苏教化学必修2专题2第三单元 化学能与电能的转化(共21张PPT).ppt

化学能与电能的转化,分析:火力发电中，燃烧是化学能转变为电能的关键。燃烧作为氧化还原反应，本质是氧化剂与还原剂之间电子的转移。,如何将化学能直接转化为电能，进而提高资源的利用率呢？,思考,一、化学能转化为电能,O2+2H2=2H2O,4e-,设想：使氧化还原反应中的电子转移在不同区域内进行，从而在区域间形成电流，将化学能直接转化为电能呢？,通过导线,火力发电：,实验现象：,锌片上有气泡产生,实验现象：,铜片上有气泡产生,Zn、Cu与稀硫酸反应,实验,已知：Zn+2H+=Zn2+H2,Cu,Zn,Zn2+,H+,H+,电流计,H+,H+,Zn,指针偏转，说明电路中有电流通过，说明发生了电子定向移动。,Zn片失去的电子经导线转移到Cu片上，Cu片周围的H得电子。,把这种将化学能直接转变成电能的装置，称为原电池，例如：Cu-Zn原电池。,Zn2e=Zn2+,2H+2e=H2,Cu-Zn原电池的正负极？,Zn片；,Cu片；,Zn2e=Zn2+,2H2e=H2,总反应：Zn+2H+=Zn2+H2,电极反应类型：氧化反应,电极反应类型：还原反应,电极：能够导电的材料,负极：输出电子，电流流入一端,正极：输入电子，电流流出的一端,（负极）,（正极）,Cu,Zn,Zn2+,负极,正极,静电作用,复习回顾:,溶液中阴阳离子分别流向电源的哪极？,稀H2SO4,随堂练,根据构成原电池的原理怎样设计化学电池？,负极：，电子；其电极反应式：；电极反应类型：；正极：，电子；其电极反应式：；电极反应型：,负极：Zn，失电子；其电极反应式：Zn-2e-=Zn2+；电极反应类型：氧化反应；正极：Cu，得电子；其电极反应式：2H+2e-=H2；电极反应型：还原反应,负极：Fe，失电子；其电极反应式：Fe-2e-=Fe2+；电极反应类型：氧化反应；正极：Cu，得电子；其电极反应式：2H+2e-=H2；电极反应型：还原反应,负极：，电子；其电极反应式：；电极反应类型：；正极：，电子；其电极反应式：；电极反应型：,负极：Mg，失电子；其电极反应式：Mg-2e-=Mg2+；电极反应类型：氧化反应；正极：C，得电子；其电极反应式：2H+2e-=2H2；电极反应型：还原反应：,负极：Zn，失电子；其电极反应式：Zn-2e-=Zn2+；电极反应类型：氧化反应；正极：C，得电子；其电极反应式：Cu2+2e-=Cu；电极反应型：还原反应：,1）原电池是将_转化成_的装置。,化学能,电能,2）如图锌、铜原电池（H2SO4）负极：，电子；其电极反应式：；电极反应类型：；正极：，电子；其电极反应式：；电极反应型：。,Zn,失去,Cu,氧化反应,还原反应,Zn2e=Zn2+,得到,2H+2e=H2,Zn2e-=Zn2+,氧化,Cu2+2e-=Cu,Zn,3）当电解质溶液为CuSO4时：负极：，电子；其电极反应式：；电极反应类型：反应；正极：，电子；其电极反应式：；电极反应型：反应。,得到,Cu,失去,还原,Cu,Zn,Zn2+,H+,H+,Zn2e=Zn2+,2H+2e=H2,氧化反应,还原反应,负极,正极,电子沿导线传递，产生电流,阳离子,失去电子,阳离子得电子,阴离子,正极,负极,SO42-,原电池工作原理小结,较活泼金属,不活泼金属或石墨,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(正极)。,练习:,1、下图装置中，能构成原电池的有。,e,电解质溶液活泼性不同的电极形成闭合回路自发地发生氧化还原反应,（四要素）,6.构成简单电池的条件,例如：下图即是我们以前讲到的原电池，实际生活中不用这样的原电池。缺点：电池效率不高，电流衰减比较快。这是什么原因造成的呢？有没有什么改进措施呢？,【思考与探究】,1）Zn与CuSO4溶液接触，一定有Cu2+与Zn直接反应，而在Zn表面析出Cu。2）析出的Cu与Zn会直接构成原电池，进一步加速Cu在Zn表面析出，致使原来电池向外输出的电流减弱。3）当锌片表面完全被铜覆盖后，两个电极都是Cu，则不再构成原电池了，也就无电流再产生。,【主要原因】：,1、把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。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡，b、d相连时，b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为()Aa>b>c>dBa>c>d>bCc>a>b.>dDb>d>c>a,B,练习:,2、锌、铜原电池产生电流时，阳离子（）A移向Zn极，阴离子移向Cu极B移向Cu极，阴离子移向Zn极C和阴离子都移向Zn极D和阴离子都移向Cu极,B,3、判断下列条件能否构成原电池,若能请指出正、负极并写出电极反应式。a.镁铝/稀硫酸;b.铝碳/氢氧化钠溶液；c.锌碳/硝酸银溶液;d.锌铜/水;e.铁铜/浓硝酸；f.锌铁/乙醇;g.硅碳/氢氧化钠溶液；h.镁铝/氢氧化钠溶液。,Cu,Zn,Zn2+,H+,H+,Zn2e=Zn2+,2H+2e=H2,氧化反应,还原反应,负极,正极,电子沿导线传递，产生电流,阳离子,失去电子,阳离子得电子,阴离子,正极,负极,SO42-,原电池工作原理小结,较活泼金属,不活泼金属或石墨,原电池的工作原理是将氧化、还原两反应分割在正负两极同时不同地进行，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(正极)。电子从负极定向流入正极，从而产生了道路电流。,动脑动手,有下列材料：Zn片（2片）、Cu片（2片）、导线、水果（西红柿、苹果等）、电流计，请设计一个装置使电流计指针发生偏转，并画出设计草图。,