必修2-2-2选修4-4化学能与电能选读.ppt

选修4 第四章 电化学基础;直接从自然界取得的能源称为一次能源;电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、直接污染最小的一种二次能源，又称为电力。;1、锌片与铜片不接触插入稀硫酸有什么现象发生?;探究实验一:;1、从能量变化的角度分析这是一种什么装置？ 2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，电流计指针为什么会发生偏转？ 3、锌片的质量有无变化？溶液中C(H+)如何变化？ 4、H+在铜表面得到的电子是否为铜本身失去的？为什么？电子从哪来？ 5、请分别写出锌片和铜片上变化的离子方程式，再写出总反应的离子方程式。;6、电子流动的方向如何？;1、原电池的定义： 将化学能转变为电能的装置。;电池发明的小故事;2、原电池的反应原理：较活泼的金属发生氧化反应，电子从较活泼的金属(负极)通过外电路流向较不活泼的金属。;负极;原电池反应中的守恒规律：; 将一个能自发进行的氧化还原反应设计成一个的原电池，构成这个原电池的必要条件有哪些？;探究实验二:;探究实验三:;探究实验四:;探究实验五:;探究实验六:;3、构成原电池的必要条件;（2）电解质溶液;【动脑动手】 使用桌面材料：Zn片、Cu片、导线、电流计、水果（西红柿等），请设计一个装置使电流计指针偏转。;【练习】以下装置能否形成原电池？;在探究实验6的装置中架上盐桥连通,看有什么现象？;1、确定该原电池的正、负极，并写出原电池中的两个电极反应和电池反应方程式。 2、判断电子的流动路线及溶液中阴、阳离子移动趋势？ 3、盐桥起什么作用？;盐桥的作用： Cl-向锌盐方向移动，K+向铜盐方向移动，使Zn盐和Cu盐溶液一直保持电中性，从而使电子不断从Zn极流向Cu极。;知识拓展;例如：;1、依探究实验7的原理，按以下反应设计一个能持续产生电流的原电池装置，画出装置图。 Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag;2、根据上述原理，为获得较长时间的稳定电流，如何将 “Zn-稀H2SO4-Cu”组成的原电池（如左下图）进行简单改装？;练习：判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，说明理由；若是，指出正负极名称并写出电极反应式。;练习：试将氧化还原反应2Fe3+ + Fe = 3Fe2+设计成能持??产生电流的原电池。;小结;选修4 第四章 电化学基础;［学与问］在日常生活和学习中，你用过哪些电池，你知道电池的其它应用吗？ ;用途广泛的电池;用于汽车的铅蓄电池和燃料电池;阅读课文P74页并回答问题：;化学电池;一、一次电池——干电池;碱性锌锰电池构造示意图;一、一次电池——锌银电池(纽扣电池);二、二次电池——铅蓄电池;①放电过程 负极：氧化反应 Pb(s)+SO42-(aq)-2e-=PbSO4(s) 正极：还原反应 PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+2e-=2PbSO4 (s) +2H2O(l) 放电过程总反应： Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l) ②充电过程 阴极(接电源负极)：还原反应 PbSO4(s)+2e-=Pb(s)+SO42-(aq) 阳极(接电源正极)：氧化反应 2PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-=PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq) 充电过程总反应： 2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq); 缺点：比能量低、笨重、废弃电池污染环境 优点：可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉 其它二次电池：镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、聚合物锂离子蓄电池、空气铝电池……; 锂是密度最小的金属，用锂作为电池的负极，跟用相同质量的其他金属作负极相比较，使用寿命大大延长。; 用于心脏起搏器电源的锂电池，不但体积小巧、电压稳定、工作效率高，使用时间长达10年之久！;; 新华社伦敦3月12日电 英国锡里斯电力公司成功研制出功率为1千瓦的环保燃料电池，可以充当家用“电站”，为普通家庭提供电力和热水。这种新型燃料电池体积非常小，可以握在掌心里。这是电池世界的又一创举！;三、燃料电池——氢氧燃料电池 ; ①氧化剂与还原剂在工作时不断补充； ②反应产物不断排出； ③能量转化率高(超过80%)，普通的只有30%，有利于节约能源。 缺点：体积较大、附属设备较多 优点：能量转换率高、清洁、对环境好 其它燃料电池：烃、肼、甲醇、氨、煤气燃料电池……;书写电极反应式应注意以下几点：;; 练习2、碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌-锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，总反应式为： Zn?s?＋2MnO2?s?＋H2O?l?＝Zn?OH?2?s?