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2011化学能转化为电能PPT教学课件

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高一化学ppt课件 化学能转化为电能课件1

高一化学ppt课件 化学能转化为电能课件1

目前世界上大容量的燃料电池发电厂，都使用磷
酸型燃料电池。如东京电能公司经营的11MW美日合作 磷酸型燃料电池发电厂。
(Байду номын сангаас)海水电池
1991年，我国首创以铝-空气-海水为能源的新型电池，用 作航海标志灯。该电池以取之不尽的海水为电解质，靠空 气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。 这种海水电池的能量比“干电池”高20倍～50倍。 电极反应式为：
探究2：若将原装置中的一块锌片换成 石墨棒，现象又将如何呢？可得出什么 结论？ Zn、C的表面冒气泡，电流表的 现象： 指针有偏转
结论： 有电流产生
探究3：若将原装置中的锌片换成 石墨棒和铜片，又有何现象？可 得出什么结论？
现象： Cu、C的表面无气泡，电 流表的指针无偏转
结论： 无电流产生
经外电路 还原剂失去的 思考:化学能是如何转变成电能的呢？ 装置中电流方向、正 流入铜极. 电子从锌极流 负电极、电子流动方 出 向、电极上的反应情 况分析 正极 负极 还原剂(Zn)失去电 子，发生氧化反应 氧化剂(H+)在铜 极上得到电子， 发生还原反应
（3）锂电池 1.电极材料及原料： 正极：金属氧化物
摩托罗拉 6188/6288原 装锂电池
负极：锂
2.电解质溶液： 有机溶剂 3.优点： 使用寿命长，质量轻、电压高、工作效率高、 体积小 4.应用领域：
电脑、照相机、手表、心脏起搏器
索尼数 码相机 锂电池
（4）银锌电池 银锌原电池是用不锈钢制成的小圆盒，形似纽扣，故称 纽扣电池。盒内一端填充氧化银和石墨组成的活性材料，另 一端填充锌汞合金组成的活性材料。电极反应如下：
原电池的原理
有自发的氧化还原反应
有两个活泼性不同的电极 形成原电池的条件

化学能转化为电能培训演示课件.ppt

化学能转化为电能培训演示课件.ppt

分别放入等浓度盐酸中，Ｄ比Ａ反应剧烈。将Ｃｕ浸
入Ｂ的盐溶液中无明显变化，如果把Ｃｕ浸入Ｃ的盐
溶液中，有金属Ｃ析出。其活动顺序为：（B ）
Ａ、ＤＣＡＢ
Ｂ、ＤＡＢＣ
Ｃ、ＤＢＡＣ
Ｄ、ＢＡＤＣ
精心整理
3、一个原电池的总反应的离子方程式是Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu，该反应的原电池的组成正确的是（ C ）
演示探究
教材40页
精心整理
燃料电池
常见的燃料电池有氢氧燃料电池、甲烷燃料电池、 铝-空气燃料电池、熔融盐燃料电池等。
如图电池反应
负极：2H2+4OH--4e-=4H2O 正极：O2+2H2O+4e-=4OH总反应：O2+2H2=2H2O
精心整理
（4）海水电池
1991年，我国首创以铝-空气-海水为能源的新型电 池，用作航海标志灯。该电池以取之不的海水为电 解质，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。 这种海水电池的能量比“干电池”高20～50倍。电极 反应式为：
② A＞C＞D＞B
③ C＞A＞B＞D
④精心整B理＞A＞C＞D
1、 判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，
试 一
请说明理由；若是，请指出正负极名称，并 写出电极反应式.
试①
②
(×)
(×)
负极： Zn－2e-＝Zn2+
③
正极： 2H++2e-＝H2↑
(∨)
总反应： Zn+2H+＝Zn2++H2↑
精心整理
负极：Zn+2OH--2e- = ZnO+H2O 正极：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH总反应式为：Zn+ A精心g整2理O= ZnO+2Ag

