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 電能是現代社會電能是現代社會中應用最廣泛、使用中應用最廣泛、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加工、轉換得到的能源稱為一次能源經加工、轉換得到的能源稱為二次能源二次能源1,火力發電原理及過程火力發電原理及過程燃燒燃燒蒸汽蒸汽發電機發電機化學能化學能 熱能熱能 機械能機械能 電能電能一、化學能與電能的相互轉化一、化學能與電能的相互轉化水電水電17.6%17.6%其他其他1.2%1.2%20012001年我國發電總量構成圖年我國發電總量構

2、成圖火力火力81.2%火力發電仍將居首位火力發電仍將居首位什么是火力發電？什么是火力發電？火電站的工作原理如何火電站的工作原理如何? ? 化學能化學能 熱能熱能 機械能機械能 電電能能燃燒燃燒蒸汽蒸汽發電機發電機火力發電的原理分析。火力發電的原理分析。2、火力發電的化學深層本質分析、火力發電的化學深層本質分析燃燒燃燒氧化還原反應氧化還原反應氧化劑與還原劑之間發生電子的轉移氧化劑與還原劑之間發生電子的轉移火力發電火力發電將化學能經一系列能量轉化為電能將化學能經一系列能量轉化為電能舊鍵斷裂和新鍵形成、體系能量變化舊鍵斷裂和新鍵形成、體系能量變化過程過程關鍵關鍵本質本質本質本質引起引起實驗實驗2-4

3、 原電池原理探究原電池原理探究步驟步驟討論與交流討論與交流1.將將Zn片插入稀片插入稀H2SO4Zn片和片和Cu片上現象有片上現象有何差別何差別?2.將將Cu片插入稀片插入稀H2SO43.Zn片和片和Cu片接觸插入稀片接觸插入稀H2SO4 (不接電流表不接電流表)Cu片上有何現象片上有何現象?推推測原因測原因.4.Zn片和片和Cu片用導線連接片用導線連接(中間中間接電流表接電流表)插入稀插入稀H2SO4(偏向偏向?)電流表指針有何變化電流表指針有何變化?說明了什么說明了什么?5.嘗試用干電池判斷實驗嘗試用干電池判斷實驗4中中的正負極的正負極說明你判斷的方法說明你判斷的方法?化學能電能化學能電能

4、 ？（看書（看書P35頁第二、三段，回答問題）頁第二、三段，回答問題）1、當氧化劑和還原劑直接接觸進行反應時，化學、當氧化劑和還原劑直接接觸進行反應時，化學能要經過一系列能量轉換才能轉換為電能。能要經過一系列能量轉換才能轉換為電能。2、把氧化劑和還原劑分開，使氧化反應和還原反、把氧化劑和還原劑分開，使氧化反應和還原反應在兩個不同區域進行。應在兩個不同區域進行。3、需要在氧化劑和還原劑之間架設橋梁使電子從、需要在氧化劑和還原劑之間架設橋梁使電子從氧化劑區域流向還原劑區域。氧化劑區域流向還原劑區域。4、考慮氧化反應和還原反應發生的條件和環境，、考慮氧化反應和還原反應發生的條件和環境，化學物質的選擇

5、。化學物質的選擇。5、從電學角度考慮儀器選擇和組裝問題。、從電學角度考慮儀器選擇和組裝問題。 Zn2+ + 負極負極 正極正極 - - Zn Cu電流表電流表SO42-H+H+e-IH2 實驗現象實驗現象 ：銅片上有氣泡產生，鋅片不斷溶：銅片上有氣泡產生，鋅片不斷溶解，電流表的指針發生偏轉。解，電流表的指針發生偏轉。 實驗結論實驗結論 ：導線中有電流通過：導線中有電流通過 離子方程式離子方程式思考問題思考問題尋找答案尋找答案組內交流組內交流 列出想法列出想法 演示探究實驗現象實驗現象CuCu起傳導電子的作用。起傳導電子的作用。可用電流表測電流及方向。可用電流表測電流及方向。Zn + 2H+ =

