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1、第二章 化学反应与能量,第二节 化学能与电能,电能又称电力（二次能源）二次能源： 经一次能源加工转移得到的能源一次能源： 从自然界中直接取得的能源如:煤,石油,天然气等.,2001年我国发电总量构成图,火力发电占据绝大部分,什么是火力发电？火电站的工作原理如何?,火力发电工作原理示意图,火电站从开始到结束能量是如何转化的？,化石燃料,化学能,燃烧,热能,蒸汽,机械能,电能,发电机,一.发电站将化学能转化为电能,火力发电有哪些缺点?,讨论,存在缺点,化学能 电能,？,锌表面有气泡产生，铜表面无明显现象,1.反应中，哪种物质失电子，哪种物质得电子,用导线将锌表面的电子引出来,Zn +2H+ = Z
2、n 2+ +H2,.什么方法可使Zn与H+分开，不让H+直接在Zn表面得电子？,演示探究,Cu起传导电子的作用。,Zn + 2H+ = Zn 2+ +H2,大量气泡从铜片逸出，锌片部分溶解,1.H+得到的电子是Cu失去的吗？2.在这个过程中Cu起什么作用？,3.你怎样才能知道导线中有电子通过？,可用电流表测电流及方向。,演示探究,化学能直接转化为电能,1.电子从Zn到H+经历了哪些途径？2.你认为这个过程能量是如何转化的？,锌表面无气泡，铜表面有气泡，电流表发生偏转。,二.化学能直接转化为电能,1.原电池的概念、前提,将化学能转化为电能的装置,概念:,前提:,能自发发生氧化还原反应,Zn-2e
3、-=Zn2+,2H+2e-=H2,Zn+2H+=Zn2+H2,负极,正极,还原反应,氧化反应,2 .你是如何判定装置的正、负极？,思考与交流,三.原电池的工作原理,能量转变,化学反应,将化学能直接转化为电能,氧化还原反应中电子转移 (负极失去电子经过导线定向的流入正极),试着说说原电池的构成有什么条件？,*,*, ,实验探究,偏转,两极材料不同,有两种活泼性不同的金属（或非金属）作电极,不偏转,实验探究,不偏转,溶液不同,电极材料均插入电解质溶液中,偏转,实验探究,不偏转,电极材料不同,能自发地发生氧化还原反应,不偏转,容器不同,两极相连形成闭合回路,实验探究,1.有两种活泼性不同的金属（或非
4、金属） 作电极,3.能自发地发生氧化还原反应,四.原电池的构成条件,4.两极相连形成闭合回路,2.电极材料均插入电解质溶液中,3.如何书写电极反应方程式,负极（锌片）： Zn 2e - = Zn 2+,负极（锌片）： Zn 2e - = Zn 2+,正极（石墨）： 2H+2e - = H2 ,正极（铜片）： Cu2+ + 2e - = Cu,总反应: Zn + 2H+ = Zn 2+ + H2 ,总反应: Zn + Cu2+ = Zn 2+ + Cu,电极反应方程式的书写方法,负极：较活泼金属（a） 电极反应：a-ne-=an+ (氧化反应)正极：较不活泼金属或非金属（b） 电极反应： Cm+
5、 + me- = C(还原反应),小结,化学能与电能,间接：,直接：,装置,原电池,概念,构成条件,工作原理,1.下列装置中能组成原电池形成电流的是( ),习题一：,C,原电池的判断,2.某金属能跟稀盐酸作用放出氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，此金属是( )A.Mg B.Fe C.Al D.Cu,原电池的工作原理,B,3.由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的 PH( )A.不 B先变大后变小 C逐渐变大 D.逐渐变小,C,习题二,习题三,4.一个电池反应的离子方程式是 Zn+Cu2+=Zn2+ +Cu, 该反应的的原电池正确组合是( ),C,原电池构成条件,习题四,4.把a、
6、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡，b、d相连时，b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为( ) Aa b c d Ba c d b Cc a b d Db d c a,B,利用原电池电极判断金属性强弱,发展中的化学电源,关于电池你了解多少？,你知道电池是如何分类的吗？,形状各异的电池遵循的工作原理是否相同？,1、干电池（锌锰电池）,负极：Zn 2e- = Zn2+正极：2NH4+ +2MnO2 + 2e- = 2NH3 + Mn2O3 + H2O,总反应：,Zn+2N
7、H4+ +2MnO2 =Zn2+2NH3 +Mn2O3 + H2O,总反应： Pb + PbO2 + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O,负极：Pb + SO42- - 2e- = PbSO4,正极：PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- = PbSO4 + 2H2O,2、充电电池,已知：PbSO4难溶于水,铅蓄电池构造示意图,汽车用的蓄电池,3、燃料电池：,正极：O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-,负极：2H2 4e- = 4H+, 氢氧燃料电池,总反应：2H2 + O2 = 2H2O,H2,O2,碱性条件下,电解质溶液的酸碱性对电极反应的影响,负极：2H2 4
8、e- = 4H+,正极：O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O,酸性条件下,负极：2H2 + 4OH- 4e- = 4H2O,正极：O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-, 有效地防止电解质溶液对外壳的腐蚀,总反应：2H2 + O2 = 2H2O,总反应：2H2 + O2 = 2H2O,改变燃料,H2,正极：2O2 + 4H2O + 8e- = 8OH-,负极：CH4 + 10OH- 8e- = CO32- + 7H2O,CH4 +2O2 = CO2 + 2H2O,CH4 +2O2 + 2OH- = CO32- + 2H2O,CH4,O2,总反应：,Zn2+,Zn2+,Zn2+,Zn2+,Zn2+,Zn2+,Zn2+,e,e,e,e,e,e,e,e,e,e,e,e,e,e,Zn2+,Zn2+,Zn2+,Zn2+,e,e,e,e,e,e,e,e,e,e,e,Zn2+,e,e,K+,Cu2+,Cu2+,Cu2+,Cu2+,Cu2+,Cu2+,Cu2+,Cu2+,Cu2+,Cu2+,Cu2+,Cu2+,Cu2+,Cu2+,K+,K+,NO3-,NO3-,NO3-,Zn2+,Zn2+,Zn2+,Zn2+,
