![化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能化學(xué)電源_第1頁(yè)](http://file4.renrendoc.com/view/a82ec58d1a5662a4e082db11c8d6ca8e/a82ec58d1a5662a4e082db11c8d6ca8e1.gif)
![化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能化學(xué)電源_第2頁(yè)](http://file4.renrendoc.com/view/a82ec58d1a5662a4e082db11c8d6ca8e/a82ec58d1a5662a4e082db11c8d6ca8e2.gif)
![化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能化學(xué)電源_第3頁(yè)](http://file4.renrendoc.com/view/a82ec58d1a5662a4e082db11c8d6ca8e/a82ec58d1a5662a4e082db11c8d6ca8e3.gif)
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化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能化學(xué)電源第1頁(yè),課件共35頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月1.學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究認(rèn)識(shí)原電池的工作原理和原電池的構(gòu)成條件,初步理解原電池的概念。2.學(xué)生通過(guò)對(duì)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的學(xué)習(xí),體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程。3.學(xué)生通過(guò)探究化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的奧秘,提高學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和熱情,體驗(yàn)科學(xué)探究的艱辛與喜悅,感受化學(xué)世界的奇妙與和諧。第2頁(yè),課件共35頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月英國(guó)有一位貴婦人因蛀牙補(bǔ)過(guò)一顆黃金假牙,后因車禍又補(bǔ)了顆不銹鋼假牙。從此出現(xiàn)頭痛、失眠、心情煩躁等癥狀,四處求醫(yī)總是找不到病因。這種痛苦的經(jīng)歷一直持續(xù)了十年,直到有一次在上流社會(huì)的舞會(huì)上巧遇一位著名化學(xué)家,這位化學(xué)家?guī)退业讲∫?,才解除了病痛。讓我們帶著這兩個(gè)疑問(wèn)到下面的學(xué)習(xí)中去尋找答案吧!1780年,意大利生物學(xué)家伽伐尼為給妻子看病,遵醫(yī)囑買了不少青蛙。當(dāng)用金屬解剖刀觸動(dòng)靠近銅盤的青蛙腿皮時(shí),已死去的青蛙竟然發(fā)生了抽搐。第3頁(yè),課件共35頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月一、原電池第4頁(yè),課件共35頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)2實(shí)驗(yàn)3實(shí)驗(yàn)4Zn表面冒氣泡,Cu表面無(wú)明顯的變化Zn表面冒氣泡,Cu表面無(wú)明顯的變化Zn表面冒氣泡,Cu表面也有氣泡Zn表面冒氣泡,Cu表面也有氣泡,指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)有電流產(chǎn)生問(wèn)題:為什么Cu表面也冒氣泡呢?后面我們?cè)俳忉尩?頁(yè),課件共35頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月探究1:若將兩塊鋅片用導(dǎo)線相連插入盛有稀硫酸的燒杯里,將觀察到什么現(xiàn)象?可得出什么結(jié)論?結(jié)論:Zn的表面冒氣泡,但電流表的指針不偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象:無(wú)電流產(chǎn)生第6頁(yè),課件共35頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月探究2:若將原裝置中的一塊鋅片換成石墨棒,現(xiàn)象又將如何呢?可得出什么結(jié)論?Zn、C的表面冒氣泡,電流表的指針有偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象:有電流產(chǎn)生結(jié)論:第7頁(yè),課件共35頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月探究3:若將原裝置中的鋅片換成石墨棒和銅片,又有何現(xiàn)象?可得出什么結(jié)論?現(xiàn)象:Cu、C的表面無(wú)氣泡,電流表的指針無(wú)偏轉(zhuǎn)結(jié)論:無(wú)電流產(chǎn)生第8頁(yè),課件共35頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月負(fù)極正極Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=H2還原劑(Zn)失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng)氧化劑(H+)在銅極上得到電子,發(fā)生還原反應(yīng)還原劑失去的電子從鋅極流出流入銅極.