化学能与电能2谌孙文.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,复习,间接：,直接,化学能,燃烧,热能,蒸汽,机械能,发动机,电能,装置,原电池,化学能,电能,1.,一次能源、二次能源,2.,化学能与电能,工作原理,概念,电极判断,应用,构成条件,1.,原电池的构成条件,负极：,电子流出,的电极,失电子,，发生,氧化反应,(,较活泼的金属,),正极：,电子流入,的电极,得电子,，发生,还原反应,(,较不活泼的金属、石墨等,),（,1,）电极,（,2,）电解质溶液,（,3,）闭合回路,*（,4,）自发的氧化还原反应,（两种活泼性不同的金属，或一种金属,和另一种非金属导体构成电极）,A,B,C,D,E,练习,1,下列哪些装置能构成原电池？,F,稀硫酸,Zn,Fe,稀硫酸,Ag,Cu,A,稀硫酸,Zn,Cu,Zn,H,2,SO,4,溶液,G,H,2,SO,4,溶液,H,C,（石墨）,Zn,Zn,HCl,溶液,I,C,Fe,酒精,J,Zn,Pb,CH,3,COOH,溶液,K,2.,原电池的工作原理,负极 正极,阴离子,溶液中,阳离子,发生失电子的氧化反应,发生得电子的还原反应,Zn,Cu,H,2,SO,4,Zn-2e,-,=Zn,2+,2H,+,+2e,-,=H,2,e,-,外电路,内电路,3.,原电池正负极的判断方法,(1),根据组成原电池的两极材料判断：,负极,:,活泼性较强的金属,正极,:,活泼性较弱的金属或能导电的非金属,(2),根据电流方向或电子流动方向判断：,电流是由正极流向负极,电子流动方向是由负极流向正极,(3),根据原电池两极发生的变化来判断：,负极：,失电子发生氧化反应,正极：,得电子发生还原反应,(4),根据电极反应现象：,负极：,不断溶解，质量减少,正极：,有气体产生或质量增加或不变,5.,原电池原理的应用,(1),比较金属活泼性,(2),加快氧化还原反应速度,(3),设计原电池,负极,:,活泼性较强,正极,:,活泼性较弱,如实验室用,Zn,与稀硫酸反应制,H,2,时,a.,用粗,Zn,代替纯,Zn,b.,向稀硫酸中滴加,CuSO,4,溶液,如利用反应,Fe+CuSO,4,=FeSO,4,+Cu,设计原电池,Fe,C,CuSO,4,二、发展中的化学电源,1.,干电池,（,1,）一次性电池：,（,2,）普通锌锰电池：,Zn-2e,-,=Zn,2+,（,3,）碱性锌锰电池：,课本,P42,NH,4,Cl,负极（,Zn,）：,正极（,C,）,电解质：,缺点：,Zn-2e,-,+2OH,-,=Zn(OH),2,KOH,负极（,Zn,）：,正极（,C,）,电解质：,优点,:,使用寿命短，易泄漏,使用寿命长，不易泄漏,（,4,）应用：,卡式录音机、闪光灯、电动玩具、袖珍电视机等,放电之后不能充电,内部的氧化还原反应是,不可逆,的,2.,充电电池,（,1,）二次电池：,放电之后,能充电,内部的氧化还原反应,可逆向进行,电池可以,恢复,到放电前的状态,能够重复使用至一定的周期,（,2,）常见的充电电池：,铅蓄电池,H,2,SO,4,负极（,Pb,）：,正极（,PbO,2,）：,电解质：,*总式：,优缺点：,应用：,*Pb+SO,4,2-,-2e,-,=PbSO,4,*PbO,2,+4H,+,+SO,4,2-,+2e,-,=PbSO,4,+2H,2,O,PbO,2,+Pb+2H,2,SO,4,2PbSO,4,+2H,2,O,放电,充电,可充电，比干电池使用寿命长；但体积大，有污染,汽车上使用的电瓶等,镍镉充电电池：,负极：,正极：,电解质：,优缺点：,应用：,Cd,NiO(OH),KOH,具有残留性记忆，可重复使用,500,次以上，体积小；但如不回收，会产生严重污染,广泛用于收录机、无线对讲机、电子闪光灯、,电动剃须刀等,锂离子电池：,是新一代可充电的绿色电池，现已成为笔记本电脑、移动电话、数码相机、摄像机等低功耗电器的主流电源,3.,燃料电池,（,1,）原理：,利用原电池的工作原理,将燃料和,氧化剂（如,O,2,）反应所放出的化学能直接转化为电能,a.,燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置,b.,它的电极材料一般为活性电极，具有很强的,催化活 性，如铂电极，活性炭电极等,c.,燃料电池由,3,个主要部分组成,负极,燃料,电极,正极,氧气或空气,电极,电解质溶液,d.,两电极材料均为惰性电极，电极本身不发生反应，,而是由引入到两电极上的物质发生反应,（,2,）常见的燃料电池：,CO,2,、,H,2,O,O,2,CH,4,甲烷燃料电池,H,2,O,O,2,H,2,氢氧燃料电池,产物,正极,负极,H,2,被氧化失去电子变成,H,+,，或称“燃烧掉了”，电子流到电池的正极，同时，,H,+,通过电解液被送到正极,氢氧燃料电池的工作原理,负极：,正极：,O,2,得电子发生还原反应,产品：,电流、热量、水,介质,电池反应：,2H,2,+,=2H,2,O,酸性,负极,正极,中性,负极,正极,碱性,负极,正极,2H,2,-4e,-,=4H,+,O,2,+4e,-,+2H,2,O=4OH,-,2H,2,-4e,-,=4H,+,O,2,+4e,-,+4H,+,=4H,2,O,2H,2,-4e,-,+4OH,-,=4H,2,O,O,2,+4e,-,+2H,2,O=4OH,-,*,氢氧燃料电池的电极反应,CH,4,燃料电池,该电池用金属铂片插入,KOH,溶液中作电极,在两极上分别通甲烷和氧气,*,电极反应：,负极：,CH,4,+10OH,-,-8e,-,CO,3,2-,+7H,2,O,正极：,2O,2,+4H,2,O+8e,-,8OH,-,总反应：,CH,4,+2O,2,+2KOH,K,2,CO,3,+3H,2,O,小,结,火电：,化学能,燃烧,热能,蒸汽,机械能,发动机,电能,原电池,化学电源,1.,一次能源、二次能源,化学能与电能,工作原理,概念,电极判断,应用,构成条件,3.,发展中的化学电源,一次性电池,干电池,二次电池（充电电池）,燃料电池,普通锌锰电池,碱性锌锰电池,铅蓄电池,镍镉充电电池,锂离子电池,氢氧燃料,CH,4,燃料电池,2.,