高一化學(xué)第二章第二節(jié)化學(xué)能與電能第1課時(shí)

2-2化學(xué)能與電能水力發(fā)電站火力發(fā)電站二次能源：一次能源經(jīng)過加工、轉(zhuǎn)換得到的能源稱為二次能源。如電力、蒸汽等一次能源：直接從自然界取得的能源稱為一次能源。

如流水、風(fēng)力、原煤、石油、天然氣等閱讀教材P39資料卡片一、能源的分類一次能源和二次能源蒸汽電能水能風(fēng)能石油天然氣原煤指出下列哪些是二次能源？電能是現(xiàn)代社會(huì)中應(yīng)用最廣泛、使用最方便、污染最小的一種二次能源，又稱為電力。2001年我國(guó)發(fā)電總量構(gòu)成圖火力發(fā)電占據(jù)絕大部分估計(jì)在2050年火電仍居首位什么是火力發(fā)電？火電站的工作原理如何?那么1.火力發(fā)電的原理分析。二、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能（一）火力發(fā)電的原理及過程1.火力發(fā)電的原理分析。化學(xué)能燃燒蒸汽發(fā)電機(jī)1.火力發(fā)電的原理分析。電能機(jī)械能熱能2.火力發(fā)電的化學(xué)深層本質(zhì)分析2.火力發(fā)電的化學(xué)深層本質(zhì)分析火力發(fā)電2.火力發(fā)電的化學(xué)深層本質(zhì)分析火力發(fā)電將化學(xué)能經(jīng)一系列能量轉(zhuǎn)化為電能過程2.火力發(fā)電的化學(xué)深層本質(zhì)分析燃燒火力發(fā)電將化學(xué)能經(jīng)一系列能量轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)化為為電能過程關(guān)鍵2.火力發(fā)電的化學(xué)深層本質(zhì)分析燃燒氧化還原反應(yīng)火力發(fā)電將化學(xué)能經(jīng)一系列能量轉(zhuǎn)化為電能過程關(guān)鍵本質(zhì)2.火力發(fā)電的化學(xué)深層本質(zhì)分析燃燒氧化還原反應(yīng)氧化劑與還原劑之間發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移火力發(fā)電將化學(xué)能經(jīng)一系列能量轉(zhuǎn)化為電能過程關(guān)鍵本質(zhì)本質(zhì)2.火力發(fā)電的化學(xué)深層本質(zhì)分析燃燒氧化還原反應(yīng)氧化劑與還原劑之間發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移火力發(fā)電將化學(xué)能經(jīng)一系列能量轉(zhuǎn)化為電能舊鍵斷裂和新鍵形成、體系能量變化過程關(guān)鍵本質(zhì)本質(zhì)引起火力發(fā)電優(yōu)點(diǎn):a.我國(guó)煤炭資源豐富,廉價(jià)方便.b.電能清潔安全,又快捷方便.火力發(fā)電缺點(diǎn):a.排出大量的溫室效應(yīng)氣體.b.有廢氣可能導(dǎo)致酸雨c.廢料廢水d.儲(chǔ)量有限，且煤炭是非可再生能源e.能量轉(zhuǎn)換效率低3、火力發(fā)電的優(yōu)缺點(diǎn)4、思考：假設(shè)你是電力工程師，面對(duì)這些利與弊，你會(huì)如何應(yīng)對(duì)呢？4、思考：假設(shè)你是電力工程師，面對(duì)這些利與弊，你會(huì)如何應(yīng)對(duì)呢？a.改進(jìn)火力發(fā)電4、思考：假設(shè)你是電力工程師，面對(duì)這些利與弊，你會(huì)如何應(yīng)對(duì)呢？a.改進(jìn)火力發(fā)電b.研究新的發(fā)電方式4、思考：假設(shè)你是電力工程師，面對(duì)這些利與弊，你會(huì)如何應(yīng)對(duì)呢？a.改進(jìn)火力發(fā)電b.研究新的發(fā)電方式

