资源简介

(共27张PPT)
高中化学
微课堂
CHEMISTRY
第六章 化学反应与能量
6.1.2 化学反应与电能
对电的依赖
伏打电池发明
风筝实验
静电认识
对电的敬畏
远古时期
17
世纪
18世
纪中叶
18世
纪末
现代 社会
人类对电的认识历程
火力发电
核能4%
风电5%
太阳能3%
火力发电
火电站工作原理示意图
化学能
热 能
机械能
燃烧
蒸汽
电 能
发电机
火力发电
火电站工作原理示意图
化学能
热 能
机械能
燃烧
蒸汽
电 能
发电机
90%
90%
90%
72.9%
能否通过某些方式将化学能直接转化为电能？

火力发电
化学能
电 能

电流
电子定向移动
闭合通路
Q1：哪一类型的化学反应可以将化学能转化为电能？
化学反应
氧化还原反应
氧化反应:失e-
还原反应:得e-
定向迁移
思 考
Zn片
稀H2SO4
Zn+2H+ = Zn2++H2↑
Q2：装置为什么没有电？
氧化反应
还原反应
导体
装置Ⅰ
科学探究
Zn片
稀H2SO4
Cu片
稀H2SO4
A
Q3：装置Ⅱ为什么没有电？
装置Ⅱ
科学探究
Zn片
Cu片
A
稀H2SO4
装置Ⅲ
原电池
Zn2+
—
+
H+
科学探究
6.1.2 化学能转化为电能
一、原电池
负极：Zn - 2e- = Zn2+（氧化反应），锌片不断溶解
正极：2H+ + 2e- = H2↑ （还原反应），铜片上有气泡冒出
1、总反应：Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
2、组成原电池的条件：
①自发进行的氧化还原反应；
②两个金属活泼性不同的电极（必须导电，不一定是金属，非金属可以是石墨）；
③闭合回路：
电解质溶液
[外电路]电子：负极→正极，电流：正极→负极
[内电路]电流：负极→正极（阳离子）
阳离子移向正极，阴离子移向负极。
稀H2SO4 pH不断增大
Zn片
Cu片
A
稀H2SO4
装置Ⅲ
原电池
Zn2+
—
+
H+
Q4：锌片上失去的电子可不可以直接从溶液中到达铜片表面？
科学探究
6.1.2 化学能转化为电能
一、原电池
负极：Zn - 2e- = Zn2+（氧化反应），锌片不断溶解
正极：2H+ + 2e- = H2↑ （还原反应），铜片上有气泡冒出
1、总反应：Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
2、组成原电池的条件：
①自发进行的氧化还原反应；
②两个金属活泼性不同的电极（必须导电，不一定是金属，非金属可以是石墨）；
③闭合回路：
电解质溶液
[外电路]电子：负极→正极，电流：正极→负极
[内电路]电流：负极→正极（阳离子）
阳离子移向正极，阴离子移向负极。
“电子不下水，离子不上岸”
稀H2SO4 pH不断增大
课堂练习
C
1．下列装置可以构成原电池的是(　　)
总反应：Zn+Cu2+ === Cu+Zn2+
锌锰电池
负极
正极
电解质
酸性
不可逆
Zn - 2e- = Zn2+
NH4Cl
湿的KOH
碱性锌锰电池
不可逆
①防漏电
②
一次电池——干电池
被还原
铅酸蓄电池
可逆
总电池反应:PbO2＋Pb＋2H2SO42PbSO4＋2H2O
充电
放电
电解质溶液：H2SO4
负极：Pb
正极：PbO2
放电
充电：
pH增大
pH减小
二次电池——充电电池
化学能→电能
电能→化学能
镍氢电池
可逆
电解质溶液：KOH
负极：MH（储氢合金）
正极：NiO(OH)
二次电池——充电电池
锂电池
可逆
负极：Li
目前已经市场化的锂电池正极材料包括钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂等产品。
正极材料在锂电池的总成本中占据40%以上的比例；
Li - e- = Li+
二次电池——充电电池
锂电池
可逆
负极：Li
目前已经市场化的锂电池正极材料包括钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂等产品。
正极材料在锂电池的总成本中占据40%以上的比例；
Li - e- = Li+
二次电池——充电电池
氢氧燃料电池
对环境友好
能量转化率高
外界提供反应物
燃料电池
甲烷燃料电池
总电池反应:2H2 + O2 === 2H2O
点燃
总电池反应:CH4 + 2O2 === CO2 + 2H2O
点燃
氢氧燃料电池
燃料电池
氢氧燃料电池
燃料电池
氢氧燃料电池
燃料电池
燃料电池
燃料电池
举例 负极 正极 电解质 特点 区别
一次电池 （不可逆） 锌锰 干电池 Zn C MnO2和NH4Cl 久置易失效； 易漏电
封闭体系；与外界只有能量交换没有物质交换；活性物质一旦用完，就不能再输出电能
碱性锌锰干电池 Zn C MnO2和KOH / 二次电池 （可逆） 铅蓄电池 Pb PbO2 H2SO4 体积大；充电次数受限；Pb污染环境 镍氢电池 NiO(OH) MH KOH 体积小 锂电池 Li / / 质量轻； 新一代可充电绿色电池 燃料电池 氢氧燃料电池 惰性电极 H2SO4和KOH 高效；对环境友好 敞开体系；与外界既有能量交换也有物质交换；只要外界一直提供燃料，便能持续输出电能
甲烷燃料电池 6.1.2 化学能转化为电能
感谢聆听！
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