化学能转化为电能PPT教学课件

化学能转化为电能PPT教学课件
(3)若为无明显外接电源的串联电路，则应利用题中信息找出能 发生自发氧化还原反应的装置为原电池，其余装置为电解池或 电镀池。
方法指导
2.电池电极的判断方法：
(1)可充电电池：放电时相当于原电池，负极发生氧化反应， 正极发生还原反应； 充电时相当于电解池，放电时的正极变为电 解池的阳极，与外电源正极相连；负极变为阴极， 与外电源负极相连。
(3)外电路中的电子是从 Cu 电极流向 Ag 电极。
【解析】考查原电池的工作原理。 根据电池反应2Ag+ (aq) +Cu (s)＝Cu 2+ (aq) +2Ag (s)， 负极反应为：Cu--2e-＝Cu 2+， 正极反应为：2Ag++2e-＝2Ag，
所以负极材料为Cu，正极溶液为含Ag+的电解质溶液, 如AgNO3；
方法指导
3.原电池、电解池、电镀池的比较：
不同方面
能量 转化
形成 特点
电极 判断
电极 反应 特点
电子 流向
离子 移动 方向
原电池
电解池
电镀池
离子移 阳离子→正极(阴极) 动方向 阴离子→负极(阳极)
阳离子→阴极 阴离子→阳极
方法指导
4.电极反应式书写技巧：
①分析氧化还原反应：阳极——还原剂失去电子； 阴极——氧化剂得到电子。
【解析】根据氧化还原反应：AsO3-4+2I-+2H+＝AsO3-3+I2+H2O， 当向装置Ⅰ中加入盐酸时，平衡向右移动，生成I2，溶液颜色加 深，由于反应在溶液中进行，所以I中C1、C2没有电流通过，G指 针不发生偏转；
当向装置Ⅱ的烧杯B中加入烧碱，平衡向左移动，在C2发生 氧化反应(负极)和C1还原反应(正极)，

化学能转化为电能——电池ppt-鲁科版选修四PPT教学课件

化学能转化为电能——电池ppt-鲁科版选修四PPT教学课件

三、常见的化学电源
干电池（NH4Cl糊状物为电解质） 负极（锌筒）：Zn-2e—=Zn2+， 正极（石墨）2NH4++2MnO2 +
2e-=2NH3↑+Mn2O3+H2O 总反应：Zn+2NH4++2MnO2= Zn2++2NH3↑+Mn2O3+H2O
银锌电池（电解质为KOH） 负极：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2 （或Zn+2OH--2e- =ZnO+H2O） 正极：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH总反应：Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag （或 Zn+Ag2O=ZnO+2Ag）
四、金属的腐蚀和防护
讨论：钢铁的腐蚀 钢铁在潮湿的空气中更容易腐蚀 原因：空气中溶解CO2的水分
酸性增强（形成电解质溶液） Fe和C构成原电池的两极
Fe：负极
C：正极
金属的防护 影响金属腐蚀的因素包括： 金属的 本性 和 介质 。
金属越活泼越容易被腐蚀
金属合金中活泼的金属易腐蚀 例如：钢铁腐蚀 介质对金属腐蚀影响很大： 金属在潮湿的空气中、接触腐蚀性 气体或电解质溶液，都容易被腐蚀
第三节 化学能转化为电能
----原电池
一、原电池 把化学能转变为电能的装置
1 定义：
实验现象：
电流计指针发
生偏转，
Cu片上有气泡
(1)
(2)
产生
2、原电池工作原理
较活泼的金属失去电子发生氧化反应， 电子从较活泼金属（负极）通过外电 路流向较不活泼的金属（正极） 。
二、实验探究形成原电池的条件

