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(共38张PPT)
第一课时 化学能转化为电能
化学反应与电能
目前我国电力主要是来自水电还是火电？
化学能
热能
燃料燃烧
蒸汽轮机
机械能
发电机
电能
能不能直接转化？
新课导入
火力发电过程
原电池
问题1：为什么橙子可以发电？
稀H2SO4
Zn
稀H2SO4
Cu
实验现象 结论或解释
Zn表面冒气泡，Zn溶解
Zn+2H+ = Zn2++H2↑
Cu表面无明显现象
Cu不与稀硫酸反应
①
②
H2SO4
Cu
Zn
H2SO4
Cu
Zn
A
实验现象 结论或解释
Cu表面冒气泡
Zn-2e- = Zn2+
Cu表面冒气泡，指针偏转
2H+ +2e- = H2↑
③
④
突破重点
1. 原电池工作原理
负极
正极
Zn
Cu
电流表
e-
I
e-
Zn2+
H+
H+
H+
e-
e-
H+
e-
H+
e-
H2
Zn2+
Zn
H+
H+
H+
e-
e-
e-
Zn2+
Zn2+
Zn
Cu
电流表
H+
e-
H2
e-
e-
总反应： Zn + 2H+ = Zn2++H2↑
2e-
Zn-2e-=Zn2+
氧化反应
2H++2e-=H2↑
还原反应
（氧化还原反应）
e-
分析本质
负极：
正极：
负极
正极
H2SO4
I
问题2：构成原电池的条件有哪些？
A
Zn
Zn
H2SO4
②
Zn
H2SO4
A
Cu
H2SO4
⑥
酒精
A
Zn
Cu
⑤
A
Zn
C
H2SO4
③
A
Zn
Cu
HCl
④
A
C
Cu
H2SO4
①
突破重点
2. 探究原电池构成条件
A
Zn
Cu
H2SO4
A
C
Cu
H2SO4
原电池 ①
电流表指针 是否偏转
区别 结论 ①
不偏转
电极材料不同
能自发地发生氧化还原反应
A
Zn
Cu
H2SO4
A
Zn
C
H2SO4
A
Zn
Zn
H2SO4
原电池 ② ③
电流表指针 是否偏转
区别 结论 不偏转
两极材料不同
有两种活泼性不同的金属（或活泼金属与能导电的非金属）做电极
偏转
②
③
A
Zn
Cu
H2SO4
A
Zn
Cu
酒精
A
Zn
Cu
HCl
原电池 ④ ⑤
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
④
⑤
电流表指针 原电池 ⑥组
是否偏转
区别 结论 不偏转
容器不同
形成闭合回路
A
Zn
Cu
H2SO4
Zn
H2SO4
A
Cu
H2SO4
⑥
外电路
内电路
Zn
Cu
H+
SO42-
负极
正极
e-
e-
e-
（阴离子）
（阳离子）
突破重点
2. 探究原电池构成条件
离子不上岸
电子不下水
两极
一液
一线
一反应
下列各种情况是否形成了原电池？
Ag
Fe
G
盐酸
Al
Mg
G
蔗糖溶液
Cu
Zn
G
A
D
C
B
盐酸
Cu
Zn
CuSO4溶液
Cu
Zn
H2SO4
E
盐酸
生铁
F
问题3：如何判断原电池的正负极？
突破重点
3. 原电池正负极判断
负极 正极
两极材料
现象
两极反应
离子流向
电子或电流 的流动方向 e-
I
活泼性较强的金属
活泼性较弱的金属
或导电的非金属
溶解，质量减少
有气泡或增重
失电子，氧化反应
得电子，还原反应
阴离子流向负极
阳离子流向正极
突破重点
4. 原电池原理的应用
1. 判断金属活动性强弱 （P41 例2）
2. 用于金属的防护
3. 加快化学反应进行
4. 设计原电池
设计原电池：任何自发的氧化还原反应都可以
步骤：
1.把总反应方程式拆成两个电极反应
Zn
Cu（或石墨）
正极
负极
Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu
Zn-2e-=Zn2+
Cu2++2e-=Cu
氧化反应
还原反应
Cu2+
CuCl2或CuSO4溶液
2.依据反应式确定电极材料和电解质溶液
Fe
石墨
Fe3+
Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+
