化学能与电能PPT课件(共39页)

《化学能与电能PPT课件(共39页)》是由用户上传到老师板报网，本为文库资料，大小为2.31 MB，总共有38页，格式为ppt。授权方式为VIP用户下载，成为老师板报网VIP用户马上下载此课件。文件完整，下载后可编辑修改。

化学能与电能电的广泛应用电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称为电力。1、火力发电原理及过程燃烧蒸汽发电机化学能热能机械能电能一、化学能转化为电能2、火力发电的化学深层本质分析燃烧氧化还原反应氧化剂与还原剂之间发生电子的转移火力发电将化学能经一系列能量转化为电能旧键断裂和新键形成、体系能量变化过程关键本质本质引起思考：火力发电有何弊端？多次转换，能量利用率低燃烧蒸汽发电机化学能热能机械能电能实验现象：锌片溶解，有气泡产生①将一Zn片平行插入稀H2SO4中，有什么现象？Zn+2H+=Zn2++H2↑（还原剂）（氧化剂）还原剂氧化反应氧化剂还原反应e-如何将氧化还原反应产生的能量直接转化为电能？实验现象：铜片上有气泡产生，锌片不断溶解电流表发生偏转若将Zn片,Cu片用一导线连接再插入稀H2SO4中，有什么现象？实验探究ZnCuA稀H2SO4e-e-III负极正极阴离子移向负极阳离子移向正极电子从负极流向正极电流从正极流向负极失电子得电子锌片Zn-2e-＝Zn2+（氧化反应）2.原电池1、定义：把化学能转变为电能的装置2、电极反应式：负极：正极：总反应：Zn+2H+=Zn2++H2↑铜片2H++2e-＝H2↑（还原反应）CuZnA稀硫酸稀硫酸探究：原电池的构成条件？条件一：有活泼性不同的两种金属或非金属稀硫酸稀硫酸×√酒精溶液稀硫酸形成条件二：电极需插进电解质溶液中×稀硫酸稀硫酸×形成条件三：必须形成闭合回路1233、原电池的构成条件:两种活动性不同的金属（或一种是可导电的非金属）做电极电极插入电解质溶液中（酸、碱、盐）两极相连形成闭合回路原电池化学反应本质：氧化还原反应4自发进行的氧化还原反应4、正、负极的判断方法电子流出；金属溶解/质量减少电子流入；负极较活泼金属；正极氧化反应；较不活泼金属/非金属；还原反应；有气泡产生/质量增加1.对于锌-铜-稀硫酸组成的原电池装置中，当导线中有1mol电子通过时，理论上的两极变化是①锌片溶解了g②铜片上析出LH2【练习】32.511.22、将锌片和铜片用导线连接置于同一稀H2SO4溶液中，下列各叙述正确的是（）A、正极附近SO42-的浓度逐渐增大B、负极附近SO42-的浓度逐渐增大C、电解质溶液的pH逐渐减小D、电解质溶液的pH逐渐增大BDAAAAAZnCuFe石墨ZnCuFeCuCuAgCuSO4溶液稀H2SO4稀H2SO4①②③酒精溶液AgNO3溶液稀HCl④⑤⑥√√练习AZnFe3、判断下列哪些装置构成了原电池？若是，指出正负极名称，并写出电极反应式和总反应。√√正极：负极：：总反应：Fe-2e-＝Fe2+Cu2++2e-＝CuFe+Cu2+＝Fe2++CuAAlMgNaOH溶液正极：负极：：总反应：Al-3e-+4OH-＝AlO2-+2H2O2H2O+2e-＝2OH-+H2↑2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2↑（1）锌片插入稀硫酸中，被腐蚀。（2）锌片在锌-铜-稀硫酸的原电池中作为负极，也被腐蚀。请问哪个反应速率更快？思考题14、原电池的应用：①加快氧化还原反应的速率Zn稀硫酸CuZnA有a、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①a、b相连后，a极金属不断溶解②c、d相连后，外电路电流由d到c③a、c相连后，c极产生大量气泡④b、d相连后，d极发生氧化反应据此，判断四种金属的活动性顺序是a＞c＞d＞b思考题24、原电池的应用：②比较金属的活动性强弱请根据反应Fe+Cu2+=Fe2++Cu，设计原电池思考题3A负极：Fe-2e-=Fe2+正极：Cu2++2e-=CuFeCu/CCuSO4溶液【练习】将下列氧化还原反应设计成原电池2Fe3++Fe=3Fe2+Zn+2Ag+=Zn2++2Ag二、发展中的化学电源干电池碱性电池蓄电池锂离子电池燃料电池1、干电池负极：锌筒2MnO2+2NH4++2e-=Mn2O3+2NH3↑+H2O一次性电池正极：石墨棒最早使用的电池：锌锰电池Zn-2e-=Zn2+碱性锌锰电池用湿的KOH代替NHCl4作电解质2.