浙江省溫州市化學(xué)優(yōu)質(zhì)課《化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能》

實(shí)驗(yàn)它們都靠電池提供能量第三單元溫州中學(xué)化學(xué)組謝昭全化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)1現(xiàn)象：1.Zn片

，Cu片

。實(shí)驗(yàn)2現(xiàn)象：1.Zn片

，Cu片

。實(shí)驗(yàn)3現(xiàn)象：1.Zn片

，Cu片

。溶解但無氣泡(純鋅)不溶解但有氣泡(比1、2快)1.Zn片上發(fā)生什么反應(yīng)？2.Cu片上發(fā)生什么反應(yīng)？3.Zn片失去的電子去哪里了？

Cu片上H+所得到的電子從哪里來？【結(jié)論】

導(dǎo)線中有電流【問題】實(shí)驗(yàn)4一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能1、原電池（P41） 將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置2、原電池的電極名稱及判斷方法正極：負(fù)極：3、原電池的電極反應(yīng)式及反應(yīng)類型

負(fù)極：

正極：

總反應(yīng)：4、原電池的電流方向 導(dǎo)電粒子及移動(dòng)方向電流流出電流流入、得電子、失電子氧化反應(yīng)還原反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的(釋放能量)氧化還原反應(yīng)、電子流入、電子流出—Cu、穩(wěn)定—Zn、活潑5、原電池反應(yīng)的特點(diǎn)氧化與還原反應(yīng)同時(shí)但在不同電極進(jìn)行有電流產(chǎn)生速率比直接進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)快【思考】

實(shí)驗(yàn)室用鋅和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時(shí)，選用純鋅粒好還是選用粗鋅好？ 若只有純鋅，則可先向稀硫酸中滴加少量硫酸銅，再與鋅反應(yīng)，何故？6、DIY簡(jiǎn)易原電池

——構(gòu)成簡(jiǎn)易原電池的一般條件需要兩個(gè)活潑性不同的導(dǎo)體作電極將電極插入電解質(zhì)溶液中內(nèi)外電路形成閉合回路總反應(yīng)是自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)試一試判斷下列裝置能否構(gòu)成原電池，若能，寫出電極反應(yīng)式及電池反應(yīng)式CuSO4(aq)FeAgC鐵板(硫酸型)酸雨鐵板潮濕(正常)空氣析氫腐蝕吸氧腐蝕電化學(xué)腐蝕【思考】1.哪種腐蝕為主？最終產(chǎn)物是什么？寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式。2.如何防止鋼鐵腐蝕？小結(jié)1.原電池電極的判斷及電極反應(yīng)式的書寫2.構(gòu)成簡(jiǎn)易原電池的一般條件2.通常在輪船的尾部和在船殼的水線以下部分，裝有一定數(shù)量的鋅塊，請(qǐng)解釋原因。1.表面鍍有保護(hù)層的鐵片，當(dāng)鍍層破損時(shí)比普通鐵片更易腐蝕的是（）。

A.白鐵（鍍鋅鐵）

B.馬口鐵（鍍錫鐵）

C.鍍銅鐵3.分別根據(jù)：Fe+Cu2+=Fe2++CuCu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+兩個(gè)反應(yīng)設(shè)計(jì)兩個(gè)原電池，畫出裝置圖，寫出電極反應(yīng)式。4.左圖是意大利的物理學(xué)家伏打(Voltiac)1799年發(fā)明的世界上第一個(gè)電池──伏打電池，為紀(jì)念他的偉大成就，科學(xué)界將他的姓簡(jiǎn)化成Volt（伏特），作為電壓?jiǎn)挝坏拿懗鲭姌O反應(yīng)式。（伏打電池示意圖）5、把鋅片和鐵片放在盛有稀食鹽水和酚酞溶液的表面皿中，如圖所示：最先可在A極觀察到酚酞變紅。則A極是正極還是負(fù)極？代表鋅還是鐵？

AB有絕緣皮的導(dǎo)線表面皿6、如圖裝置，電流表G發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時(shí)A極逐漸變粗，B極逐漸變細(xì)，C為電解質(zhì)溶液，則A、B、C應(yīng)是下列各組中的哪一組（）

