1、水電站水電站直接從自然界直接從自然界取得取得的能源稱為的能源稱為一次能源一次能源 電能是現(xiàn)代社會電能是現(xiàn)代社會中應(yīng)用最廣泛、使用中應(yīng)用最廣泛、使用最方便、污染最小的最方便、污染最小的一種二次能源，又稱一種二次能源，又稱為電力。為電力。火電站火電站一次能源經(jīng)加工、轉(zhuǎn)換得到的能源稱為一次能源經(jīng)加工、轉(zhuǎn)換得到的能源稱為二次能源二次能源一、化學(xué)能間接轉(zhuǎn)化為電能一、化學(xué)能間接轉(zhuǎn)化為電能1 火力發(fā)電原理及過程火力發(fā)電原理及過程思考：火力發(fā)電的過程能量是怎樣轉(zhuǎn)化的？化學(xué)能（燃料）燃燒熱能蒸汽機(jī)械能（渦輪機(jī)）發(fā)電機(jī) 電能火電的優(yōu)缺點火電的優(yōu)缺點 優(yōu)點：優(yōu)點：化學(xué)能經(jīng)過一系列能量轉(zhuǎn)化最終轉(zhuǎn)化學(xué)能經(jīng)過一系列能量轉(zhuǎn)

2、化最終轉(zhuǎn)變安全潔凈電能。資源豐富。變安全潔凈電能。資源豐富。 缺點：缺點：能量轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)多，能量利用率低。能量轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)多，能量利用率低。污染環(huán)境。污染環(huán)境。思考思考 燃燒屬于什么反應(yīng)？燃燒屬于什么反應(yīng)？ 氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是什么？反應(yīng)中的能氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是什么？反應(yīng)中的能量變化是怎樣產(chǎn)生的？量變化是怎樣產(chǎn)生的？ 能否將反應(yīng)中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，能否將反應(yīng)中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，以提高能量的利用率？如果能，還應(yīng)該考以提高能量的利用率？如果能，還應(yīng)該考慮哪些因素？慮哪些因素？放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)本質(zhì)：本質(zhì)：氧化劑與還原劑之間發(fā)生電子轉(zhuǎn)移。氧化劑與還原劑之間發(fā)生電子轉(zhuǎn)移。

3、能量變化原因：能量變化原因：氧化劑和還原劑直接接觸發(fā)生反氧化劑和還原劑直接接觸發(fā)生反應(yīng)進(jìn)行電子轉(zhuǎn)移，電子轉(zhuǎn)移引起化學(xué)鍵的重新組應(yīng)進(jìn)行電子轉(zhuǎn)移，電子轉(zhuǎn)移引起化學(xué)鍵的重新組合，同時引起能量的變化。合，同時引起能量的變化。問題問題 要將氧化還原反應(yīng)中釋放的能量直接轉(zhuǎn)化要將氧化還原反應(yīng)中釋放的能量直接轉(zhuǎn)化為電能，所要解決的第一個問題是什么？為電能，所要解決的第一個問題是什么？ 若氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩個不同區(qū)若氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩個不同區(qū)域進(jìn)行，那么怎樣架設(shè)橋梁使電子從還原域進(jìn)行，那么怎樣架設(shè)橋梁使電子從還原區(qū)域轉(zhuǎn)移到氧化區(qū)域？區(qū)域轉(zhuǎn)移到氧化區(qū)域？ 怎樣知道所架設(shè)的橋梁中有電子流過，即怎樣知

4、道所架設(shè)的橋梁中有電子流過，即產(chǎn)生電流呢？產(chǎn)生電流呢？使氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)在兩個不同的區(qū)域進(jìn)行使氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)在兩個不同的區(qū)域進(jìn)行用導(dǎo)線使兩區(qū)域形成閉合回路用導(dǎo)線使兩區(qū)域形成閉合回路用電表或用電器測量用電表或用電器測量實驗一實驗一 將銅片和鋅片分別插入稀硫?qū)~片和鋅片分別插入稀硫酸溶液中，觀察現(xiàn)象并解釋原因。酸溶液中，觀察現(xiàn)象并解釋原因。 稀稀H2SO4ZnCu現(xiàn)象：現(xiàn)象：解釋：解釋： Zn片上有氣泡片上有氣泡（H2），）， Zn片逐溶片逐溶解；解；Cu片無明顯現(xiàn)片無明顯現(xiàn)象。象。Zn + 2H+ = Zn2+ + H2實驗二實驗二 將銅片和鋅片用導(dǎo)線連接插將銅片和鋅片用導(dǎo)線連接插入稀硫酸