方式之一就是嘗試將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能。就像電池。其好處就是減少中間環(huán)節(jié)的能量損耗，高效、清潔利用燃料，不浪費(fèi)能源，更方便?；瘜W(xué)能能否直接轉(zhuǎn)化為電能？化學(xué)能能否直接轉(zhuǎn)化為電能？如果能，物質(zhì)中的化學(xué)能在什么條件下才能轉(zhuǎn)化成電能呢？1.電流是怎樣形成的？（電子定向移動(dòng)形成電流）化學(xué)能能否直接轉(zhuǎn)化為電能？如果能，物質(zhì)中的化學(xué)能在什么條件下才能轉(zhuǎn)化成電能呢？1.電流是怎樣形成的？（電子定向移動(dòng)形成電流）化學(xué)能能否直接轉(zhuǎn)化為2.非氧化還原反應(yīng)中沒有電子的轉(zhuǎn)移，所以發(fā)生非氧化還原反應(yīng)的物質(zhì)的化學(xué)能通常不能被轉(zhuǎn)化成電能。而氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是有電子的轉(zhuǎn)移，所以發(fā)生氧化還原反應(yīng)的物質(zhì)的化學(xué)能能被轉(zhuǎn)化成電能。但為何氧化劑與還原劑直接發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí)卻沒有形成電流呢？（沒有電子的定向移動(dòng)）根據(jù)電流形成的原理（電子的定向移動(dòng)），你能否設(shè)計(jì)出將氧化還原反應(yīng)過程中釋放出的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的方案呢？電能？如果能，物質(zhì)中的化學(xué)能在什么條件下才能轉(zhuǎn)化成電能呢？提示：將氧化還原反應(yīng)過程中釋放出的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的關(guān)鍵是怎樣才能使氧化還原反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子進(jìn)行定向移動(dòng)？化學(xué)能能否直接轉(zhuǎn)化為電能？如果能，物質(zhì)中的化學(xué)能在什么條件下才能轉(zhuǎn)化成電能呢？1.電流是怎樣形成的？（電子定向移動(dòng)形成電流）2.非氧化還原反應(yīng)中沒有電子的轉(zhuǎn)移，所以發(fā)生非氧化還原反應(yīng)的物質(zhì)的化學(xué)能通常不能被轉(zhuǎn)化成電能。而氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是有電子的轉(zhuǎn)移，所以發(fā)生氧化還原反應(yīng)的物質(zhì)的化學(xué)能能被轉(zhuǎn)化成電能。但為何氧化劑與還原劑直接發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí)卻沒有形成電流呢？（沒有電子的定向移動(dòng)）根據(jù)電流形成的原理（電子的定向移動(dòng)），你能否設(shè)計(jì)出將氧化還原反應(yīng)過程中釋放出的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的方案呢？因此，要想使氧化還原反應(yīng)過程中釋放出的能量直接轉(zhuǎn)化成電能。就要設(shè)計(jì)一種裝置，使氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩個(gè)不同的區(qū)域進(jìn)行，促使氧化還原反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子在導(dǎo)體中進(jìn)行定向移動(dòng)而形成電流，實(shí)現(xiàn)將氧化還原反應(yīng)過程中釋放出的能量直接轉(zhuǎn)換成電能。

離子方程式思考問題尋找答案你對(duì)問題２的想法稀H2SO4ZnCu鋅表面有氣泡產(chǎn)生，銅表面無明顯現(xiàn)象1.反應(yīng)中，哪種物質(zhì)失電子，哪種物質(zhì)得電子實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象用導(dǎo)線將鋅表面的電子引出來Zn+2H+=Zn2++H2↑２.用什么方法可使Zn與H+分開，不讓H+直接在Zn表面得到電子？[實(shí)驗(yàn)2—4]（二）、原電池

離子方程式思考問題尋找答案組內(nèi)交流列出想法演示探究實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象Cu起傳導(dǎo)電子的作用。Zn+2H+=Zn2++H2↑稀H2SO4ZnCu大量氣泡從銅片逸出，鋅片部分溶解1.H+得到的電子是Cu失去的嗎？2.在這個(gè)過程中Cu起什么作用？3.你怎樣才能知道導(dǎo)線中有電子通過？可用電流表測(cè)電流及方向。不是

解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象思考問題尋找答案組內(nèi)交流列出想法演示探究實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能1.電子從Zn到H+經(jīng)歷了哪些途徑？2.你認(rèn)為這個(gè)過程能量是如何轉(zhuǎn)化的？鋅表面無氣泡，銅表面有氣泡，電流表發(fā)生偏轉(zhuǎn)。電子由Zn導(dǎo)線銅片H+定向移動(dòng)產(chǎn)生電流，故電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)AZnCu稀H2SO4原電池原理探究實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象小結(jié)[實(shí)驗(yàn)2—4]步驟討論與交流1.將Zn片插入稀H2SO4Zn片和Cu片上現(xiàn)象有何差別?2.將Cu片插入稀H2SO43.將Zn片和Cu片同時(shí)插入稀H2SO4(不接電流表)Zn片和Cu片上現(xiàn)象有何差別?4.Zn片和Cu片接觸插入

稀H2SO4(不接電流表)5.Zn片和Cu片用導(dǎo)線連接(中間接電流表)插入稀H2SO4(偏向?)電流表指針有何變化?說明了什么?銅片上有氣泡產(chǎn)生，鋅片不斷溶解，電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。鋅失去的電子通過導(dǎo)線定向移動(dòng)到銅片上，形成電流。溶液中的氫離子在銅片上得到電子形成氫氣析出。鋅片上有氣泡，銅片上無氣泡，鋅片上有氣泡，銅片上無氣泡，Cu片上有何現(xiàn)象?