化学能转化为电能PPT课件(上课用)4

化学能转化为电能PPT课件(上课用)4
99.真正的发现之旅不只是为了寻找 全新的 景色， 也为了 拥有全 新的眼 光。― ―[马塞 尔·普 劳斯特]
100.这个世界总是充满美好的事物 ，然而 能看到 这些美 好事物 的人， 事实上 是少之 又少。 ――[罗 丹]
101.称赞不但对人的感情，而且对 人的理 智也发 生巨大 的作用 ，在这 种令人 愉快的 影响之 下，我 觉得更 加聪明 了，各 种想法 ，以异 常的速 度接连 涌入我 的脑际 。――[托尔斯 泰]
102.人生过程的景观一直在变化， 向前跨 进，就 看到与 初始不 同的景 观，再 上前去 ，又是 另一番 新的气 候―― 。[叔本 华]
103.为何我们如此汲汲于名利，如 果一个 人和他 的同伴 保持不 一样的 速度， 或许他 耳中听 到的是 不同的 旋律， 让他随 他所听 到的旋 律走， 无论快 慢或远 近。― ―[梭罗]
问题2：
谢谢指导！
、快乐总和宽厚的人相伴，财富总与 诚信的 人相伴 ，聪明 总与高 尚的人 相伴， 魅力 94.对一个适度工作的人而言，快乐 来自于 工作， 有如花 朵结果 前拥有 彩色的 花瓣。 ――[约 翰·拉 斯金]
95.没有比时间更容易浪费的,同时没 有比时 间更珍 贵的了 ，因为 没有时 间我们 几乎无 法做任 何事。 ――[威廉·班]
请根据下列原电池正负构造特点， 判断原电池的正负极
- A+
Zn Fe
- A+
Zn C
-+
A
Fe
C
- A+
Zn Cu
稀硫酸
稀硫酸
稀硫酸
稀硫酸
负极: 较活泼的金属
正极: 较不活泼的金属或非金属导体
*形成原电池的条件* ：
1．有两种活动性不同的金属（或一种 金属和一种非金属导体）做电极，较活 泼的金属为负极，较不活泼的金属（或 石墨棒）为正极。

化学能转化为电能课件

化学能转化为电能课件

1. 原电池的工作原理是基于氧化还原反应的。在 本次实验中，锌与稀硫酸反应释放出电子，而铜 离子则得到电子被还原成铜原子。这个过程中， 电子从锌流向铜形成了电流。
3. 在实际应用中，原电池被广泛应用于各种便携 式电子设备和电动工具中。此外，原电池还可以 作为能源储存装置用于太阳能、风能等可再生能 源系统中。
实验目的与步骤
实验目的：通过观察和记录化学能转化为电能 的过程，理解原电池的工作原理和构成条件。
实验步骤
1. 准备实验器材，包括电流表、电压表、导线、 电极（铜片和锌片）、电解质溶液（稀硫酸） 等。
2. 将铜片和锌片分别插入稀硫酸中， 观察现象。
3. 用导线将电流表、电压表与铜片、 锌片连接起来，形成闭合回路。
实验现象记录与分析
01
现象分析
02
03
04
1. 锌片上的气泡是氢气，说 明锌与稀硫酸发生了化学反应
，释放出电子。
2. 电流表和电压表的读数表 明，闭合回路中产生了电流和 电压，即化学能转化为了电能
。
3. 铜片上析出的红色物质是 铜，说明在闭合回路中，铜离 子得到了电子被还原成了铜原
子。
实验结论与讨论
备、电动汽车等。
未来化学电池的能量密度、功 率密度和循环寿命等性能将得 到进一步提升，同时新型电池
技术也将不断涌现。
燃料电池作为一种高效、清洁 的能源转换装置，将在未来能 源领域发挥越来越重要的作用 ，尤其是在移动设备和分布式 发电等领域。
太阳能电池的光电转换效率将 不断提高，同时新型太阳能电 池材料和技术也将得到更广泛 的应用。
内容
包括化学电池的基本原理、电极反应 、电池性能评价等方面。通过实验和 案例分析，让学生了解化学能转化为 电能的实际应用和意义。