5、溶液中，觀察現(xiàn)象并解釋原因。入稀硫酸溶液中，觀察現(xiàn)象并解釋原因。 稀稀H2SO4ZnCu現(xiàn)象：現(xiàn)象：解釋：解釋： Zn片逐漸溶解但無氣泡；片逐漸溶解但無氣泡；Cu片上有氣泡（片上有氣泡（H2）；）；電電流計指針偏轉(zhuǎn)流計指針偏轉(zhuǎn)。？G 指針偏轉(zhuǎn)，說明電路中有電流通指針偏轉(zhuǎn)，說明電路中有電流通過，說明發(fā)生了電子定向移動。過，說明發(fā)生了電子定向移動。Zn 比比Cu活潑，用導(dǎo)線連在一起時，活潑，用導(dǎo)線連在一起時，Zn片片失去的電子（失去的電子（ Zn2e = Zn2+）變成）變成Zn2+進(jìn)入溶液，電子經(jīng)導(dǎo)線流向進(jìn)入溶液，電子經(jīng)導(dǎo)線流向Cu片，片， 溶液中溶液中的的H由于電場作用下移向由于電場作用下移向

6、Cu片得電子被還片得電子被還原成原成H2（2H+2e = H2 ）【分析與討論】一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能2.2.原電池原電池（1）定義定義：將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變成電能的裝將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變成電能的裝置，稱為置，稱為原電池原電池 （電源）（2）規(guī)定規(guī)定：負(fù)極負(fù)極：正極正極：電子流出（或電流流進(jìn)）電子流出（或電流流進(jìn)）的一極的一極電子流進(jìn)（或電流流出）電子流進(jìn)（或電流流出）的一極的一極2.2.原電池原電池（3）電極反應(yīng)：）電極反應(yīng)：ZnCu電極材料原電池正負(fù)極電極反應(yīng)式發(fā)生的反應(yīng)Zn片Cu片總的離子反應(yīng)方程式負(fù)極負(fù)極正極正極Zn-2eZn-2e- -=Zn=Zn2+2+2H2H+ +2e

7、+2e- -=H=H2 2氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)還原反應(yīng)還原反應(yīng)Zn+2HZn+2H+ +=Zn=Zn2+2+H+H2 2（兩個電極反應(yīng)之和）（兩個電極反應(yīng)之和）二、化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能二、化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能2.2.原電池原電池（4）原理：）原理：e-e-e- _外電路：外電路：內(nèi)電路：內(nèi)電路：陽離子陽離子正極正極陰離子陰離子負(fù)極負(fù)極負(fù)極負(fù)極正極正極e-這樣整個電路構(gòu)成了閉合回路，帶電粒這樣整個電路構(gòu)成了閉合回路，帶電粒子的定向移動產(chǎn)生電流子的定向移動產(chǎn)生電流一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能2.2.原電池原電池回憶思考：通過以上實驗想想原電回憶思考：

8、通過以上實驗想想原電池是由哪幾部分組成的，構(gòu)成原電池是由哪幾部分組成的，構(gòu)成原電池的條件又有哪些池的條件又有哪些組成組成：兩電極、導(dǎo)線、電解質(zhì)溶液以及容器兩電極、導(dǎo)線、電解質(zhì)溶液以及容器構(gòu)成條件猜想構(gòu)成條件猜想：電極有關(guān)電極有關(guān)-相同的電極材料相同的電極材料導(dǎo)線有關(guān)導(dǎo)線有關(guān)-切斷導(dǎo)線切斷導(dǎo)線電解質(zhì)溶液有關(guān)電解質(zhì)溶液有關(guān)-非電解質(zhì)非電解質(zhì)結(jié)論結(jié)論：v有兩種活動性不同的金屬作電極有兩種活動性不同的金屬作電極不可不可結(jié)論：v有兩種活潑性不同的金屬有兩種活潑性不同的金屬（或一種是非金屬導(dǎo)體）作電極（或一種是非金屬導(dǎo)體）作電極其中其中較活潑的金屬作負(fù)極較活潑的金屬作負(fù)極較不活潑的金屬、石墨等作正極較不活