推測(cè)原因.鋅片逐漸溶解，銅片上有氣泡。鋅失去的電子通過接觸處定向移動(dòng)到銅片上，溶液中的氫離子在銅片上得到電子形成氫氣析出。[實(shí)驗(yàn)]原電池原理探究步驟討論與交流6.嘗試用干電池判斷實(shí)驗(yàn)中的正負(fù)極說明你判斷的方法?“負(fù)極出電子，電子回正極”上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的微觀解釋原電池“負(fù)極出電子，電子回正極”上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的微觀解釋原電池“負(fù)極出電子，電子回正極”必發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的微觀解釋原電池“負(fù)極出電子，電子回正極”必發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)必發(fā)生得電子的還原反應(yīng)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的微觀解釋原電池“負(fù)極出電子，電子回正極”必發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)必發(fā)生得電子的還原反應(yīng)3.活潑金屬→發(fā)生氧化反應(yīng)→向外線路提供電子→原電池的負(fù)極；不活潑金屬(或石墨)→發(fā)生還原反應(yīng)→接受外線路提供的電子→原電池的正極。上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的微觀解釋電極材料現(xiàn)象電子得失電極反應(yīng)原電池的電極Zn片Cu片總的離子反應(yīng)方程式原電池原理探究實(shí)驗(yàn)反應(yīng)原理、方程式小結(jié)電極材料現(xiàn)象電子得失電極反應(yīng)原電池的電極Zn片Cu片總的離子反應(yīng)方程式Zn片溶解電極材料現(xiàn)象電子得失電極反應(yīng)原電池的電極Zn片Cu片總的離子反應(yīng)方程式有氣體產(chǎn)生Zn片溶解電極材料現(xiàn)象電子得失電極反應(yīng)原電池的電極Zn片Cu片總的離子反應(yīng)方程式失有氣體產(chǎn)生Zn片溶解電極材料現(xiàn)象電子得失電極反應(yīng)原電池的電極Zn片Cu片總的離子反應(yīng)方程式失得有氣體產(chǎn)生Zn片溶解電極材料現(xiàn)象電子得失電極反應(yīng)原電池的電極Zn片Cu片總的離子反應(yīng)方程式失得Zn－2e-＝Zn2+有氣體產(chǎn)生Zn片溶解電極材料現(xiàn)象電子得失電極反應(yīng)原電池的電極Zn片Cu片總的離子反應(yīng)方程式失得Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑有氣體產(chǎn)生Zn片溶解電極材料現(xiàn)象電子得失電極反應(yīng)原電池的電極Zn片Cu片總的離子反應(yīng)方程式失得Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑負(fù)極有氣體產(chǎn)生Zn片溶解電極材料現(xiàn)象電子得失電極反應(yīng)原電池的電極Zn片Cu片總的離子反應(yīng)方程式失得Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑負(fù)極正極有氣體產(chǎn)生Zn片溶解電極材料現(xiàn)象電子得失電極反應(yīng)原電池的電極Zn片Cu片總的離子反應(yīng)方程式失得Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑負(fù)極正極Zn+2H+

＝Zn2++H2↑有氣體產(chǎn)生Zn片溶解e－負(fù)極正極（二）、原電池1、定義:把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置叫原電池.第一組實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究形成原電池的條件（可以）第一組實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究形成原電池的條件（可以）（可以）第一組實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究形成原電池的條件（可以）（可以）（可以）第一組實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究形成原電池的條件（可以）（可以）（可以）（不可以）第一組實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究形成原電池的條件（可以）（可以）（可以）（不可以）形成條件一：活潑性不同的兩個(gè)電極第一組實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究形成原電池的條件（可以）（可以）（可以）（不可以）形成條件一：活潑性不同的兩個(gè)電極負(fù)極：較活潑的金屬正極：較不活潑的金屬、石墨等第一組實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究形成原電池的條件實(shí)驗(yàn)探究形成原電池的條件第二組實(shí)驗(yàn)（可以）實(shí)驗(yàn)探究形成原電池的條件第二組實(shí)驗(yàn)（可以）（不可以）實(shí)驗(yàn)探究形成原電池的條件第二組實(shí)驗(yàn)（可以）（不可以）形成條件二：自發(fā)的氧化還原反應(yīng);電解質(zhì)溶液；電極需插進(jìn)電解質(zhì)溶液中實(shí)驗(yàn)探究形成原電池的條件第二組實(shí)驗(yàn)第三組實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究形成原電池的條件第三組實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究形成原電池的條件（不可以）第三組實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究形成原電池的條件形成條件三：必須形成閉合回路（不可以）2、原電池的形成條件2、原電池的形成條件（1）.兩個(gè)電極(活潑性不同)；2、原電池的形成條件（1）.兩個(gè)電極(活潑性不同)；負(fù)極：較活潑的金屬正極：較不活潑的金屬、石墨等兩種活潑性不同的金屬金屬和非金屬導(dǎo)體(石墨)金屬和不溶性金屬氧化物2、原電池的形成條件（1）、兩個(gè)電極(活潑性不同)；負(fù)極：較活潑的金屬正極：較不活潑的金屬、石墨等（2）.電解質(zhì)溶液；電極需插進(jìn)電解質(zhì)溶液中兩種活潑性不同的金屬金屬和非金屬導(dǎo)體(石墨)金屬和不溶性金屬氧化物2、原電池的形成條件（1）.兩個(gè)電極(活潑性不同)；（3）.必須形成閉合回路（2）.電解質(zhì)溶液；電極需插進(jìn)電解質(zhì)溶液中負(fù)極：較活潑的金屬正極：較不活潑的金屬、石墨等兩種活潑性不同的金屬金屬和非金屬導(dǎo)體(石墨)金屬和不溶性金屬氧化物2、原電池的形成條件（4）.常溫下，能自發(fā)發(fā)生的氧化還原反應(yīng)（前提）（1）.兩個(gè)電極(活潑性不同)；（3）.必須形成閉合回路（2）.電解質(zhì)溶液；電極需插進(jìn)電解質(zhì)溶液中負(fù)極：較活潑的金屬正極：較不活潑的金屬、石墨等兩種活潑性不同的金屬金屬和非金屬導(dǎo)體(石墨)金屬和不溶性金屬氧化物負(fù)極正極電解質(zhì)溶液e-陰離子還原反應(yīng)氧化反應(yīng)陽(yáng)離子原電池工作原理圖示外電路內(nèi)電路