化学课件《化学能转化为电能》优秀ppt9 鲁科版

化学课件《化学能转化为电能》优秀ppt9 鲁科版
负极： Cd+2 OH---2e-=Cd(OH)2
正极：NiOOH+H2O+e- = Ni(OH)2+OH-
镍镉电池的记忆效应
每当镍镉电池充电时，在负极有 氢氧化镉得电子变为金属镉，金属镉 而沉积于负极表面。
镍镉电池只放出80%的电量后就开 始充电， 充足电后，该电池也只能放 出80%的电量，这种现象称为记忆效 应.
• 数据显示，2000年我国干电池产 量就达到了150亿节。目前每年消 耗钮扣电池40万只。
• 太原市每年消费电池达数百万节。
化学电源
1．干电池 2．铅蓄电池 3．镍镉和镍氢电池 4．锂电池 5．新型燃料电池：
氢氧燃料电池
正极:2NH4++2e-=2NH3+H2,还原反应. 负极:Zn-2e-=Zn2+,氧化反应.
过度充电和过度放电的危害
过度放电将导致负极碳过度释出锂离 子而使得其片层结构出现塌陷;
过度充电将把太多的锂离子硬塞进负 极碳结构里去，而使得其中一些锂离子再 也无法释放出来。这也是锂离子电池为什 么通常配有充放电的控制电路的原因。
燃料电池
铂电极
氢 氢气 离
子
电 子
铂电极
一
种
氧 氧气 原
氢 氧
子
负
正
极
极
迁移应用
电池的原理就是氧化还原反应，理 论上所有的氧化还原反应都可以被设计成 电池，以使化学反应的能量得以充分利用。 如何利用反应
Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2 设计一个原电池？画出简单的实验装置图， 并写出电极反应式。
电池
化学能转化为电能
第二课时
电池用量
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+
正极： 2H+ + 2e- = H2 ↑ C
e-
_
Zn
Zn + 2H+ = Zn2+ + H2
H2SO4
2020/10/16
18
Zn – Cu -CuSO4
负极： Zn – 2e- = Zn2+ 正极： Cu2+ + 2e- = Cu
Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu
A
e-
e-
+
Cu
_
Zn
“伏打电池”的发明给你什么启示？
2020/10/16
1
2020/10/16
2
2020/10/16
3
第三单元 化学能与电探究（书P40）：
操作
现 象 解释或化学方程式
把Zn和Cu分别插入
锌片表面有气泡并 逐渐溶解
硫酸溶液
铜片表面没有气泡
Zn + 2H+ = Zn2+ + H2 ↑ 铜与稀硫酸不反应
1、1780年,意大利生物学家伽伏尼用金属解剖刀触动靠近铜盘的
青蛙腿皮时,已死去的青蛙竟然发生了抽搐。他做了以下实验: 实验1:用一支铜钩插入死青蛙的脊髓中,再挂在铁栏杆上,当青蛙
腿碰到铁栏杆时,就发生颤抖。 实验2:将青蛙放到铜制的解剖盘里,当解剖刀接触蛙腿时,蛙腿发
生抽搐。 他推测青蛙自身肌肉和神经里的”生物电”是导致抽搐的原因。
锌片为负极(失去电子) 铜片为正极(得到电子)
e-
- 负极
氧化反应： Zn－2e－＝Zn2+
电流表
还原反应：
I 正极2H+++2e－＝H2
H2
Zn
Zn2+
H+
Cu
SO24 -
Zn2+
I 2020/10/16电极总反应：Zn＋2H+=Zn2++H2
演示
8
一、原电池的原理 （一）原电池装置
灵敏电流计中电流的流向， 证实电子从Zn流向Cu电极
2.两电极均插入电解质溶液中
3.两极相连形成闭合回路
2020/10/16
15
思考下列问题：
序号
实验内容
能否形成原电池
3、Zn与Fe用导线连接， 放在稀硫酸中
能
4、Zn与石墨用导线连接，放在稀硫酸中
能
7、 Zn与Cu用导线连接，放在硫酸铜中
能
8、Al与Cu用导线连接，放在稀NaOH溶液中
能
练习：
请选择合适的材料设计出你自己的原电池，可 以的话写出相关的电极反应，然后进行相互 交流。（第8组课后思考）
2、意大利物理学家伏打对上述现象思考后做了以下实验：
实验1：将青蛙放到铜制的解剖盘里,用解剖刀接触蛙腿时,蛙腿 发生抽搐。