經(jīng)外電路Zn2+H+SO42-電流方向裝置中電流方向、正負(fù)電極、電子流動(dòng)方向、電極上的反應(yīng)情況分析思考:化學(xué)能是如何轉(zhuǎn)變成電能的呢?思考:構(gòu)成原電池的條件有哪些呢?第9頁(yè),課件共35頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月2.形成原電池的條件:(1)有自發(fā)發(fā)生的氧化還原反應(yīng)。(2)有兩個(gè)活潑性不同的電極。(3)有電解質(zhì)溶液。(4)形成閉合電路。1.定義:我們把將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置稱為原電池。原電池反應(yīng)的實(shí)質(zhì)第10頁(yè),課件共35頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月問(wèn)題:根據(jù)前面所學(xué)的知識(shí),我們知道Zn失去的電子給了Cu,好像Zn表面應(yīng)該沒(méi)有氣泡的嘛。為什么實(shí)驗(yàn)中Zn表面也冒氣泡呢?結(jié)論:鋅表面也形成了原電池提示:實(shí)驗(yàn)用的Zn不純,表面看到黑色的物質(zhì)是石墨。第11頁(yè),課件共35頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月Zn-2e-====Zn2+負(fù)極:氧化反應(yīng),價(jià)升高,失去電子
得失電子守恒,兩極反應(yīng)式相加即得總的方程式:2H++Zn=Zn2++H2↑正極:還原反應(yīng),價(jià)降低,得到電子2H++2e-====H2↑注意問(wèn)題:負(fù)極失電子,正極得電子。電解質(zhì)有時(shí)參與電極反應(yīng)。3.電極反應(yīng)的規(guī)律和電極反應(yīng)式書寫:第12頁(yè),課件共35頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月4.原電池正負(fù)極的判斷(1)電極材料:活潑性強(qiáng)的金屬為_(kāi)__極,活潑性弱或惰性電極為_(kāi)___極。(2)電流方向或電子流向:外電路(導(dǎo)線)上,電流由___極向___極,電子由___極到_____極。(3)電解質(zhì)溶液中離子定向移動(dòng):陽(yáng)離子移向___極,陰離子移向____極。(4)電極反應(yīng):負(fù)極____電子,發(fā)生_____反應(yīng);正極_____電子發(fā)生______反應(yīng)。(5)現(xiàn)象:溶解的一極為_(kāi)___極,增重或有氣泡產(chǎn)生的一極為_(kāi)____極。負(fù)正正負(fù)負(fù)正正負(fù)負(fù)氧化得還原負(fù)正第13頁(yè),課件共35頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月5.原電池原理的應(yīng)用(1)加快反應(yīng)速率。如實(shí)驗(yàn)室用Zn和稀H2SO4制取H2,可加入少量CuSO4,使產(chǎn)生H2速率加快。(2)比較金屬活潑性。原電池中,一般活潑性強(qiáng)的金屬為負(fù)極,活潑性弱的金屬為正極。第14頁(yè),課件共35頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月(3)設(shè)計(jì)原電池。理論上說(shuō),任何氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計(jì)成原電池。如Cu+2FeCl3====2FeCl2+CuCl2,可用Cu作負(fù)極,C作正極,F(xiàn)eCl3溶液為電解質(zhì)構(gòu)成原電池。第15頁(yè),課件共35頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月在一塊表面無(wú)銹的鐵片上滴一大滴含酚酞的食鹽水,放置一段時(shí)間后可以看到液滴周圍逐漸呈現(xiàn)紅色,并慢慢形成褐色的銹斑。試說(shuō)明產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因。形成了鐵-碳原電池第16頁(yè),課件共35頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月二、化學(xué)電源1.分類一次電池:用過(guò)之后不能復(fù)原,如干電池。二次電池:充電后可重復(fù)使用的電池,如鉛蓄電池。普通鋅錳電池鎳鎘電池一次電池二次電池第17頁(yè),課件共35頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月2.常見(jiàn)化學(xué)電源(1)鋅-錳干電池第18頁(yè),課件共35頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月負(fù)極(鋅筒)Zn-2e-====Zn2+正極(石墨)2MnO2+2NH4++2e-====2MnO(OH)+2NH3總反應(yīng):Zn+2MnO2+2NH4+====Zn2++2MnO(OH)+2NH3第19頁(yè),課件共35頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月(2)鉛蓄電池負(fù)極:Pb+SO42--2e-====PbSO4
正極:PbO2+4H++SO42-+2e-====PbSO4+2H2O負(fù)極:PbSO4+2e-====Pb+SO42-
正極:PbSO4+2H2O-2e-====PbO2+4H++SO42-第20頁(yè),課件共35頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月①電極材料及原料:②電解質(zhì)溶液:③電極反應(yīng)式:正極:PbO2
負(fù)極:PbH2SO4溶液負(fù)極(Pb):Pb-2e-+SO42
