《化学能与电能优质》PPT课件.ppt

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1、2021-4-22 格 林 太 太 是 一 位 开 朗 乐 观 的 妇 女 ,在 她 大 笑 时 ,人 们发 现 她 有 两 颗 金 属 牙 ,一 颗 金 牙 是 她 财 富 的 象 征 ,另一 颗 是 不 锈 钢 牙 ,那 是 一 场 车 祸 留 下 的 ,可 是 令 她 百思 不 解 的 是 自 从 车 祸 后 ,她 常 常 感 到 头 晕 、 头 痛 、 夜间 失 眠 、 心 情 烦 躁 医 生 绞 尽 了 脑 汁 ， 格 林 太 太的 病 情 仍 未 见 好 转 一 位 年 轻 的 化 学 家 来 看 望格 林 太 太 时 ， 为 格 林 太 太 揭 开 了 病 因 ！情 景 素 材

2、2021-4-22 昌 吉 州 四 中 高 一 备 课 组 2021-4-22 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 2021-4-22 离 子 方 程 式思 考 问 题寻 找 答 案你 对 问 题 的 想 法 Zn Cu 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 ?实 验 现 象用 导 线 将 锌 表 面 的 电 子 引 出 来Zn +2H+ = Zn2+ +H2 .什 么 方 法 可 使 Zn与 H +分 开 ， 不 让

3、 H +直 接 在 Zn 表 面 得 电 子 ？【 实 验 2-4-1】 实 验 视 频 2021-4-22 离 子 方 程 式思 考 问 题寻 找 答 案组 内 交 流 列 出 想 法 Cu起 传 导 电 子 的 作 用 。Zn + 2H+ = Zn 2+ +H2Zn Cu 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 。实 验 现 象【 实 验 2-4-2】

4、 2021-4-22 解 释 实 验 现 象思 考 问 题寻 找 答 案组 内 交 流 列 出 想 法 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 。电 子 由 Zn 导 线 铜 片 H + 定 向 移 动 产 生电 流 ， 故 电 流 表 的 指 针 发 生 偏 转 。Zn Cu 实 验 现 象【 实 验 2-4-3】 2021-4-22 （ 1） 定 义 ： 将 化 学 能 转 变 为 电 能

5、 的 装 置 叫 做 原 电 池 。（ 2） 工 作 原 理 2021-4-22 AZn CuH 2SO 4 原 电 池 电 流 表 指 针 是 否 偏 转区 别结 论 偏 转两 极 材 料 不 同有 两 种 活 泼 性 不 同 的 金 属 (或 金 属 与非 金 属 导 体 )作 电 极 不 偏 转讨 论 ： 原 电 池 的 构 成 条 件 AZn CH 2SO 4 AZn ZnH 2SO 4 2021-4-22 AZn CuH 2SO 4 原 电 池 电 流 表 指 针 是 否 偏 转区 别结 论 不 偏 转溶 液 不 同电 极 材 料 均 插 入 电 解 质 溶 液 中偏 转AZn Cu

6、H Cl AZn Cu酒 精 2021-4-22 AZn CuH 2SO 4原 电 池 电 流 表 指 针 是 否 偏 转区 别结 论 AC CuH 2SO 4不 偏 转电 极 材 料 不 同能 自 发 地 发 生 氧 化 还 原 反 应 2021-4-22电 流 表 指 针 原 电 池 组偏 转区 别结 论 不 偏 转容 器 不 同两 极 相 连 形 成 闭 合 回 路 AZn CuH 2SO 4 Zn H 2SO 4 A CuH 2SO 4 2021-4-22 总 结 ： 形 成 原 电 池 的 条 件 具 有 活 泼 性 不 同 的 两 个 电 极 。 两 电 极 必 须 插 在 电 解

7、 质 溶 液 中 。 形 成 闭 合 回 路 。 能 自 发 地 发 生 氧 化 还 原 反 应 。 水 果 电 池 视 频 2021-4-22 典 例 导 析 知 识 点 1： 原 电 池 的 构 成 及 工 作 原 理 例 1 在 下 图 的 8个 装 置 中 ， 属 于 原 电 池 的 是 _。 2021-4-22 知 识 点 2： 原 电 池 的 设 计 例 2 如 图 所 示 的 装 置 ， 在 盛 有 水 的 烧 杯 中 ， 铁 圈 和银 圈 的 连 接 处 吊 着 一 根 绝 缘 的 细 丝 ， 使 之 平 衡 。 小 心 地 往 烧杯 中 央 滴 入 CuSO 4溶 液 。 (

8、1)片 刻 后 可 观 察 到 的 现 象 是 _。 A 铁 圈 和 银 圈 左 右 摇 摆 不 定 B 保 持 平 衡 状 态 不 变 C 铁 圈 向 下 倾 斜 D 银 圈 向 下 倾 斜 (2)产 生 上 述 现 象 的 原 因 是 _。 (3)欲 使 图 中 的 铁 棒 逐 渐 溶 解 而 铜 不 在 铁 棒 上 析 出 ， 可 以 设 计 的 实 验 是 _。 2021-4-22 原 电 池 工 作 原 理 ：电 解 质 溶 液失 e-， 沿 导 线 传 递 ， 有 电 流 产 生阳 离 子负 极 正 极 阴 离 子 2021年 4月 22日 星 期 四 2021-4-22 电 池

