化學(xué)能與電能精品

化學(xué)能與電能精品第1頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月2001年我國發(fā)電總量構(gòu)成圖火力發(fā)電占據(jù)絕大部分什么是火力發(fā)電？火電站的工作原理如何?第2頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月火電站從開始到結(jié)束能量是如何轉(zhuǎn)化的？師生互動(dòng)化石燃料化學(xué)能燃燒熱能蒸汽機(jī)械能電能發(fā)電機(jī)第3頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月一原電池

（1）定義：將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置第4頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月【討論】①要有電能產(chǎn)生，必須產(chǎn)生電流，如何形成電流？導(dǎo)線中電流怎么產(chǎn)生？②哪類反應(yīng)有電子轉(zhuǎn)移？③是否只要有氧化還原反應(yīng)就會(huì)有電流產(chǎn)生？從以下幾個(gè)裝置討論？第5頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月試著說說原電池的構(gòu)成有什么條件？AZnCuH2SO4ZnH2SO4AZnCu酒精ZnH2SO4ACuH2SO4**************************************************************************************************************************************************************************AZnZnH2SO4AZnCuHCl①②

③④⑤⑥

ACCuHCl第6頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）原電池構(gòu)成條件（1）兩個(gè)活潑性不同的金屬做電極（4）能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)（2）有能導(dǎo)電的電解質(zhì)溶液（3）形成閉合回路第7頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月【討論】①氧化還原反應(yīng)中電子怎么轉(zhuǎn)移？②物理上電子從負(fù)極流向正極，你能確定氧化還原反應(yīng)中誰是負(fù)極，誰是正極么？③負(fù)極發(fā)生什么反應(yīng)，正極發(fā)生什么反應(yīng)？第8頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月還原劑氧化劑負(fù)極正極氧化反應(yīng)還原反應(yīng)以原電CU-Zn池為例第9頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月第10頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）原電池中電子離子移動(dòng)方向（1）電子：由負(fù)極經(jīng)外電路流向正極（2）離子：陽離子向正極做定向移動(dòng)陰離子向負(fù)極做定向移動(dòng)（4）電極反應(yīng)式書寫第11頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月總反應(yīng)：2H++2e-=H2↑Zn－2e-=Zn2+Zn+2H+=Zn2++H2↑Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑(離子方程式）（化學(xué)方程式）電極反應(yīng)正極：負(fù)極：（氧化反應(yīng)）（還原反應(yīng)）第12頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月（5）①活潑金屬單質(zhì)一般做負(fù)極，參加電極反應(yīng)。②較不活潑的金屬單質(zhì)或金屬氧化物或石墨碳棒做正極，只有金屬氧化物可能參加電池反應(yīng)。一般溶液中的陽離子參加正極反應(yīng)。（6）原電池原理的應(yīng)用制作電池金屬防腐提高化學(xué)反應(yīng)速率。第13頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月1.下列裝置中能組成原電池形成電流的是()習(xí)題一：CAZnCuH2SO4CuZnA酒精ABZnH2SO4ACuH2SO4CDACuCuH2SO4原電池的判斷第14頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月2.某金屬能跟稀鹽酸作用放出氫氣，該金屬與鋅組成原電池時(shí)，鋅為負(fù)極，此金屬是()A.MgB.FeC.AlD.Cu原電池的工作原理B3.由銅鋅和稀硫酸組成的原電池工作時(shí)，電解質(zhì)溶液的PH()A.不B先變大后變小C逐漸變大D.逐漸變小C習(xí)題二第15頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月習(xí)題三4.一個(gè)電池反應(yīng)的離子方程式是Zn+Cu2+=Zn2++Cu,

該反應(yīng)的的原電池正確組合是(

)C原電池構(gòu)成條件ABCD正極ZnCuCuFe負(fù)極CuZnZnZn電解質(zhì)溶液CuCl2H2SO4CuSO4HCl第16頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月習(xí)題四5.把a(bǔ)、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池。若a、b相連時(shí)，a為負(fù)極；c、d相連時(shí)，電流由d到c；a、c相連時(shí)，c極上產(chǎn)生大量氣泡，b、d相連時(shí)，b上有大量氣泡產(chǎn)生，則四種金屬的活動(dòng)性順序由強(qiáng)到弱的為()A．a(chǎn)>b>c>dB．a(chǎn)>c>d>bC．c>a>b>dD．b>d>c>a