6、 Zn 2+ +H2ZnCu大量氣泡從銅大量氣泡從銅片逸出，鋅片片逸出，鋅片部分溶解部分溶解1.H1.H+ +得到的電子是得到的電子是CuCu失去的嗎？失去的嗎？2.2.在這個過程中在這個過程中CuCu起什么作用？起什么作用？3.3.你怎樣才能知道導線中有電子通過？你怎樣才能知道導線中有電子通過？ 解釋實驗現象解釋實驗現象思考問題思考問題尋找答案尋找答案組內交流組內交流 列出想法列出想法演示探究實驗現象實驗現象化學能直接轉化為電能化學能直接轉化為電能1.1.電子從電子從ZnZn到到H H+ +經歷了哪些途徑？經歷了哪些途徑？2.2.你認為這個過程能量是如何轉化的？你認為這個過程能量是如何轉化的

7、？鋅表面無氣泡，鋅表面無氣泡，銅表面有氣泡，銅表面有氣泡，電流表發生偏轉。電流表發生偏轉。電子由電子由Zn 導線導線 銅片銅片 H+ 定向移動定向移動產生電流，故電流表的指針發生偏轉產生電流，故電流表的指針發生偏轉ZnCu定義：能把化學能轉變為電能的裝定義：能把化學能轉變為電能的裝 置，叫做原電池。置，叫做原電池。原電池的電極原電池的電極電極電極 電極材料電極材料反應類型反應類型 電子流動方電子流動方向向負極負極 還原性較強還原性較強的金屬的金屬氧化反應氧化反應 電子流出電子流出（流向正極）（流向正極）的一極的一極正極正極 還原性較弱還原性較弱的金屬的金屬還原反應還原反應 電子流入電子流入（來

8、自負極）（來自負極）的一極的一極構成原電池的條件構成原電池的條件有兩種活動性不同的金屬（或非金屬單質）有兩種活動性不同的金屬（或非金屬單質） 作電極作電極電極材料均插入電解質溶液中電極材料均插入電解質溶液中兩極相連形成閉合電路兩極相連形成閉合電路 原電池化學反應本質：原電池化學反應本質：較活潑的金屬發生氧化反應，電子從較活潑較活潑的金屬發生氧化反應，電子從較活潑的金屬（負極）通過外電路流向較不活潑的金屬（負極）通過外電路流向較不活潑 的金屬（正極的金屬（正極）判斷原電池正、負極的方法判斷原電池正、負極的方法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極一般是活潑

9、的金屬為負極活潑性較弱的金屬或能導電的非金屬為正極活潑性較弱的金屬或能導電的非金屬為正極根據電流方向或電子流動方向判斷：根據電流方向或電子流動方向判斷：電流是由正極流向負極；電流是由正極流向負極；電子流動方向是由負極流向正極。電子流動方向是由負極流向正極。根據原電池兩極發生的變化來判斷：根據原電池兩極發生的變化來判斷：原電池的負極總是失電子發生氧化反應，原電池的負極總是失電子發生氧化反應，正極總是得電子發生還原反應。正極總是得電子發生還原反應。鋅片插入稀硫酸中，被鋅片插入稀硫酸中，被腐蝕。（化學腐蝕）腐蝕。（化學腐蝕）鋅片在鋅鋅片在鋅,銅（稀硫酸）原銅（稀硫酸）原電池中作為負極，也被腐電池中作

10、為負極，也被腐蝕。（電化學腐蝕）蝕。（電化學腐蝕）哪個更快？哪個更快？原電池的負極原電池的負極被腐蝕得更快。被腐蝕得更快。分析鋅分析鋅,鐵（稀硫酸）原鐵（稀硫酸）原電池中的電極反應。電池中的電極反應。你感受到作為正極，鐵你感受到作為正極，鐵被保護了嗎？被保護了嗎？原電池的金屬原電池的金屬正極被保護。正極被保護。原電池設計思路：原電池設計思路：釋放能量的氧化還原反應（放熱反應）釋放能量的氧化還原反應（放熱反應） 通常須兩活性不同的電極通常須兩活性不同的電極 電解質溶液電解質溶液 還原劑在負極失電子，發生氧化反還原劑在負極失電子，發生氧化反 應；氧應；氧 化劑在正極得電子化劑在正極得電子,發生還原

11、反應發生還原反應化學能與電能的相互轉化化學能與電能的相互轉化電能電能化學能化學能原電池原電池電解電解原電池原電池“負極出電子，電子回正極負極出電子，電子回正極” 2、變化變化: 活潑金屬活潑金屬發生氧化反應發生氧化反應向外線路提供向外線路提供電子電子原電池的負極；原電池的負極； 不活潑金屬（或石墨）不活潑金屬（或石墨）發生還原反應發生還原反應接受外線路提供的電子接受外線路提供的電子原電池的正極。原電池的正極。 小結：小結：原電池原電池1、定義定義:把把化學能化學能轉變為轉變為電能電能的裝置的裝置.必發生必發生失電子失電子的氧化的氧化反應反應必發生必發生得電子得電子的還原的還原反應反應 兩種活潑