A、A是鋅，B是銅，C為稀H2SO4

B、A是銅，B是鋅，C為稀H2SO4C、A是鐵，B是銀，C為AgNO3溶液

D、A是Ag，B是鐵，C為AgNO3溶液

ACAB7.X、Y、Z、W四種金屬片進(jìn)入稀鹽酸中,用導(dǎo)線連接,可以組成原電池,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖:則四種金屬的活潑性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開________________Z>Y>X>W電極名稱的判斷及電極方程式的書寫各類電池簡(jiǎn)介二、常見的化學(xué)電源一、由電極裝置書寫電極反應(yīng)1.根據(jù)裝置圖書寫電極反應(yīng)式23456氫氧燃料電池2.燃料電池氫氧燃料電池Pt電極H2O2氫氧燃料電池模擬KOH航天技術(shù)上使用的一種電池，它具有高能、輕便、不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。用Pt做電極，KOH溶液做電解液，因其反應(yīng)與氫氧燃燒相似，故稱為氫氧燃燒電池。請(qǐng)寫出各電極的電極反應(yīng)。若將氫氣換成甲烷，寫出各電極的電極反應(yīng)二、由化學(xué)反應(yīng)書寫電極反應(yīng)1、干電池(普通鋅錳電池）干電池用鋅制桶形外殼作負(fù)極，位于中央的頂蓋有銅帽的石墨作正極，在石墨周圍填充NH4Cl、ZnCl2和淀粉作電解質(zhì)溶液，還填充MnO2的黑色粉末吸收正極放出的H2，防止產(chǎn)生極化現(xiàn)象。電極總的反應(yīng)式為：4NH4Cl+2Zn+2MnO2=[Zn(NH3)4]Cl2+ZnCl2+Mn2O3+H2O請(qǐng)寫出各電極的電極反應(yīng)。2、蓄電池（1）鉛蓄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。（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

寫出放電時(shí)的電極反應(yīng)式。充電放電1970-1975,開發(fā)了先進(jìn)的銀鋅、鎳鎘電池技術(shù)。1975-1983,為美國海軍生產(chǎn)潛水艇用銀鋅電池。1979-1987,為美國國家能源部發(fā)展電動(dòng)車用的鎳鋅電池。1998-1992,為美國海軍發(fā)展世界上最大的鎳鎘電池用于核潛水艇。（3）鎘鎳電池NiO2+Cd+2H2ONi(OH)2+Cd(OH)2

充電放電負(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：寫出放電電極反應(yīng)式。*部分手機(jī)電池采用鎘鎳電池，這種電池的缺點(diǎn)是有一定的記憶功能（4）鋰電池Li+MnO2LiMnO2充電放電負(fù)極材料：Li，正極材料：涂有MnO2電解質(zhì)：非水性電解質(zhì)總反應(yīng)式（之一）：寫出放電電極反應(yīng)式。鋰電池小結(jié)

由化學(xué)方程式書寫電極反應(yīng)式：①找出氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的物質(zhì)，確定正負(fù)極反應(yīng)的物質(zhì)；②利用電荷守恒分別寫出電極反應(yīng)式；③驗(yàn)證：兩電極反應(yīng)式相加所得式子和原化學(xué)方程式相同，則書寫正確。

迅猛發(fā)展的綠色環(huán)保電池是指近年來研制、開發(fā)和已投入使用的高性能、無污染電池。金屬氫化物鎳電池與鎘鎳電池有相同的工作電壓(12伏)，但由于采用了稀土合金或TiNi合金儲(chǔ)氫材料作為負(fù)極活性物質(zhì)，取代了致癌物質(zhì)鎘，使其成為一種綠色環(huán)保電池。鋰離子蓄電池系由碳作負(fù)極，嵌鋰的金屬氧化物作正極和有機(jī)電解質(zhì)構(gòu)成，其工作電壓為36伏，因此一個(gè)鋰離子電池相當(dāng)三個(gè)鎘鎳或金屬氫化物鎳電池?？沙潆妷A錳電池是在堿性