9、潑的金屬、石墨等作正極可以結(jié)論結(jié)論：兩極相連形成閉合電路兩極相連形成閉合電路不可結(jié)論：結(jié)論： 電極材料均浸入的是電解質(zhì)溶液電極材料均浸入的是電解質(zhì)溶液不可結(jié)論：一個自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)一個自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng) u不可原電池的構(gòu)成條件原電池的構(gòu)成條件1、物質(zhì)間要能發(fā)生氧化還原反應(yīng)。、物質(zhì)間要能發(fā)生氧化還原反應(yīng)。2、兩個活潑性不同的金屬（或非金屬）作電、兩個活潑性不同的金屬（或非金屬）作電極。（產(chǎn)生電勢差）極。（產(chǎn)生電勢差）3、電解質(zhì)溶液。（作反應(yīng)介質(zhì)，提供離子移、電解質(zhì)溶液。（作反應(yīng)介質(zhì)，提供離子移動）動）4、連接兩電極導(dǎo)線，構(gòu)成閉合回路。（引出、連接兩電極導(dǎo)線，構(gòu)成閉合回路。（引出電流）電

10、流）HClHClZn發(fā)生氧化還原反應(yīng)。發(fā)生氧化還原反應(yīng)。C兩個活潑性不同的金屬。兩個活潑性不同的金屬。有一個電解質(zhì)溶液。有一個電解質(zhì)溶液。有閉合的回路。有閉合的回路。判斷原電池正、負(fù)極的方法判斷原電池正、負(fù)極的方法1 1、由組成原電池的兩極材料判斷：、由組成原電池的兩極材料判斷：一般是活潑的金屬為負(fù)極一般是活潑的金屬為負(fù)極活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極2 2、根據(jù)電流方向或電子流動方向判斷：、根據(jù)電流方向或電子流動方向判斷：電流是由正極流向負(fù)極；電流是由正極流向負(fù)極；電子流動方向是由負(fù)極流向正極電子流動方向是由負(fù)極流向正極。3 3、根據(jù)原電池兩極發(fā)

11、生的變化來判斷：、根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來判斷：原電池的負(fù)極總是失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，原電池的負(fù)極總是失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極總是得電子發(fā)生還原反應(yīng)。正極總是得電子發(fā)生還原反應(yīng)。4、電極反應(yīng)現(xiàn)象電極反應(yīng)現(xiàn)象 不斷溶解，質(zhì)量減少為負(fù)極；有氣體產(chǎn)生不斷溶解，質(zhì)量減少為負(fù)極；有氣體產(chǎn)生,或質(zhì)量增加或不變?yōu)檎龢O或質(zhì)量增加或不變?yōu)檎龢O（6）原電池原理的應(yīng)用）原電池原理的應(yīng)用制作化學(xué)電源制作化學(xué)電源加快反應(yīng)速率：加快反應(yīng)速率： 例如，實驗室制例如，實驗室制H2時，由于鋅太純，反應(yīng)一時，由于鋅太純，反應(yīng)一般較慢，可加入少量般較慢，可加入少量CuSO4以加快反應(yīng)速率。以加快反應(yīng)速率。判斷金屬活動性的強(qiáng)弱判斷金

12、屬活動性的強(qiáng)弱揭示鋼鐵腐蝕的原因及防止鋼鐵的腐蝕。揭示鋼鐵腐蝕的原因及防止鋼鐵的腐蝕。 鋼鐵中含有碳，可與鋼鐵中含有碳，可與Fe組成原電池，發(fā)生原電組成原電池，發(fā)生原電池反應(yīng)而使鋼鐵遭到腐蝕池反應(yīng)而使鋼鐵遭到腐蝕 AAAAAAZn CuFe C(石墨石墨) Zn CuZn ZnFe CuSi C(石墨石墨) 稀稀H2SO4 CuSO4 溶液溶液 稀稀H2SO4 稀稀H2SO4 A B C DZn CuA稀稀H2SO4 酒精酒精 稀稀H2SO4 E F G呵呵，原來是假牙作怪！呵呵，原來是假牙作怪！你能為她開一個你能為她開一個“藥方藥方”嗎？嗎？）負(fù)極負(fù)極（鋅筒鋅筒） ：Zn-2e-=Zn 2+