9、的 发 明二 .发 展 中 的 电 池1.干 电 池 锌 锰 电 池负 极 ： （ 锌 筒 ） ： Zn-2e-=Zn2+（ 氧 化 反 应 ）正 极 ： （ 碳 棒 ） ： 2MnO2+2NH4+2e-=Mn2O3+2NH3+H2O总 反 应 ： Zn+2MnO 2+2NH4+=Zn2+Mn2O3+2NH3+H2 锌 银 电 池 Zn|KOH|Ag2O负 极 ： Zn + 2OH- - 2e-= ZnO + H2O正 极 ： Ag2O + H2O+2e- = 2Ag + 2OH-总 反 应 ： Zn + Ag2O + H2O = 2Ag + Zn(OH)2能 量 大 ， 体 积 小 ， 但

10、有 优 越 的 大 电 池 放 电 性 能 ， 放 电 电 压 平 稳 ， 广 泛 用 于 电 子 表 、石 英 钟 、 计 算 机 CMOS电 池 等 2021-4-22 2. 电 电 池 充负 极 ： Pb-2e-+SO42-=PbSO4正 极 ： PbO 2+4H+2e-+SO42-=PbSO4+2H2O总 反 应 ： Pb + PbO2 + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O 2021-4-22 负 极 ： Li e- = Li+正 极 ： MnO2+2e-=MnO2-总 反 应 ： Li+ MnO2=LiMnO2温 度 使 用 范 围 广 ， 放 电 电 压 平 坦 ， 体

11、 积 小 ， 无 电 解 液 渗 漏 ， 并 且 电 压 随 放 电 时 间缓 慢 下 降 ， 可 预 示 电 池 使 用 寿 命 。 适 做 心 脏 起 搏 器 电 源 、 高 性 能 的 手 机 和 笔 记 本电 脑 电 池 等 。 3.锂 电 池 2021-4-22 碱 性 电 池 ： 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-酸 性 电 池 ： 电 解 质 溶 液 为 硫 酸 溶 液 ： 负 极 ： 2H2 4e-= 4H+正 极 ： O2+ 4e- + 4H+

12、= 2H2O 反 应 物 不 是 贮 存 在 电 池 内 部 ， 而 是 由 外 设 装 备 提 供 燃 料 和 氧 化 剂 。 产 物 是 水 ，无 污 染 。 一 种 高 效 、 环 境 友 的 发 电 装 置 。 4.燃 料 电 池 视 频 连 接 1 视 频 连 接 2 2021-4-22 1.X、 Y、 Z都 是 金 属 ， 把 X浸 入 Z的 硝 酸 盐 溶 液 中 ， X的 表 面 有 Z析出 ， X和 Y组 成 原 电 池 时 ， Y为 电 池 的 负 极 。 X、 Y、 Z三 种 金 属 的 活动 性 顺 序 为 （ ）A X Y Z B X Z Y C Y X Z D Y

13、Z X巩 固 练 习2.某 原 电 池 的 离 子 方 程 式 是 Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu， 该 原 电 池 正确 的 组 成 是 （ ）正 极 负 极 电 解 质 溶 液A Cu Zn HClB Zn Cu CuSO 4C Cu Zn CuSO4D Cu Zn ZnCl2 2021-4-22 3.氢 氧 燃 料 电 池 是 将 多 孔 镍 电 极 放 置 在 KOH溶 液 中 ， 然 后 分 别 向 两 极 通 入 H2和 O2，即 可 产 生 电 流 。 下 列 叙 述 中 正 确 的 是 （ ）A 通 入 H2的 电 极 为 正 极 B 正 极 的 电 极 反 应 式

14、 为 O2+2H2O+4e = 4OHC 工 作 时 ， 负 极 区 溶 液 pH降 低 D 工 作 时 ， 溶 液 中 的 阴 离 子 移 向 正 极4.用 铁 片 与 稀 硫 酸 反 应 制 取 氢 气 时 ， 下 列 措 施 不 能 使 反 应 速 率 加 快 的 是 （ ）A、 加 热 B、 不 用 稀 硫 酸 ， 改 用 98 浓 硫 酸C、 滴 加 少 量 CuSO4溶 液 D、 不 用 铁 片 ， 改 用 铁 粉5.在 铜 锌 硫 酸 原 电 池 中 ， 锌 为 极 ， 电 子 ， 电 极 发 生 的 是 反 应 （ 填 氧 化 或还 原 ） ， 电 极 反 应 式 为 ； 铜 为 极 ， 电 子 ， 电 极 发 生 的是 反 应 ， 电 极 反 应 式 为 ， 铜 片 上 观 察 到 的 现 象 为 。6、 利 用 Fe CuSO4 Cu FeSO4设 计 一 个 原 电 池 。 画 出 实 验 装 置 图 。 并 指 出 ：正 极 为 ， 电 极 反 应 ： ；负 极 为 ， 电 极 反 应 ： 。