外電路：電子由負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線（外電路）流向正極；電流由正極流向負(fù)極內(nèi)電路：陰離子移向負(fù)極，陽(yáng)離子移向正極；電流由負(fù)極流向正極e－3、原電池中電荷的流向和電流的方向負(fù)極正極4、原電池的電極名稱及確定方法（1）、根據(jù)電極材料的性質(zhì)確定。規(guī)律：通常是活潑性（或金屬性）較強(qiáng)的金屬做負(fù)極，較不活潑的金屬、碳棒、化合物等做正極。（2）、根據(jù)電極反應(yīng)的本身確定。練習(xí)：銀鋅電池是廣泛用作各種電子儀器的電源，它的反應(yīng)可表示為：Ag2O+Zn+H2O＝

2Ag+2Zn(OH)2請(qǐng)判斷此電池中，負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是（）A.AgB.Zn(OH)2C.Ag2OD.ZnD▲原電池的兩極用正負(fù)極表示▲原電池電極名稱的確定方法發(fā)生失電子的反應(yīng)→發(fā)生氧化反應(yīng)的電極→負(fù)極發(fā)生得電子的反應(yīng)→發(fā)生還原反應(yīng)的電極→正極電子流出(失電子)的一極為負(fù)極電子流入(得電子)的一極為正極（3）、根據(jù)電子或電流的流動(dòng)方向（外電路）：電子從負(fù)極流出

沿導(dǎo)線

流入正極電流從正極流出

沿導(dǎo)線

流入負(fù)極ee（4）、根據(jù)電解質(zhì)溶液中離子的定向移動(dòng)方向（內(nèi)電路）陽(yáng)離子移向的一極為正極陰離子移向的一極為負(fù)極電子流出的一極為負(fù)極電子流入的一極為正極（5）、根據(jù)離子方程式判斷（實(shí)質(zhì)是依據(jù)電極反應(yīng)判斷）Fe+2H+=Fe2++H2（負(fù)極）（在正極）（6）、依據(jù)原電池工作時(shí)兩極的現(xiàn)象判斷規(guī)律：負(fù)極往往會(huì)溶解，正極往往會(huì)產(chǎn)生氣泡或者增重Fe+Cu2+=Fe2++Cu（7）、注意：

Mg—Al—NaOH構(gòu)成的原電池中電極名稱的確定

Cu—Al（Fe）—HNO3構(gòu)成的原電池中電極名稱的確定（1）、電極反應(yīng)方程式的書寫方法

負(fù)極：較活潑金屬（A）做電極

失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)電極反應(yīng)：A-ne-=An+(氧化反應(yīng))

正極：較不活潑金屬或非金屬（B）做電極

得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)電極反應(yīng)：Bm++me-=B(還原反應(yīng))

注意：要求書寫時(shí)，正負(fù)極得失電子數(shù)相等。5、電極反應(yīng)方程式的書寫

正極電極反應(yīng)式+負(fù)極電極反應(yīng)式=總反應(yīng)方程式已知其中兩個(gè)可以求第三個(gè)（2）、舉例負(fù)極（鋅片）：Zn－2e-=Zn2+負(fù)極（鋅片）：Zn－2e-=Zn2+正極（石墨）：2H++2e-=H2↑正極（銅片）：Cu2++2e-=Cu總反應(yīng):Zn+2H+=Zn2++H2↑總反應(yīng):

Zn+Cu2+=Zn2++Cu（3）、規(guī)律：

負(fù)極——活潑金屬做負(fù)極時(shí)，電極本身失去電子被氧化

正極——溶液中的陽(yáng)離子或溶解在溶液中的氧氣等得到電子6、現(xiàn)象：依據(jù)電極反應(yīng)方程式確定實(shí)踐活動(dòng)（P42）自制電池——水果電池。如下圖：7.原電池原理的應(yīng)用①加快反應(yīng)速率：（形成原電池反應(yīng)，反應(yīng)速率加快）

