《化学能转化为电能—电池》课件3.ppt

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1、第3节化学能转化为电能——电池第1章化学反应与能量转化水电站直接从自然界取得的能源称为一次能源火电站一次能源经加工、转换得到的能源称为二次能源。火力发电中能量是如何转化的呢？科学视野燃烧发电机化学能热能机械能电能蒸汽？能不能直接转化？1780年意大利著名生物学家伽伐尼在解剖青蛙时，已死去的青蛙竟然发生了抽搐。伽伐尼做了如下实验：实验1:用一枝铜钩插入死青蛙的脊髓中，再挂在铁栏杆上，当青蛙腿碰到铁栏杆时，就发生抽搐。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

2、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。科学史话伏打与电池的发明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：实验1:将青蛙腿放在铜盘里，用解剖刀去接触，蛙腿抽搐。实验2:将青蛙腿放在木盘里，用解剖刀去接触，蛙腿不动。经过一番研究，伏打用实验推翻了伽伐尼的结论，他发现两种活泼性不同的金属同时接触蛙腿，蛙腿就会抽搐，蛙腿只是起了显示电流通过的作用，所谓特殊的“动物电”是不存在的。联想到肌肉、神经类似于能导电的电

3、解质的溶液，那么，电解质溶液与活泼性不同的金属作用会不会产生电流呢？实验1将锌片和铜片平行插入稀硫酸溶液中，观察实验现象；再使锌片和铜片接触，观察实验现象。你的头脑中产生了什么疑问？做一个合理的假设解释你的疑问！假设：电子从锌片跑到铜片上如何证明？Zn+2H+==Zn2++H2↑2e-实验现象：电流计指针发生偏转，Cu片上有气泡产生将锌片和铜片用导线连接起来，在导线之间接入电流表。平行插入稀硫酸溶液中观察实验现象。(注意观察铜片表面和电流计指针)实验2电流产生啦！原电池的定义这种将化学能直接转化为电能的装置叫做原电

4、池。化学能电能从能量变化的角度分析这是什么装置?Gee负极正极1．电子从哪里来，到哪里去？2．在锌片和铜片表面分别发生了哪些变化？3.电池的正极和负极分别是什么？判断依据是什么？溶液中有哪些看不见的动作？氧化反应Zn-2e-=Zn2+铜锌原电池电解质溶液失e-，沿导线传递，有电流产生还原反应2H++2e-=H2↑阴离子阳离子负极正极阳离子归纳与整理Zn+2H+==Zn2++H2↑2e-电极反应总式：化学能电能氧化还原反应原电池反应本质：伏打指出，伽伐尼实验中连接起来的是两种不同的金属(他称为第一类导体或干导体)和含

5、液体的青蛙肌肉(他称为第二类导体或湿导体)。伏打把不同的金属板浸入同一种电解液里，组成了第一个直流电源——伏打电池。他用几个容器盛了盐水，把插在盐水里的铜板、锌板连接起来，电流就产生了。活动2根据已具备的氧化还原反应知识和上述信息，试说明化学电池由几部分组成，它的组成条件是什么？讨论一下吧！实验探究形成原电池的条件（可以）（可以）（可以）（不可以）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、石墨等第一组实验（可以）（不可以）形成条件二：电极需插进电解质溶液中；第二组实验实验探究形成原电池

6、的条件第三组实验实验探究形成原电池的条件形成条件三：必须形成闭合回路（不可以）原电池的形成条件——电极材料均插入电解质溶液中——两极相连形成闭合电路1.电极——两个电极（活泼性不同）负极：较活泼的金属正极：较不活泼的金属、石墨等2.溶液3.回路归纳与整理两极一液成回路实践活动方式：最好先独立设计，并动手试验，边做边改进，也可与邻座同学相互讨论和观摩，或请老师指导。如果你还有疑问，请选做“活动二”实验探究”然后用下列材料：电极（Zn片、Cu片、石墨棒、Fe钉等可任选）导线、土豆（2个）、电流计，设计一个装置使电流计指

7、针发生偏转。完成探究：完成活动探究表解决问题：了解一个真正的电池，看看哪些地方运用到今天大家的研究成果。课后作业化学电源我们所学的原电池的缺点：实用电池的特点：反应一段时间后，铜极上聚集了许多氢气泡，把铜极与硫酸隔开就不再产生电流，且携带不方便。能产生稳定且具有较高电压的电流；安全且携带方便；能适用特殊用途；便于回收处理，不污染环境或对环境产生影响小。（3）燃料电池又称为连续电池，一般以天然燃料或其它可燃物质如氢气、甲醇、天然气、煤气等作为负极的反应物质，以氧气作为正极反应物质组成燃料电池。化学电源分类（2）二次化

8、学电源二次电池在放电后经充电可使电池中的活性物质恢复工作能力。铅蓄电池和可充电电池都是二次电池。（1）一次化学电源电池中的反应物质进行一次氧化还原反应并放电之后，就不能再次利用，如干电池。认识几种电池锂电池干电池叠层电池纽扣电池各类电池1.干电池（普通锌锰电池）电极反应方程式：负极：正极：Zn–2e-=Zn2+2MnO2+2NH4++2e-=Mn2O3+2N