12、性不同的金屬（或一種金屬和兩種活潑性不同的金屬（或一種金屬和 另一種非金屬導體）構成電極。另一種非金屬導體）構成電極。電解質溶液。電解質溶液。電極用導線相聯構成閉合回路。電極用導線相聯構成閉合回路。3、化學電池的組成、化學電池的組成:正極、負極、電解質溶液以及容器。正極、負極、電解質溶液以及容器。5,原電池化學反應本質：原電池化學反應本質： 較活潑的金屬發生氧化反應，較活潑的金屬發生氧化反應，電子電子從較活從較活潑的金屬（潑的金屬（負極負極）通過外電路流向通過外電路流向較不活潑的較不活潑的金屬（金屬（正極正極） 氧化還原反應氧化還原反應CH2SO4（不可以）（不可以）（不可以）（不可以）（可以

13、）（可以）（不可以）（不可以）例例2（可以）（可以）（不可以）（不可以）形成條件二：電極需插進電解質溶液中；形成條件二：電極需插進電解質溶液中；實驗探究形成原電池的條件實驗探究形成原電池的條件實驗探究形成原電池的條件實驗探究形成原電池的條件形成條件三：必須形成閉合回路形成條件三：必須形成閉合回路（不可以）（不可以）說說原電池是由幾部分構成說說原電池是由幾部分構成A AZnZnCuCuH H2 2SOSO4 4A AZnZnC CH H2 2SOSO4 4A AZnZnCuCu酒精酒精ZnZnH H2 2SOSO4 4A ACuCuH H2 2SOSO4 4*試著說說原電池的構成條件是什么？試著

14、說說原電池的構成條件是什么？*A AZnZnZnZnH H2 2SOSO4 4A AZnZnFeFeH H2 2SOSO4 4A ACuCuCuCuH H2 2SOSO4 4A AZnZnCuCuHClHCl 實驗探究實驗探究A AZnZnCuCuH H2 2SOSO4 4A AZnZnC CH H2 2SOSO4 4A AZnZnZnZnH H2 2SOSO4 4A AZnZnFeFeH H2 2SOSO4 4A ACuCuCuCuH H2 2SOSO4 4原電池原電池電流表指針電流表指針偏轉偏轉區別區別結論結論不偏轉不偏轉偏轉偏轉兩極材料不同兩極材料不同有兩種活潑性不同的金有兩種活潑性不同

15、的金屬（或非金屬）作電極屬（或非金屬）作電極不偏轉不偏轉偏轉偏轉實驗探究實驗探究A AZnZnCuCuH H2 2SOSO4 4A AZnZnCuCu酒精酒精A AZnZnCuCuHClHCl原電池原電池電流表指針電流表指針偏轉偏轉區別區別結論結論不偏轉不偏轉溶液不同溶液不同電極材料均插入電極材料均插入電解質溶液中電解質溶液中偏轉偏轉電流表指針電流表指針- -組組偏轉偏轉區別區別結論結論不偏轉不偏轉容器不同容器不同兩極相連形成閉合電路兩極相連形成閉合電路實驗探究實驗探究A AZnZnCuCuH H2 2SOSO4 4ZnZnH H2 2SOSO4 4A ACuCuH H2 2SOSO4 4練練

16、習習判斷下列哪些裝置構成了原電池？若判斷下列哪些裝置構成了原電池？若不是，請說明理由；若是，請指出正不是，請說明理由；若是，請指出正負極名稱，并寫出電極反應式。負極名稱，并寫出電極反應式。( () )( () )( () )( () )( () ) ( () )( () )( () )負極：負極：正極：正極：總反應：總反應：FeFe2e2e- -FeFe2+2+2H2H+ +2e+2e- -H H2 2Fe+2HFe+2H+ + FeFe2+2+H+H2 2或或 Fe+HFe+H2 2SOSO4 4FeSOFeSO4 4+H+H2 2BDBDD D4.4.某金屬能跟稀鹽酸作用發出氫氣，該金屬某