-====PbSO4Pb+PbO2+2H2SO4====2PbSO4+2H2O正極(PbO2):PbO2+4H++SO42
-+2e-====PbSO4+2H2O總反應(yīng):④優(yōu)點(diǎn):⑤應(yīng)用領(lǐng)域:電壓穩(wěn)定,使用方便、安全、可靠,可以循環(huán)使用廣泛用于國(guó)防、科研、交通、生產(chǎn)和生活第21頁(yè),課件共35頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月1.電極材料及原料:2.電解質(zhì)溶液:3.優(yōu)點(diǎn):4.應(yīng)用領(lǐng)域:(3)鋰電池摩托羅拉6188/6288原裝鋰電池正極:金屬氧化物負(fù)極:鋰使用壽命長(zhǎng),質(zhì)量輕、電壓高、工作效率高、體積小有機(jī)溶劑電腦、照相機(jī)、手表、心臟起搏器索尼數(shù)碼相機(jī)鋰電池第22頁(yè),課件共35頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月
銀鋅原電池是用不銹鋼制成的小圓盒,形似紐扣,故稱紐扣電池。盒內(nèi)一端填充氧化銀和石墨組成的活性材料,另一端填充鋅汞合金組成的活性材料。電極反應(yīng)如下:鋅:Zn+2OH--2e-====Zn(OH)2
氧化銀:Ag2O+H2O+2e-====2Ag+2OH-鋅是
極,發(fā)生
反應(yīng);氧化銀是
極,發(fā)生
反應(yīng)??偡磻?yīng)為:_____________________________.負(fù)氧化正還原Zn+Ag2O+H2O====Zn(OH)2+2Ag(4)銀鋅電池第23頁(yè),課件共35頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月3.燃料電池(1)氫氧燃料電池請(qǐng)移動(dòng)鼠標(biāo)觀看相應(yīng)內(nèi)容第24頁(yè),課件共35頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月20世紀(jì)60年代應(yīng)用于美國(guó)載人飛船,也曾用于叉車、牽引車等。燃料電池是繼水力、火力、核能發(fā)電之后的第四類發(fā)電—化學(xué)能發(fā)電負(fù)極:
2H2+4OH--4e-====4H2O正極:
O2+2H2O+4e-====4OH-2H2+O2====2H2O4e-燃料電池的反應(yīng)方程式:第25頁(yè),課件共35頁(yè),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”2H2+O2====2H2O氫氧燃料電池
常見(jiàn)的燃料電池還有甲烷燃料電池、鋁—空氣燃料電池、熔融鹽燃料電池等優(yōu)點(diǎn):效率高、無(wú)污染,裝置可持續(xù)使用電極選用多孔性金屬電極,具有催化性能第26頁(yè),課件共35頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月(2)磷酸型燃料電池
以磷酸為電解質(zhì),利用廉價(jià)的碳材料為骨架。除了以氫氣為燃料外,還可使用甲醇、天然氣、城市煤氣等低廉燃料,是目前最成熟的燃料電池。目前世界上大容量的燃料電池發(fā)電廠,都使用磷酸型燃料電池。如東京電能公司經(jīng)營(yíng)的11MW美日合作磷酸型燃料電池發(fā)電廠。第27頁(yè),課件共35頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月(3)海水電池1991年,我國(guó)首創(chuàng)以鋁-空氣-海水為能源的新型電池,用作航海標(biāo)志燈。該電池以取之不盡的海水為電解質(zhì),靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而產(chǎn)生電流。這種海水電池的能量比“干電池”高20倍~50倍。電極反應(yīng)式為:負(fù)極:正極:電池總反應(yīng):4Al-12e-====4Al3+3O2+6H2O+12e-====12OH-4Al+3O2+6H2O====4Al(OH)3第28頁(yè),課件共35頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月4.其他電能火力發(fā)電太陽(yáng)能電池風(fēng)力發(fā)電第29頁(yè),課件共35頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月水力發(fā)電海浪發(fā)電地?zé)岚l(fā)電潮汐發(fā)電第30頁(yè),課件共35頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月[回應(yīng)故事情境]開(kāi)始上課時(shí)講的故事中貴婦人經(jīng)常頭痛的原因是什么?如何醫(yī)治?2.伽伐尼青蛙抽搐實(shí)驗(yàn)的原因是什么?都是因?yàn)樾纬闪嗽姵氐?1頁(yè),課件共35頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月原電池的原理常見(jiàn)電源形成原電池的條件有自發(fā)的氧化還原反應(yīng)形成完整閉合回路有兩個(gè)活潑性不同的電極化學(xué)電源電解質(zhì)溶液燃料電池其他電能第32頁(yè),課件共35頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月1.如下圖所示的裝置能夠組成原電池且產(chǎn)生電流的是()GGGG稀硫酸A稀硫酸B硫酸銅溶液C乙醇水溶液D銅銀銅鋅銅鋅鋅銅BC這是雙選題哦!第33頁(yè),課件共35頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月2.(2012·中山高一檢測(cè))已知空氣-鋅電池的電極反應(yīng)為:鋅片:Zn+2OH--2e-====ZnO+H2O石墨:O2+2H2O+
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