例如，實(shí)驗(yàn)室制H2時(shí)，由于鋅太純，反應(yīng)一般較慢，可加入少量CuSO4以加快反應(yīng)速率。②揭示鋼鐵腐蝕的原因、防止鋼鐵的腐蝕及比較金屬腐蝕的快慢。

鋼鐵中含有碳，可與Fe組成原電池，發(fā)生原電池反應(yīng)而使鋼鐵遭到腐蝕

[例]

X、Y、Z都是金屬，把X浸入Z的硝酸鹽溶液中，X的表面有Z析出，X與Y組成原電池時(shí)，Y是電池的負(fù)極。X、Y、Z三種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)?)Ａ．Ｘ＞Ｙ＞ＺＢ．Ｘ＞Ｚ＞ＹＣ．Ｙ＞Ｘ＞ＺＤ．Ｙ＞Ｚ＞ＸC因?yàn)閄置換出Z,所以金屬性Ｘ＞Ｚ負(fù)極的金屬較活潑,所以Ｙ＞Ｘ③判斷金屬活動(dòng)性的強(qiáng)弱（做負(fù)極的金屬比做正極的金屬活潑，金屬性更強(qiáng)）一般說來:活潑金屬作負(fù)極,較不活潑的金屬作正極

請(qǐng)結(jié)合組成原電池的條件，將氧化還原反應(yīng)：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+設(shè)計(jì)成一個(gè)原電池。1、電解液：

。2、電極材料：正極

，負(fù)極

。3、電極反應(yīng)式：負(fù)極:.正極:.1、電解液：硫酸銅、氯化銅、硝酸銅等可溶性銅鹽溶液2、電極材料：負(fù)極：鐵，正極：銅、石墨或比鐵不活潑的其他金屬

Fe－2e-=Fe2+Cu2++2e-=Cu

④制作化學(xué)電源原電池設(shè)計(jì)思路：①釋放能量的氧化還原反應(yīng)（放熱反應(yīng)）

②

通常須兩活性不同的電極

③

電解質(zhì)溶液

④

還原劑在負(fù)極失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)；氧化劑在正極得電子,發(fā)生還原反應(yīng)．化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化電能化學(xué)能原電池電解三、發(fā)展中的化學(xué)電源干電池堿性電池蓄電池鋰離子電池燃料電池（1）化學(xué)電池有三大類型：

、

、

.

一次性電池二次電池燃料電池

（2）特點(diǎn)：①一次電池：不可充電，如干電池（又稱為鋅錳電池，是最早使用的化學(xué)電池）②二次電池：可循環(huán)利用，放電過程是將

能轉(zhuǎn)化為

能；充電過程是將

能轉(zhuǎn)化為

能。③燃料電池：可不斷充入氧化劑、還原劑連續(xù)使用，最理想的燃料是

。（1）產(chǎn)物為水，無污染（2）與其它能源比，反應(yīng)相同質(zhì)量，放出能量多（3）來源廣化學(xué)電

電化學(xué)H2

（一）電池的分類（二）、常見的化學(xué)電池1.干電池(一次性電池)電極:Zn為負(fù)極,碳棒為正極電解質(zhì)溶液：NH4Cl、ZnCl2和淀粉糊另有黑色的MnO2粉末，吸收正極產(chǎn)生的H2，防止產(chǎn)生極化現(xiàn)象。電極方程式：負(fù)極(Zn):Zn－2e-＝Zn2＋正極(C)：2MnO2+2NH4++2e-=Mn2O3+2NH3+H2O(1)鋅錳干電池總電池反應(yīng)：負(fù)極：Zn-2e-=Zn2+

正極：2NH4++2e-=2NH3+H2產(chǎn)生的H2和MnO2作用：H2+2MnO2=Mn2O3+H2O總反應(yīng)：(2)堿性鋅錳干電池隨著用電器朝著小型化、多功能化發(fā)展的要求，對(duì)電池的發(fā)展也提出了小型化、多功能化發(fā)展的要求。體積小、性能好的堿性鋅－錳電池應(yīng)運(yùn)而生。這類電池的重要特征是電解質(zhì)溶液由原來的中性變?yōu)殡x子導(dǎo)電性更好的堿性，負(fù)極也由鋅片改為鋅粉，反應(yīng)面積成倍增長(zhǎng)，使放電電流大幅度提高。（2）堿性鋅錳電池

