化学能与电能.ppt

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1、化学能与电能81.2%17.6%1.2%我国2001年发电总量构成图估计到2050年前后，这种比率会有所变化，但火电仍将居于首位。火力发电的原理化学能热能机械能电能化石燃料燃烧水汽化为蒸汽推动发电机发电火电的优缺点优点：化学能经过一系列能量转化最终转变安全洁净电能。资源丰富。缺点：能量转化环节多，能量利用率低。污染环境。思考燃烧属于什么反应？氧化还原反应的本质是什么？反应中的能量变化是怎样产生的？能否将反应中的化学能直接转化为电能，以提高能量的利用率？如果能，还应该考虑哪些因素？放热反应氧化还原反应本质：氧化剂与还原剂之间发生电子转移。能量变化原因：氧化剂和还原剂直接接触发

2、生反应进行电子转移，电子转移引起化学键的重新组合，同时引起能量的变化。问题要将氧化还原反应中释放的能量直接转化为电能，所要解决的第一个问题是什么？若氧化反应和还原反应分别在两个不同区域进行，那么怎样架设桥梁使电子从还原区域转移到氧化区域？怎样知道所架设的桥梁中有电子流过，即产生电流呢？使氧化反应和还原反应在两个不同的区域进行用导线使两区域形成闭合回路用电表或用电器测量实验一、铜片与锌片用导线连接（中间接电流表），插入稀硫酸中。现象：铜片上有气泡产生，但溶液未变蓝，电流表指针偏转。结论：铜片未参加反应，H+在铜片上得电子形成H2，电子从锌片通过导线流向铜片，电流从铜片流向锌片

3、。铜片为正极，锌片为负极。把化学能直接转变为电能的装置叫做原电池。电池正、负极电极反应式：正极（铜片）：2H++2e-=H2↑（还原反应）负极（锌片）：Zn–2e-=Zn2+（氧化反应）电池总反应式：Zn+2H+=Zn2++H2↑原电池的构成条件1、物质间要能发生氧化还原反应。2、两个活泼性不同的金属（或非金属）作电极。（产生电势差）3、电解质溶液。（作反应介质，提供离子移动）4、连接两电极导线，构成闭合回路。（引出电流）正负极的判断和电荷移动外电路：电子由负极→正极电流由正极→负极内电路：阴离子移向负极；阳离子移向正极。原电池中：流出电子的电极叫负极，一般为较活泼的金属流

4、入电子的电极叫正极，一般为较稳定的金属或非金属。科学探究用镁条、铜片、导线、发光二极管、果汁、500mL烧杯，设计一套电池装置。画出设计的装置简图。在铜、银、硝酸银溶液组成的原电池装置中：（1）正、负极分别是什么材料？（2）电极反应式分别是什么？（3）电池总反应式怎么写？化学能电能化学电池反应的本质是氧化还原反应课堂练习在以30%KOH溶液为电解质溶液的H2和O2的燃料电池在使用中的电极反应式为：2H2+4OH--4e-=4H2O；O2+2H2O+4e-=4OH-，据此判断：（1）电池总反应式怎么写？（2）电池负极是什么物质失电子？发生什么反应？（3）反应后，KOH溶液浓度

5、怎样变化？作业课本44~45页第1、2、7三道题。反思对原电池概念、组成、工作原理等知识的掌握程度。根据原电池怎样判断元素金属性的强弱？纽扣电池蓄电池笔记本电池发展中的化学电池电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称电力。在你的生活和学习中，你了解哪些电池？哪些电器使用电池？1号电池5号锂电池7号电池太阳能电池手机电池干电池——锌锰电池电极反应式：负极：Zn-2e-=Zn2+正极：2NH4++2e-=2NH3↑+H2↑2MnO2+H2=Mn2O3+H2OZn2++4NH3=[Zn(NH3)4]2+特点：1.一次性电池；2.放电时，锌外壳逐渐变薄；

6、3.放置过久，也会失效；4.内部反应是不可逆的。充电电池——二次电池负极：Pb–2e-+SO42-=PbSO4极正：PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O总反应式：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O充电电池的优点：1.更经久耐用，更方便实惠；2.节约资源，减少废电池的处理量。化学能电能放电充电燃料电池正极：O2+4e-+2H2O=4OH-负极：2H2–4e-+4OH-=4H2O总反应式：2H2+O2=2H2O思考与交流将化学能转变为电能有几种基本形式？1.化学能→热能→机械能→电能。火电2.化学能→热能→电能。热电转换设备3.化学能→电

7、能。化学电池课堂练习装置现象金属A不断溶解C的质量增加A上有气体产生正极反应式四种金属活动性由强到弱的顺序：GABGCBGDA稀H2SO4CuSO4溶液稀H2SO4选择适宜的材料和试剂设计一个原电池，以便完成下列反应：2FeCl3+Cu=2FeCl2+2CuCl2(1)画出装置图：（2）电极材料和电解质溶液各是什么？（3）写出电极反应式作业总结《化学能与电能》一节的知识内容。课本45~46页第6、8、10三题。