必修1化學能與電能課件

化學能與電能電能是現(xiàn)代社會中應用最廣泛、使用最方便、污染最小的一種二次能源。2001年我國發(fā)電總量構成圖估計在2050年火電仍居首位火電，又稱為火力發(fā)電。那么，火究竟是如何轉化為電？1、定義：將化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置。一、原電池原電池的雛形1780年，伽伐尼(Galvani,L.)

青蛙抽搐實驗。理論解釋：生物電

伏打對生物電觀點的質疑

（Volta,A.1745-1827）

1800年建立伏打電堆模型。

伏打電池是實用電池的開端。如何改進？⑴將Zn片插入H2SO4溶液中有什么現(xiàn)象？為什么？⑵將Cu片插入H2SO4溶液中有什么現(xiàn)象？為什么？演示討論⑷若將Zn片,Cu片用一導線連接（接入一個電流計）再浸在H2SO4溶液中，有什么現(xiàn)象？為什么？⑶將Zn片,Cu片平行插入H2SO4溶液中，有什么現(xiàn)象？為什么？1、定義：將化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置。一、原電池Zn-2e-=Zn2+氧化反應

2H++2e-=H2↑還原反應負極正極CuZn反應類型電極反應電極材料電極2、工作原理：ZnCuA-+稀硫酸ZnFeA稀硫酸CZnFeCA稀硫酸-+-+-+A[交流與思考]請根據(jù)下列原電池正負構造特點，總結出如何判斷原電池的正負極.稀硫酸3、原電池電極確定方法：負極：正極：

電子流出，發(fā)生失電子的氧化反應電子流入，發(fā)生得電子的還原反應（一般：活潑金屬）（一般：較不活潑金屬或非金屬導電材料）練習：銀鋅電池是廣泛用作各種電子儀器的電源，它的反應可表示為：Ag2O+Zn+H2O＝

2Ag+2Zn(OH)2請判斷此電池中，負極上發(fā)生反應的物質是（）A.AgB.Zn(OH)2C.Ag2OD.ZnD4、原電池的構成條件1）氧化還原反應。2）兩種活潑性不同的金屬(或導電非金屬)作電極。4）兩極相連形成閉合回路。3）電極材料均插到電解質溶液中。（導線相連或直接接觸）H2SO4(aq)CuSO4(aq)ZnCu負極():.正極():.總反應式:.負極():.正極():.總反應式:.練習2：請在圖上標出電子的流動方向和電流方向,并判斷正負極，寫出電極反應式和總反應式.AgFeZnZn－2e-=Zn2+

CuCu2++2e-=Cu

Zn+Cu2+

=Zn2++

CuFeFe－2e-=Fe2+

Ag2H++2e-=H2↑

Fe+2H+=Fe2++H2↑

Ie-e-I負極正極Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=H2還原劑(Zn)失去電子，發(fā)生氧化反應氧化劑(H+)在銅極上得到電子，發(fā)生還原反應電子從鋅片流出流入銅片經外電路電流方向電流方向：正極負極

外電路化學電源：干電池、蓄電池、燃料電池加快反應速率：實驗室用粗鋅和稀硫酸制氫氣金屬防腐蝕：用更活潑的金屬與被保護金屬相連或讓金屬與電源負極相連均可防止金屬腐蝕4.原電池原理的應用

1800年建立伏打電堆模型。

伏打電池是實用電池的開端。二、常見的化學電池1.干電池(一次性電池)電極:Zn為負極,碳棒為正極電解液：NH4Cl、ZnCl2和淀粉糊(1)鋅錳干電池Zn+

2NH4+==Zn2++2NH3↑+H2↑電池總反應式：缺點：a：一次性電池，不可逆b：壽命短(2)堿性鋅錳干電池隨著用電器朝著小型化、多功能化發(fā)展的要求，對電池的發(fā)展也提出了小型化、多功能化發(fā)展的要求。體積小、性能好的堿性鋅－錳電池應運而生。這類電池的重要特征是電解質溶液由原來的中性變?yōu)殡x子導電性更好的堿性，負極也由鋅片改為鋅粉，反應面積成倍增長，使放電電流大幅度提高。鉛蓄電池:總電池反應:PbO2＋Pb＋2H2SO4＝2PbSO4↓＋2H2O電極：Pb為負極,PbO2為正極.

電解液:30%的H2SO4溶液

電極反應式:

★負極(Pb)：Pb＋SO42-－2e-＝PbSO4

★正極(PbO2)：

PbO2＋4H＋＋SO42－＋2e-＝PbSO4＋2H2O（2）鋰電池

鋰是密度最小的金屬，用鋰作為電池的負極，跟用相同質量的其他金屬作負極相比較，使用壽命大大延長。氫氧燃料電池工作原理氫氧燃料電池電極:Pt制作的惰性電極反應原理:a.電解質溶液:

HCl(鹽酸)負極:

正極:總反應：

b.電解質溶液:KOH溶液負極:正極:總反應：

2H2+4OH－－4e-＝4H2OO2＋2H2O＋4e-＝4OH－2H2＋O2＝2H2O2H2-4e-=4H+O2+4H++4e-=2H2O2H2＋O2＝2H2O甲烷燃料電池電極為金屬鉑，在兩極分別通入甲烷和氧氣。電解質為稀硫酸電極反應：負極：正極：總反應式:

電解質為KOH電極反應：負極：正極：總反應式:CH4

－8e-+2H2O=CO2+8H+2O2+8H++8e-=4H2OCH4+2O2=CO2+2H2OCH4+10OH-

－8e-=CO32-+7H2O2O2+4H2O+8e-=8OH-CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O鋼鐵的電化學腐蝕比較項目析氫腐蝕吸氧腐蝕發(fā)生條件電極反應負極正極總反應鋼鐵表面吸附的水膜酸性較強時Fe-2e-=Fe2+2H++2e-=H2↑Fe+2H+

=Fe2++H2↑鋼鐵表面吸附的水膜酸