负极：Fe - 2e- = Fe2+
正极：2Fe3+ + 2e- = 2Fe2+
FeCl3溶液
A
B
C
D
练习：1.下列哪些装置不能构成原电池（ ）
稀硫酸
Zn
Fe
硝酸银溶液
Ag
Cu
酒精
Fe
Cu
能构成原电池的装置，指出负极
D
2. 如图装置，电流表G发生偏转，同时A极逐渐变粗，B极逐渐变细，C为电解质溶液，则A、B、C应是下列各组中的哪一组（ ）
A、A是锌，B是铜，C为稀H2SO4
B、A是铜，B是锌，C为稀硫酸
C、A是铁，B是银，C为AgNO3溶液
D、A是Ag，B是铁，C为AgNO3溶液
A
C
A
B
D
化学能与电能
——发展中的化学电源
最古老的电池——巴格达电池
伊拉克考古学家发现，陶制器皿和生锈的铜管、铁棒。瓶中装满了沥青。经化学鉴定，这是一个古代的化学电池，只要向瓶内倒入一些酸或碱性水，便可以发电。
普通锌锰干电池
铅蓄电池
锂离子电池
燃料电池
碱性锌锰干电池
1. 锌锰干电池
一次电池
二次电池
2. 充电电池
1
3.燃料电池
燃料电池是一种将燃料（如氢气、甲烷、乙醇）和氧化剂（如氧气）的化学能直接转化为电能的电化学反应装置，具有清洁、安全、高效等特点。
突破重点
氢氧燃料电池
总反应：2H2 + O2 =2H2O
负极：2H2 – 4e- = 4H+
正极：O2 + 4e- +4H+= 2H2O
负极：2H2 – 4e- + 4OH- = 4H2O
正极：O2 + 4e- + 2H2O = 4OH-
酸性介质( H+)
碱性介质(OH-)
突破重点
电极反应方程式的书写
1. 判断电子得失，计算电子得失数目
2. 注意电解质溶液的酸碱性
3. 遵循电荷守恒、质量守恒定律和得失电子守恒定律
4. 两式相加，与总反应对照验证
遇到较为复杂的电极方程式，可先写出其中一个简单的半反应，再用总方程式减去这个半反应得到另一个半反应。
学以致用
iPhone手机使用的锂电池以质量轻、能量高而备受关注，目前已成功研制出多种锂电池。某种锂电池的总反应是 Li+MnO2=LiMnO2
下列说法正确的是（ ）
A.MnO2是负极
D.负极电极反应是MnO2+e-=MnO2-
C
B.电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极
C.电池内部产生的MnO2-（锰酸根离子）向锂电极移动
铅蓄电池的总反应如下，写出正负极电极反应式
Pb+PbO2+4H++2SO4 2- = 2PbSO4+2H2O
负极： Pb-2e-+SO42-=PbSO4
正极： PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O
（难溶于水）
试一试
根据总反应式写出甲烷燃料电池在酸性和碱性介质下的电极方程式
酸性介质（H+)
总反应式：CH4+2O2=CO2+2H2O
碱性介质（OH- )
总反应式：CH4+2O2+2OH- =CO32- +3H2O
酸性介质（H+)
总反应式：CH4+2O2=CO2+2H2O
负极：
CH4 - 8e- +2H2O = CO2+8H+
正极：
2O2 + 8e- + 8H+ = 4H2O
CH4 燃料电池电极方程式书写
碱性介质（OH- )
总反应式：CH4+2O2+2OH- =CO32- +3H2O
负极：
CH4 - 8e- +10OH- = CO32-+7H2O
正极：
2O2 + 8e- + 4H2O = 8OH-
CH4 燃料电池电极方程式书写
化学
电池
一次电池（干电池）
二次电池（充电电池）
燃料电池：氢氧燃料电池
未来会开发出怎样的新型电池？
课堂小结
最古老的电池（巴格达电池）
负极
正极
R+
R-
A
e-
e-
I
突破重点
3. 原电池正负极判断
负极 正极
两极材料
现象
两极反应
离子流向
电子或电流 的流动方向 e-
I
活泼性较强的金属
活泼性较弱的金属
或导电的非金属
溶解，质量减少
有气泡或增重
失电子，氧化反应
得电子，还原反应
阴离子流向负极
阳离子流向正极

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