電極材料、電解質(zhì)溶液

電極反應(yīng)、總反應(yīng)電極材料與普通的干電池相同，只是將電解質(zhì)由氯化銨換成了濕的氫氧化鉀。負(fù)極：Zn-2e-

+2OH-

=Zn(OH)2

正極：2MnO2+2e-

+H2O

=Mn2O3+2OH-

總反應(yīng)：2、充電電池（二次電池）（1）鉛蓄電池正極負(fù)極電解質(zhì)溶液鉛蓄電池:電極：Pb為負(fù)極,PbO2為正極.電解液:30%的H2SO4溶液電極反應(yīng)式:放電時(shí)：為原電池負(fù)極(Pb)：Pb＋SO42-－2e-＝PbSO4正極(PbO2)PbO2＋4H＋＋SO42－＋2e-＝PbSO4＋2H2O總電池反應(yīng):PbO2＋Pb＋2H2SO4＝2PbSO4↓＋2H2O充電時(shí)：為電解池陰極(Pb)：PbSO4＋2e-

＝Pb＋SO42-陽(yáng)極(PbO2)PbSO4＋2H2O－2e-＝PbO2＋4H＋＋SO42－總電解反應(yīng):

2PbSO4＋2H2O＝PbO2＋Pb＋2H2SO4通電（2）、鋰電池鋰是密度最小的金屬，用鋰作為電池的負(fù)極，跟用相同質(zhì)量的其他金屬作負(fù)極相比較，使用壽命大大延長(zhǎng)。（3）銀鋅電池Zn為負(fù)極,Ag2O為正極電解液:KOH溶液電極反應(yīng)式:負(fù)極:Zn＋2OH－－2e-＝Zn(OH)2正極:Ag2O＋H2O＋2e-＝2Ag＋2OH－總反應(yīng)式:

Zn＋Ag2O＋H2O＝2Ag＋Zn(OH)2（4）鎳鎘電池3、新型燃料電池

燃料電池不是把還原劑、氧化劑物質(zhì)全部貯藏在電池內(nèi)，而是在工作時(shí)，不斷從外界輸入，同時(shí)將電極反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出電池。（1）概念：利用原電池的工作原理，將燃料和氧化劑（如氧氣）反應(yīng)放出的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫燃料電池。（2）電極材料：鉑或其它。兩極都是惰性電極，不參加電極反應(yīng)，兩極材料可同可不同。通常還要兼起催化劑的作用。（3）電解質(zhì)溶液：硫酸或氫氧化鉀或其它（4）燃料：氫氣、甲烷、乙醇、甲醇等，最好的是氫氣。電解質(zhì)溶液呈中性（5）舉例：氫氧燃料電池工作原理:H2SO42H2-4e=4H+O2+4H++4e-=2H2O氫氧燃料電池電解質(zhì)溶液呈酸性工作原理:KOH2H2+4OH--4e=4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-氫氧燃料電池電解質(zhì)溶液呈堿性工作原理氫氧燃料電池電極: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:

H2SO4(硫酸)負(fù)極:正極:總反應(yīng)：

2H2+4OH－－4e-＝4H2OO2＋2H2O＋4e-＝4OH－2H2＋O2＝2H2O2H2-4e-=4H+O2+4H++4e-=2H2O2H2＋O2＝2H2O電極反應(yīng)方程式c.呈中性的鹽溶液氫氧燃料電池：2H2＋O2＝2H2O銀鋅電池：Zn＋Ag2O＋H2O＝2Ag＋Zn(OH)2Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O

放電充電小結(jié)：鉛蓄電池：（六）課堂小結(jié)二、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能（一）.火力發(fā)電的過程、原理。（二）.原電池：1、概念：將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。負(fù)極(Zn)：Zn－2e－＝Zn2＋（氧化反應(yīng)）正極(Cu)：2H+＋2e－＝H2↑（還原反應(yīng)）總反應(yīng)式：Zn＋2H+＝Zn2＋＋H2↑（銅鋅原電池）2.原電池的構(gòu)成條件及組成：①有兩種活動(dòng)性不同的金屬（或非金屬導(dǎo)體）作電極。電解質(zhì)溶液

電極材料都插入電解質(zhì)溶液中。④兩極相連形成閉合電路。3、原電池中電荷的流向和電流的方向4、原電池的電極名稱及確定方法5、電極反應(yīng)方程式的書寫6、現(xiàn)象：依據(jù)電極反應(yīng)方程式確定7.原電池原理的應(yīng)用AZnCuSO42－H+H+一、能源的分類三、發(fā)展中的化學(xué)電源（一）電池的分類（二）、常見的化學(xué)電池1.干電池(一次性電池)2、充電電池3、新型燃料電池書寫電極反應(yīng)式，注意幾點(diǎn)：（1）電極反應(yīng)是一種離子反應(yīng)，遵循書寫離子反應(yīng)式的一切規(guī)則；（2）負(fù)極失電子所得氧化產(chǎn)物、正極得電子所得還原產(chǎn)物，與溶液的酸堿性有關(guān)；(3)兩極電極反應(yīng)式中的電子得失數(shù)目（一般）保持相等。