17、金屬能跟稀鹽酸作用發出氫氣，該金屬與鋅組成原電池時，鋅為負極，此金屬是與鋅組成原電池時，鋅為負極，此金屬是( )( )A.Mg B.Fe C.Al D.CuA.Mg B.Fe C.Al D.Cu5.5.由銅鋅和稀硫酸組成的原電池工作時，由銅鋅和稀硫酸組成的原電池工作時，電解質溶液的電解質溶液的 PH( )PH( )A.A.不變不變 B B先變大后變小先變大后變小 C C逐漸變大逐漸變大 D.D.逐漸變小逐漸變小CABCD正極正極ZnCuCuFe負極負極CuZnZnZn電解質溶液電解質溶液CuCl2H2SO4CuSO4HCl6,6,判斷原電池正、負極的方法判斷原電池正、負極的方法由組成原電池的兩

18、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極一般是活潑的金屬為負極活潑性較弱的金屬或能導電的非金屬為正極活潑性較弱的金屬或能導電的非金屬為正極根據電流方向或電子流動方向判斷：根據電流方向或電子流動方向判斷：電流是由正極流向負極；電流是由正極流向負極；電子流動方向是由負極流向正極。電子流動方向是由負極流向正極。根據原電池兩極發生的變化來判斷：根據原電池兩極發生的變化來判斷：原電池的負極總是失電子發生氧化反應，原電池的負極總是失電子發生氧化反應，正極總是得電子發生還原反應。正極總是得電子發生還原反應。二、發展中的化學電源二、發展中的化學電源干電池堿性電池蓄電池鋰離子電池燃料電池鋰

19、電池鋰電池 鋰是密度最小的金屬，用鋰作為電鋰是密度最小的金屬，用鋰作為電池的負極，跟用相同質量的其他金屬作池的負極，跟用相同質量的其他金屬作負極相比較，使用壽命大大延長。負極相比較，使用壽命大大延長。干電池堿性電池1、干電池結構及電極反應原理干電池結構及電極反應原理干電池結構及電極反應原理干電池結構及電極反應原理負極：負極：Zn 2e- = Zn2+正極：正極：2NH4+ + 2e- = 2NH3+H2Zn + 2NH4+ = Zn2+2NH3+H2電池總反應式：電池總反應式：特點：特點：a：一次性電池，不可逆一次性電池，不可逆b：用用KOH代替代替NH4Cl能提高能提高 性能，延長壽命性能，

20、延長壽命2.2.充電電池充電電池 又稱二次電池，能夠重復使用至一定的周期。又稱二次電池，能夠重復使用至一定的周期。 鉛蓄電池：最早使用的充電電池。鉛蓄電池：最早使用的充電電池。 鎳鎘充電電池：它是一種體積少，具有殘留性記憶的鎳鎘充電電池：它是一種體積少，具有殘留性記憶的 充電電池，可重復使用充電電池，可重復使用500500次以上。次以上。鉛蓄電池鉛蓄電池汽車用蓄電池汽車用蓄電池鋰離子電池鋰離子電池鋰離子電池：它是新一代可鋰離子電池：它是新一代可充電的綠色電池，現已成為充電的綠色電池，現已成為筆記本電腦、移動電話、攝筆記本電腦、移動電話、攝像機等低功耗電器的主流。像機等低功耗電器的主流。氫氧燃料

21、電池氫氧燃料電池3.3.燃料電池燃料電池新型燃料電池新型燃料電池 燃料電池不是把還原劑、氧化劑物質全燃料電池不是把還原劑、氧化劑物質全部貯藏在電池內，而是在工作時，不斷從外部貯藏在電池內，而是在工作時，不斷從外界輸入，同時將電極反應產物不斷排出電池界輸入，同時將電極反應產物不斷排出電池燃料電池燃料電池 新型電池中，電極的導電材料一般多新型電池中，電極的導電材料一般多孔的金屬板，負極是通入還原劑的一方，孔的金屬板，負極是通入還原劑的一方，正極是通入氧化劑的一方。正極是通入氧化劑的一方。 氫氧燃料電池，電解質溶液為氫氧燃料電池，電解質溶液為30%的氫的氫 氧化鉀溶液氧化鉀溶液. 正極：正極： O2