实验2：将青蛙放到木盘里,用解剖刀接触蛙腿时,蛙腿不动。 他经过一番研究后指出，实验中连接起来的是两种不同的金属
和含有液体的青蛙肌肉。伏打把不同的金属板连接后浸入一种电 解液里，组成了世界上第一个直流电源——“伏打电池”。
2020/10/16
16
Zn – Fe - H2SO4
A
e-
负极： Zn – 2e- = Zn2+
+
Fe
正极： 2H+ + 2e- = H2↑
Zn + 2H+ = Zn2+ + H2 ↑
e-
_
Zn
H2SO4
2020/10/16
17
Zn – 石墨 - H2SO4
A
e-
负极： Zn – 2e- = Zn2+
11
实验探究 A
Zn
Cu
A
Zn
Cu
电流表指针 区别
结论2
H2SO4
酒精 ⑤
原电池
⑤
偏转
不偏转
溶液不同
电极材料均插入 电解质溶液中
2020/10/16
12
实验探究
A
A
Zn
Cu
Zn
Cu
H2SO4
H2SO4
⑥
H2SO4
原电池
电流表指针 偏转
⑥组 不偏转
区别
不连通的容器
结论3
两极相连形成闭合电路
2020/10/16
铜表面的气泡是如何产生 的？
外电路有电流形成
5
思考：
从能量转化的角度分析，你认为这是一种 什么装置?
化学能转化为电能
原电池定义：化学能转化为 电能的装置叫做原电池。
【小组讨论】对于刚才的 Cu-Zn原电池 1．在锌片和铜片表面分别发生了哪些变化？ 2．电子从哪里来，到哪里去？ 3.电池的正极和负极分别是什么？能否用实验 证明？判断依据是什么？ 4.溶液中有哪些看不见的动作？
负极：Zn –2e- = Zn2+（氧化反应）
A
正极：2H+ +2e- =H2 ↑（还原反应） e-
Zn + 2H+ = Zn2+ + H2 ↑
+
Cu
e-
_
Zn
2020/10/16
Zn2+ H+ Zn2+ H+
SO42- SO42-
H2SO4
9
原电池是化学能直接转化为电能的装 置，原电池反应不仅能产生电流，而且比 一般的化学反应更加快，与我们的生活息 息相关。
13
思考下列问题：
序号
实验内容
能否形成原电池
1、Zn与Zn用导线连接，放在稀硫酸中
不能
2、Cu与Cu用导线连接，放在稀硫酸中
不能
3、Zn与Fe用导线连接， 放在稀硫酸中
能
4、Zn与石墨用导线连接，放在稀硫酸中 5、Zn与Cu用导线连接，放在酒精中
能 不能
6、 Zn与Cu连接后，分别放在两杯稀硫酸中 不能
那么，要构成一个原电池需要哪些条件呢？
实验探究
A
A
Zn
Cu
Zn
Zn
A
A
Cu
Cu Zn
Fe
A
Zn
C
H2SO4
① H2SO4
② H2SO4
③ H2SO4
④ H2SO4
原电池 ① ②
③
④
电流表指针 偏转 不偏转 不偏转 偏转 偏转
区别
结论1
2020/10/16
两极材料不同 有两种活泼性不同的金属（或非金属） 作电极（较活泼金属为负极）
7、 Zn与Cu用导线连接，放在硫酸铜中
能
8、Al与Cu用导线连接，放在稀NaOH溶液中 能
9、Zn与Cu导线断开，放在稀硫酸中
不能
为什么？
2020/10/16
14
组成原电池的条件：
还有其它的实验条件吗?有新发现的请举手
原电池反应必须是自发的氧化还原反应。
1.有两种活动性不同的金属（或一种非金 属导体）作电极 (较活泼的金属做负极)
把Zn和Cu同时插入 硫酸溶液中
锌片表面有气泡并 逐渐溶解 铜片表面没有气泡
Zn + 2H+ = Zn2+ + H2 ↑ 铜与稀硫酸不反应
把Zn和Cu用导线连 起来插入硫酸溶液
铜片表面有气泡 锌片逐渐溶解
在Zn和Cu之间连接 一个电流计
2020/10/16
铜片表面有气泡； 锌片逐渐溶解；电 流计指针偏转
CuSO4
2020/10/16
19
1.某金属能跟稀盐酸作用发出氢气，该金属与锌组成
B 原电池时，锌为负极，此金属是( )
A.Mg B.Fe C.Al D.Cu
2.由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解
质溶液的 PH( C )
A.不变
B先变大后变小
C逐渐变大
D.逐渐变小
2020/10/16
20
3、将锌片和铜片用导线连接置于同一稀