B利用原電池電極判斷金屬性強(qiáng)弱第17頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月思考什么類型的化學(xué)反應(yīng)可設(shè)計(jì)成原電池？理論上講，常溫下可自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)都能設(shè)計(jì)成原電池。第18頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月電極材料電子流向反應(yīng)類型組成負(fù)極正極電解質(zhì)相對(duì)活潑的金屬流出電子氧化反應(yīng)酸、堿或鹽的溶液相對(duì)不活潑的金屬（或能導(dǎo)電的非金屬）流入電子還原反應(yīng)原電池的組成

復(fù)習(xí)第19頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月普通鋅錳電池堿性電池

鎳鎘電池小型高性能燃料電池

鋰離子電池鎳氫電池

第20頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月二發(fā)展中的化學(xué)電源第21頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)干電池上圖是鋅－錳干電池第22頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月干電池負(fù)極：Zn–2e-=Zn2+（負(fù)極）（正極）2NH4++2e-=2NH3+H2總反應(yīng)：Zn+2NH4+=Zn2++2NH3+H22MnO2+H2=2MnO(OH)ZnCl2+4NH3=[Zn(NH3)4]Cl2正極：鋅筒石墨棒MnO2和C普通鋅-錳干電池的結(jié)構(gòu)NH4Cl、ZnCl2

和

H2O等第23頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月干電池負(fù)極：Zn–2e-=Zn2+（負(fù)極）（正極）正極：2NH4++2e-=2NH3+H2總反應(yīng)：Zn+2NH4+=Zn2++2NH3+H22MnO2+H2=2MnO(OH)ZnCl2+4NH3=[Zn(NH3)4]Cl2其他干電池：堿性鋅-錳干電池、銀-鋅紐扣電池等優(yōu)點(diǎn)：攜帶方便缺點(diǎn)：電量小，污染大鋅筒石墨棒MnO2和C普通鋅-錳干電池的結(jié)構(gòu)NH4Cl、ZnCl2

和

H2O等第24頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月2、蓄電池（1）鉛蓄電池：最早使用的充電電池。正極材料上涂有棕褐色的PbO2，負(fù)極材料是海綿狀的金屬鉛，兩極浸在H2SO4溶液中。寫出電極反應(yīng)式。第25頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月鉛蓄電池總反應(yīng)：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2OPb+PbO2+4H++2SO42-=2PbSO4+2H2O負(fù)極：Pb-2e-+SO42-=PbSO4正極：PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O其他蓄電池：鎳-鎘蓄電池、銀-鋅蓄電池等優(yōu)點(diǎn)：可反復(fù)使用

缺點(diǎn)：污染大第26頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)銀鋅電池正極殼填充Ag2O和石墨，負(fù)極蓋填充鋅汞合金，電解質(zhì)溶液KOH。反應(yīng)式為：2Ag+Zn(OH)2

Zn+Ag2O+H2O

寫出電極反應(yīng)式。充電放電第27頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)鎘鎳電池NiO2+Cd+2H2ONi(OH)2+Cd(OH)2

放電充電負(fù)極材料：Cd，正極材料：涂有NiO2

，電解質(zhì)：KOH溶液。反應(yīng)式如下：寫出電極反應(yīng)式。(4)鋰電池特點(diǎn)：體積小質(zhì)量輕相同質(zhì)量時(shí)放點(diǎn)時(shí)間長(zhǎng)

它是一種體積少，具有殘留性記憶的充電電池，可重復(fù)使用500次以上。第28頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月燃料電池：把能源中燃料燃燒反應(yīng)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的“能量轉(zhuǎn)換器”。燃料電池是一種高效、環(huán)境友好的發(fā)電裝置。如，H2燃燒生成物是H2O；CH4燃燒生成物是CO2和H2O。燃料電池與干電池或蓄電池的主要差別在于：反應(yīng)物不是儲(chǔ)存在電池內(nèi)部，而是用外加的設(shè)備，

源源不斷的提供燃料和氧化劑等，使反應(yīng)能連續(xù)

進(jìn)行。3、燃料電池第29頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）氫氧燃料電池Pt電極H2O2氫氧燃料電池模擬KOH第30頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月氫氧燃料電池工作原理第31頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月氫氧燃料電池電極:Pt制作的惰性電極反應(yīng)原理:a.電解質(zhì)溶液:KOH溶液負(fù)極:正極:總反應(yīng)：b.電解質(zhì)溶液:

HCl(鹽酸)負(fù)極:

正極:總反應(yīng)：

2H2+4OH－－4e-＝4H2OO2＋2H2O＋4e-＝4OH－2H2＋O2＝2H2O2H2-4e-=4H+O2