13、 鋅鋅-錳干電池錳干電池正極正極（石墨石墨） ：2NH4+2MnO2 + 2e=2NH3+Mn2O3 +H2OZn+2NH4+2MnO2= Zn2+2NH3+Mn2O3+H2O 鋅鋅-錳干電池在使用過程中，鋅會逐漸溶解，錳干電池在使用過程中，鋅會逐漸溶解，鋅外殼變薄，最后內(nèi)部的鋅外殼變薄，最后內(nèi)部的糊狀電解質(zhì)泄露出來糊狀電解質(zhì)泄露出來，是，是電器腐蝕。電器腐蝕。 為了防止泄露，在外殼套上為了防止泄露，在外殼套上金屬筒或塑料筒金屬筒或塑料筒，制成防漏電池。制成防漏電池。 為了延長電池的壽命和為了延長電池的壽命和提高性能，將內(nèi)部的提高性能，將內(nèi)部的NH4Cl換成濕的換成濕的KOH，并在構(gòu)造上，并在

14、構(gòu)造上進(jìn)行改進(jìn)，制成進(jìn)行改進(jìn)，制成堿性鋅錳電池堿性鋅錳電池。2、充電電池、充電電池鉛蓄電池結(jié)構(gòu)鉛蓄電池結(jié)構(gòu)充電電池又稱二次電池，它充電電池又稱二次電池，它在放電時所進(jìn)行的氧化還原在放電時所進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，在充電時又逆向進(jìn)行，反應(yīng)，在充電時又逆向進(jìn)行，使生成物恢復(fù)原狀，如此充使生成物恢復(fù)原狀，如此充放電可循環(huán)進(jìn)行，至一定周放電可循環(huán)進(jìn)行，至一定周期后終止。期后終止。汽車用蓄電池汽車用蓄電池（1）鉛蓄電池）鉛蓄電池鉛蓄電池鉛蓄電池負(fù)極負(fù)極Pb：正極正極PbO2：總反應(yīng)總反應(yīng)：Pb+ SO42- -2e- = PbSO4PbO2+4H+ + SO42- +2e- =PbSO4+2H2O（2）鎳鎘

15、堿性蓄電池）鎳鎘堿性蓄電池 P38（3）新一代可充電的綠色電池）新一代可充電的綠色電池鋰離子電池鋰離子電池特點：高能電池，電壓高，質(zhì)量輕，特點：高能電池，電壓高，質(zhì)量輕，貯存時間長等。貯存時間長等。用途：電腦、手表、心臟起搏器等。用途：電腦、手表、心臟起搏器等。 鋰電池（有機(jī)溶劑電解液）鋰電池（有機(jī)溶劑電解液）負(fù)極：負(fù)極：2Li-2e=2Li+正極：正極：I2+2e=2I總反應(yīng)：總反應(yīng)：2Li+I2=2LiI 跟相同質(zhì)量的其它金屬作負(fù)極相比，使用壽命跟相同質(zhì)量的其它金屬作負(fù)極相比，使用壽命延長，高能、質(zhì)輕、電壓高、工作效率高、儲存壽延長，高能、質(zhì)輕、電壓高、工作效率高、儲存壽命長。命長。 燃料

16、電池燃料電池負(fù)極負(fù)極H2： H2-2e- =2H+ 正極正極O2：O O2+2+2H2O +4e- =4OH- 總反應(yīng)：總反應(yīng)： O2+2H2 =2H2 O燃料電池是一種新型的化學(xué)電池燃料電池是一種新型的化學(xué)電池(例如：例如：H2和和O2的燃料電池，的燃料電池，CH4和和O2的燃料電池的燃料電池)兩個電極均由多孔性碳制成，通入的氣體在電極兩個電極均由多孔性碳制成，通入的氣體在電極 表面放電，表面放電，與其它電池區(qū)別：反應(yīng)物不是儲存在電池內(nèi)與其它電池區(qū)別：反應(yīng)物不是儲存在電池內(nèi)3、燃料電池、燃料電池氫氧燃料電池結(jié)構(gòu)氫氧燃料電池結(jié)構(gòu)氫氧燃料電池：氫氧燃料電池：負(fù)極：負(fù)極：2H24OH 4e 4H2O（氧（氧化反應(yīng)）化反應(yīng)）正極：正極：O2H2O4e4OH（還原反（還原反應(yīng)）應(yīng)）總反應(yīng)