22、+ 4e + 2H2O = 4OH- 負極：負極： 2H2 4e + 4OH-= 4H2O總反應式：總反應式： 2H2+O2=2H2O特點：特點：高效高效,環境污染少環境污染少,外加設備供給氧化外加設備供給氧化劑劑4、鎳鉻電池、鎳鉻電池 特點：比鉛蓄電池耐用，可密封反復使用特點：比鉛蓄電池耐用，可密封反復使用。 NiO2（S）+Cd（S）+2H2O（L）=Ni（OH）2（S）+Cd（OH）2（S）Ag2O（S）+Cd（S）+H2O（L）=2Ag（S）+Cd（OH）2（S）空氣電池空氣電池KOH溶液溶液H2O2H2Oa b例例, ,19691969年美國年美國“阿波羅阿波羅1111號號”登月成功

23、。飛船上使用的氫登月成功。飛船上使用的氫氧燃料電池是一種新型的化氧燃料電池是一種新型的化學電池，其構造如圖示：兩學電池，其構造如圖示：兩個電極均由多孔性碳制成，個電極均由多孔性碳制成，通入的氣體由孔隙逸出，并通入的氣體由孔隙逸出，并在電極表面放電。在電極表面放電。a a是是 極，極， b b是是 極極負負正正 總反應式：總反應式：2H2 + O2 = 2H2O正極：正極：O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-負極：負極：2H2 4e-4OH- =4H2O練習練習 1.廢電池的污染引起人們的廣泛重視，廢電廢電池的污染引起人們的廣泛重視，廢電池中對環境形成污染的主要物質是池中對環境形成污染的

24、主要物質是( ) A鋅鋅 B汞汞 C石墨石墨 D二氧化錳二氧化錳 2.實驗室中制取氫氣，最好的方法是實驗室中制取氫氣，最好的方法是( ) A純鋅與稀硫酸反應純鋅與稀硫酸反應 B純鋅與濃硫酸反應純鋅與濃硫酸反應 C純鋅與稀鹽酸反應純鋅與稀鹽酸反應 D粗鋅粗鋅(含銅、銀含銅、銀)與稀硫酸反應與稀硫酸反應BD 3.某金屬能和鹽酸反應生成氫氣，該金屬與鋅組某金屬能和鹽酸反應生成氫氣，該金屬與鋅組成原電池時，鋅為負極，則該金屬可能為成原電池時，鋅為負極，則該金屬可能為( ) A鋁鋁 B銅銅 C錫錫 D硅硅 4.已知空氣已知空氣-鋅電池的電極反應為：鋅電池的電極反應為： 鋅片：鋅片：Zn+20H-2e-=

25、ZnO+H20 石墨：石墨：02+2H20+4e-=40H- 根據此判斷，鋅片是根據此判斷，鋅片是( ) A負極，并被氧化負極，并被氧化 B負極，并被還原負極，并被還原 C正極，并被氧化正極，并被氧化 D正極，并被還原正極，并被還原AC 5.一個原電池的總反應的離子方程式是一個原電池的總反應的離子方程式是Zn+Cu2+=Zn2+Cu，該反應的原電池的組，該反應的原電池的組成正確的是成正確的是( ) C 6.表明金屬甲的活動性比金屬乙的活動性強表明金屬甲的活動性比金屬乙的活動性強的敘述正確的是的敘述正確的是( ) A在氧化還原反應中，甲失電子比乙失在氧化還原反應中，甲失電子比乙失電子多電子多 B

26、甲比乙同價態的陽離子的氧化性強甲比乙同價態的陽離子的氧化性強 C甲能與稀鹽酸反應生成氫氣而乙不能甲能與稀鹽酸反應生成氫氣而乙不能 D將甲與乙組成原電池時，甲為正極將甲與乙組成原電池時，甲為正極C 7. X，Y，Z都是金屬，把都是金屬，把X浸浸A Z的硝酸溶液中，的硝酸溶液中，X的表面有的表面有Z析出，析出，X與與Y組成原電池時，組成原電池時，Y為負極。為負極。X，Y，Z三種金屬的活動性順序為三種金屬的活動性順序為( ) AXYZ BXZY CYXZ DYZX 8.對于鋅一銅一稀硫酸組成的原電池裝置中，當對于鋅一銅一稀硫酸組成的原電池裝置中，當導線中有導線中有1 mol電子通過時，理論上的兩極變化電子通過時，理論上的兩極變化是是( ) 鋅片溶解了鋅片溶解了32.5 g鋅片增重鋅