（4）兩極反應(yīng)相加得到總反應(yīng)，總反應(yīng)減去負(fù)極反應(yīng)得到正極反應(yīng)、總反應(yīng)減去正極反應(yīng)得到負(fù)極反應(yīng)。小結(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電間接：直接：化學(xué)能燃燒熱能蒸汽機(jī)械能發(fā)動(dòng)機(jī)電能裝置原電池概念構(gòu)成條件工作原理1.下列裝置中能組成原電池形成電流的是H2SO4CuZn酒精AZnH2SO4CuH2SO4CCuCuH2SO4習(xí)題一BAAZnCuAAD1.下列裝置中能組成原電池形成電流的是CH2SO4CuZn酒精AZnH2SO4CuH2SO4CCuCuH2SO4習(xí)題一BAAZnCuAADZn—Zn與稀硫酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn).Zn—石墨與稀硫酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn).Fe—Zn與稀硫酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn).Cu—Zn與乙醇進(jìn)行實(shí)驗(yàn).Cu—Zn與一個(gè)西紅柿(或一個(gè)蘋果)進(jìn)行實(shí)驗(yàn).Cu—Zn與兩個(gè)西紅柿進(jìn)行實(shí)驗(yàn).Cu—Zn與橙汁進(jìn)行實(shí)驗(yàn).鞏固練習(xí)練習(xí)⒈判斷下列哪些裝置構(gòu)成了原電池？若不是，請(qǐng)說明理由；若是，請(qǐng)指出正負(fù)極名稱，并寫出電極反應(yīng)式.①②③(×)(×)(∨)2H++2e-＝H2↑負(fù)極：總反應(yīng)：正極：Zn－2e-＝Zn2+Zn+2H+＝Zn2++H2↑⑤④(∨)(∨)負(fù)極：正極：總反應(yīng)：正極：負(fù)極：總反應(yīng)：Zn-2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑Zn+2H+＝Zn2++H2↑Fe－2e-＝Fe2+Cu2++2e-＝CuFe+Cu2+＝Fe2++CuFe+CuSO4＝Cu+FeSO4ZnFeCCuCZnFeZn稀H2SO4稀H2SO4稀H2SO4乙醇GGGG2、按下列要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察現(xiàn)象解釋原因。練習(xí)3、判斷下列裝置是否能構(gòu)成原電池，并寫出相應(yīng)的電極反應(yīng)及總反應(yīng)。練習(xí)(1)

H2SO4(aq)ZnFeA

(4)A

CuSO4(aq)ZnZn(5)CuSO4(aq)A

ZnCu(6)

