn2+ 正极：2MnO2 + 2NH4+ + 2e- = Mn2O3 + 2NH3↑ + H2O 电池反应方程式 2MnO2+2NH4++ Zn=Mn2O3+2NH3↑+H2O+Zn2+
2.画出以铁棒、石墨棒、导线、FeCl3溶液为 用品的原电池装置示意图，并标出电子转移
方向，正负极，写出电极方程式。
e-
Fe
C
—
+ 电极反应式 ：
FeCl3溶液
负极: Fe – 2e- = Fe2+ . 正极: 2Fe3+ + 2e- =2Fe2+ . 总反应: Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+ 。