充电电池铅蓄电池最早使用的充电电池：（又称二次电池）铅蓄电池构造示意图电极反应式（放电时）负极：Pb+SO42--2e-＝PbSO4正极：PbO2+4H++SO42-+2e-＝PbSO4+2H2O铅蓄电池PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O放电充电总反应：放电充电镍镉电池密封式、体积小、寿命长。但镉有毒。负极：Cd正极：NiO(OH)电解质：KOH镍氢电池锂离子电池新一代可充电的绿色电池。是笔记本电脑，移动电话，摄象机等低功耗电器的主流电源。【练习】铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2，电解质溶液为H2SO4，电池放电时的反应为Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O，下列对电池放电时的分析正确的是()A．Pb为正极被氧化B．电子从PbO2经外电路流向PbC．负极的电极反应式为：Pb+SO42--2e-＝PbSO4↓D．电解质溶液pH不断减小C【练习】镍-镉可充电电池，电极材料是Cd和NiO(OH)，电解质是KOH，放电时的电极反应式：负极：Cd+2OH--2e-=Cd(OH)2,正极：2NiO(OH)+2H2O+2e-=2Ni(OH)2+2OH-下列说法不正确的是：A.电池的总反应式是Cd+2NiO(OH)+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2B.电池充电时，镉元素被还原C.电池放电时，电池负极周围溶液的pH不断增大放电充电C3、燃料电池特点：是一种高效,环境友好的发电装置原理：将和反应所放出的直接转化为燃料氧化剂化学能电能与其他电池的区别：反应物不是储存在电池内部，而是由外设装备提供燃料和氧化剂氢氧燃料电池电极：惰性金属Pt负极：通入H2正极：通入O23、燃料电池总反应式：2H2+O2=2H2O电解质溶液为30%的氢氧化钾溶液.负极：2H2–4e-+4OH-=4H2O正极：O2+4e-+2H2O=4OH-电解质溶液为稀硫酸.负极：2H2–4e-=4H+正极：O2+4e-+4H+=2H2O1．氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上，其反应原理示意图如图。下列有关氢氧燃料电池的说法正确的是()A.该电池工作时电能转化为化学能B.该电池中电极a是正极C.外电路中电子由电极b通过导线流向电极aD.该电池的总反应：2H2＋O2=2H2O电极aH2O2电极bD2．以乙醇为原料制作的燃料电池，即乙醇燃料电池，相比于甲醇燃料电池在安全性方面具有很大优势。乙醇燃料电池的总反应式：C2H5OH＋3O2=2CO2＋3H2O。下列说法不正确的是()A．C2H5OH在电池的负极上参加反应B．1mol乙醇被氧化转移6mol电子C．在外电路中电子由负极沿导线流向正极D．电池正极得电子的物质是O2B利用Cu+2FeCl3==CuCl2+2FeCl2反应，设计原电池（1）选用______为负极，______为正极，电解质溶液为___________。（2）写出电极反应式负极：____________________________正极：____________________________（3）画出装置图微型纽扣电池在现代生活中是广泛应用的一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，电极反应式分别为Zn+2OH--2e-=ZnO+H2OAg2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-电池总反应式为Ag2O＋Zn=2Ag＋ZnO根据上述反应式，下列叙述中正确的是()A.在使用过程中，电池负极区溶液pH增大B.在使用过程中，电子由Ag2O极经外电路流向Zn极C.在使用过程中，Zn电极发生还原反应，Ag2O电极发生氧化反应D.外电路中每通过2mol电子，正极的质量理论上减少16gD