H2SO4(aq)ZnCA

(2)酒精ZnCuA

(3)ZnCuCuSO4(aq)H2SO4(aq)A

下列哪些能形成原電池，判斷正負(fù)極，寫出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式(∨)(∨)(∨)(×)(×)(×)病例分析病例分析病例分析你能為她開一個(gè)藥方嗎？你能為她開一個(gè)藥方嗎？將其中一顆假牙換成跟另一顆假牙相同的材質(zhì)練習(xí)1.判斷下列哪些裝置構(gòu)成了原電池？若不是，請(qǐng)說明理由；若是，請(qǐng)指出正負(fù)極名稱，并寫出電極反應(yīng)式.①②③練習(xí)1.判斷下列哪些裝置構(gòu)成了原電池？若不是，請(qǐng)說明理由；若是，請(qǐng)指出正負(fù)極名稱，并寫出電極反應(yīng)式.①②③(×)練習(xí)1.判斷下列哪些裝置構(gòu)成了原電池？若不是，請(qǐng)說明理由；若是，請(qǐng)指出正負(fù)極名稱，并寫出電極反應(yīng)式.①②③(×)(×)練習(xí)1.判斷下列哪些裝置構(gòu)成了原電池？若不是，請(qǐng)說明理由；若是，請(qǐng)指出正負(fù)極名稱，并寫出電極反應(yīng)式.①②③(×)(×)(√)練習(xí)1.判斷下列哪些裝置構(gòu)成了原電池？若不是，請(qǐng)說明理由；若是，請(qǐng)指出正負(fù)極名稱，并寫出電極反應(yīng)式.①②③(×)(×)(√)負(fù)極：Zn練習(xí)1.判斷下列哪些裝置構(gòu)成了原電池？若不是，請(qǐng)說明理由；若是，請(qǐng)指出正負(fù)極名稱，并寫出電極反應(yīng)式.①②③(×)(×)(√)負(fù)極：Zn－2e-＝Zn2+Zn練習(xí)1.判斷下列哪些裝置構(gòu)成了原電池？若不是，請(qǐng)說明理由；若是，請(qǐng)指出正負(fù)極名稱，并寫出電極反應(yīng)式.①②③(×)(×)(√)負(fù)極：正極：Zn－2e-＝Zn2+ZnCu練習(xí)1.判斷下列哪些裝置構(gòu)成了原電池？若不是，請(qǐng)說明理由；若是，請(qǐng)指出正負(fù)極名稱，并寫出電極反應(yīng)式.①②③(×)(×)(√)2H++2e-＝H2↑負(fù)極：正極：Zn－2e-＝Zn2+ZnCu練習(xí)1.判斷下列哪些裝置構(gòu)成了原電池？若不是，請(qǐng)說明理由；若是，請(qǐng)指出正負(fù)極名稱，并寫出電極反應(yīng)式.①②③(×)(×)(√)2H++2e-＝H2↑負(fù)極：總反應(yīng)：正極：Zn－2e-＝Zn2+CuZn練習(xí)1.判斷下列哪些裝置構(gòu)成了原電池？若不是，請(qǐng)說明理由；若是，請(qǐng)指出正負(fù)極名稱，并寫出電極反應(yīng)式.①②③(×)(×)(√)2H++2e-＝H2↑負(fù)極：總反應(yīng)：正極：Zn－2e-＝Zn2+Zn+2H+＝Zn2++H2↑CuZn⑤④⑤④(√)⑤④(√)負(fù)極：⑤④(√)負(fù)極：Zn－2e-＝Zn2+⑤④(√)負(fù)極：正極：Zn－2e-＝Zn2+⑤④(√)負(fù)極：正極：Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑⑤④(√)負(fù)極：正極：總反應(yīng)：Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑⑤④(√)負(fù)極：正極：總反應(yīng)：Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑Zn+2H+＝Zn2++H2↑⑤④(√)(√)負(fù)極：正極：總反應(yīng)：Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑Zn+2H+＝Zn2++H2↑⑤④(√)(√)負(fù)極：正極：總反應(yīng)：負(fù)極：Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑Zn+2H+＝Zn2++H2↑⑤④(√)(√)負(fù)極：正極：總反應(yīng)：負(fù)極：Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑Zn+2H+＝Zn2++H2↑Fe－2e-＝Fe2+⑤④(√)(√)負(fù)極：正極：總反應(yīng)：正極：負(fù)極：Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑Zn+2H+＝Zn2++H2↑Fe－2e-＝Fe2+⑤④(√)(√)負(fù)極：正極：總反應(yīng)：正極：負(fù)極：總反應(yīng)：Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑Zn+2H+＝Zn2++H2↑Fe－2e-＝Fe2+Cu2++2e-＝Cu⑤④(√)(√)負(fù)極：正極：總反應(yīng)：正極：負(fù)極：總反應(yīng)：Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑Zn+2H+＝Zn2++H2↑Fe－2e-＝Fe2+Cu2++2e-＝CuFe+Cu2+＝Fe2++Cu⑤④(√)(√)負(fù)極：正極：總反應(yīng)：正極：負(fù)極：總反應(yīng)：Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑Zn+2H+＝Zn2++H2↑Fe－2e-＝Fe2+Cu2++2e-＝CuFe+Cu2+＝Fe2++CuFe+CuSO4＝Cu+FeSO42.鋰電池是一代新型高能電池，它以質(zhì)量輕、能量高而受到了普遍重視，目前已研制成功多種鋰電池。某種鋰電池的總反應(yīng)式是Li＋MnO2

＝LiMnO2。下列說法正確的是()A.Li是負(fù)極，電極反應(yīng)為L(zhǎng)i－e-＝Li+B.Li是正極，電極反應(yīng)為L(zhǎng)i＋e-＝Li-C.MnO2是負(fù)極，電極反應(yīng)為MnO2＋e-＝MnO2-D.鋰電池是一種環(huán)保型電池請(qǐng)?jiān)趫D上標(biāo)出電子的流動(dòng)方向和電流方向,并判斷正負(fù)極，寫出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式.請(qǐng)?jiān)趫D上標(biāo)出電子的流動(dòng)方向和電流方向,并判斷正負(fù)極，寫出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式.I請(qǐng)?jiān)趫D上標(biāo)出電子的流動(dòng)方向和電流方向,并判斷正負(fù)極，寫出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式.Ie-請(qǐng)?jiān)趫D上標(biāo)出電子的流動(dòng)方向和電流方向,并判斷正負(fù)極，寫出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式.FeFe+2H+=Fe2++H2↑2H++2e-=H2↑AgFe－2e-=Fe2+Ie-請(qǐng)?jiān)趫D上標(biāo)出電子的流動(dòng)方向和電流方向,并判斷正負(fù)極，寫出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式.FeFe+2H+=Fe2++H2↑2H++2e-=H2↑AgFe－2e-=Fe2+Ie-e-請(qǐng)?jiān)趫D上標(biāo)出電子的流動(dòng)方向和電流方向,并判斷正負(fù)極，寫出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式.FeFe+2H+=Fe2++H2↑2H++2e-=H2↑AgFe－2e-=Fe2+Ie-e-I請(qǐng)?jiān)趫D上標(biāo)出電子的流動(dòng)方向和電流方向,并判斷正負(fù)極，寫出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式.ZnFeFe+2H+=Fe2++H2↑2H++2e-=H2↑AgFe－2e-=Fe2+Zn+Cu2+=Zn2++

CuCu2++2e