1、她的病因是什么？,*格林太太,漂亮、开朗、乐观，身体健康，脸上有着“永恒的微笑”。只是她在开怀大笑的时候，人们才可以发现她一口整齐而洁白的牙齿中镶有两颗假牙：其中一颗是黄金的这是格林太太富有的标志；另一颗是不锈钢做的这是一次车祸后留下的痕迹。令人百思不解的是，打从车祸以后，格林太太经常头痛，夜间失眠，心情烦躁,能为她开一个处方吗？,一 火力发电,化学能,热能,机械能,电能,燃烧,蒸汽,发电机,相关知识回顾,Zn+H2SO4=ZnSO4 +H2 (Zn+2H+=Zn2+ +H2) Cu+ H2SO4=(不反应),实验报告,实验报告,实验报告,实验报告,实验报告,实验报告,实验报告,二 原电池:把
2、这种由化学 能转化为电能的装置.,问题讨论,1.为什么装置b中的铜片上会有气泡出现呢？该现象和铜片与稀硫酸不反应的结论相矛盾吗？ 2.铜片上的电子从哪来？ 3.锌片的质量有无变化？ 4.写出锌片和铜片上变化的离子方程式。 5.电流表中指针发生偏转说明有电流通过，这又证明了什么呢？ 6.根据物理知识，判断上述原电池的正负极。,锌铜原电池的原理分析,锌片 Zn2e=Zn2+（氧化反应）（负极） 铜片 2H+2e=H2（还原反应）（正极） 电子由锌片经导线流向铜片 电池反应：Zn+2H + = Zn2+ + H2,原电池两极材料的选择,原电池两极材料的选择,正极从外电路得到电子,还原反应,还原性较弱
3、的金属或能导电的非金属(不活泼金属,能导电的非金属) 现象:产生气体,质量增加，电子流入,正极,负极向外电路提供电子,氧化反应,还原性较强的金属(活泼) 现象:被腐蚀,被消耗,质量减少,电子流出,负极,电子流动方向,反应类型,电极材料,电极,原电池形成条件及原理的实验装置图,1哪种装置可以形成原电池？ 2指出正、负极溶液上各发生什么变化？ 3电子的流动方向如何？,二、原电池的形成条件:,2、原电池形成的条件： 有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体）作电极 电极材料均插入电解质溶液中 较活泼的电极能与电解质发生氧化还原反应。 两极相连形成闭合电路 3、原电池的工作原理： 较活泼的金属发生氧
4、化反应，电子从较活泼的金属（负极）流向较不活泼的金属（正极）。 4 电极方程式的书写:,5、设计原电池（1） 拓展设计一个原电池，其原电池反应为： Cu+2FeCl3= 2FeCl2 +CuCl2 写出电极名称和电极反应式。,1、电解液： 。 2、电极材料：正极 ，负极 。 3、电极反应式 ：负极: .正极: .,设计原电池（2） 拓展请结合组成原电池的条件，将氧化还原反 应：Fe + Cu2+ = Cu + Fe2+ 设计成一个原电池。,1、电解液： 。 2、电极材料：正极 ，负极 。 3、电极反应式 ：负极: .正极: .,练习X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出
5、，X与Y组成原电池时，Y为电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为（ ）。 AXYZ BXZY CYXZ DYZX,练习X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出，X与Y组成原电池时，Y为电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为（C ）。 AXYZ BXZY CYXZ DYZX,一、原电池将化学能转化为电能的装置 锌片 Zn2e=Zn2+（氧化反应）（负极） 铜片 2H+2e=H2（还原反应）（正极） 电子由锌片经导线流向铜片 电池反应：Zn+2H+=Zn2+H2 1、原电池形成的条件： 有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体）作电极 电极材料均插入电解质溶液中
6、 较活泼的电极能与电解质发生氧化还原反应。 两极相连形成闭合电路 2、原电池的工作原理： 较活泼的金属发生氧化反应，电子从较活泼的金属（负极）流向较不活泼的金属（正极）。,小 结,普通干电池,手机电池,钮扣电池,笔记本电脑专用电池,摄像机 专用电池,“神六”用 太阳能电池,原电池,我来试试,以下装置不是原电池的请说明原因， 是原电池的请写出电极反应式。,A,A,Zn C Zn Zn,稀H2SO4 CuSO4溶液,负极 Zn -2e =Zn正极 2H+2e=H2,- 2+,+ -,两极活泼性相同， 尽管发生氧化还 原反应，但不产 生电流。,A,A,C2H5OH,稀H2SO4,稀H2SO4,不是电
7、解 质溶液。,没有形成闭合回路,Cu Zn,Zn Cu,下列哪些装置能构成原电池？,(分析),什么是盐桥？,盐桥中装有饱和 的KCl溶液和琼脂 制成的胶冻，胶冻 的作用是防止管中 溶液流出。,盐桥的作用是什么？ 可使由它连接的两溶液保持电中性，盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移，使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行。 导线的作用是传递电子，沟通外电路。而盐桥的作用则是沟通内电路。,此电池的优点： 能产生持续、稳定的电流。,动动脑,1、请你根据化学反应:Cu+2FeCl3 =CuCl2 +2FeCl2 判断右边原电池的正、负极， 并写出电极反应式。,Cu C,FeCl3溶液,2、请判断右
8、边原电池的正、负极？ 并写出电极反应式,A,NaOH溶液,Mg Al,负极：Cu-2e =Cu 正极：2Fe +2e =2Fe,- 2+,3+ - 2+,提示： 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2,稀硫酸溶液,思考与交流：,若将此装置中的锌电极换成铁电极，则电流表的指针偏转幅度有何变化？,原电池输出电能的能力：,首先取决于组成原电池的反应物的氧化还原能力；,其次装置设计的合理性以及影响电极反应的条件也是重要因素,【议一议】原电池的设计,设计中需要关注的问题： 1、有一个自发进行的氧化还原反应 2、要有电极材料 3、电解质溶液 4、组成闭合回路 5、装置,请将氧化还原反应 Cu
9、+2Ag+ = Cu2+2Ag,设计成一个能产生稳定电流的原电池装置，并写出两个电极上的电极反应。,（1）装置可采用烧杯和盐桥 （2）注明原电池的正极和负极 （3）注明外电路中电子的流向 （4）写出两个电极上的电极反应,提示与要求,【归纳与总结】 3、原电池的设计思路,（1）以自发进行的氧化还原反应为基础 （2）把氧化还原反应分解为氧化反应和还原反应两个半反应，从而确定电极反应 （3）以两极反应为原理，确定电极材料及电解质溶液 （4）画出装置简图,某原电池的总反应的离子方程式为：2Fe3+Fe = 3Fe2+， 不能实现该反应的原电池组成是（ ） A、正极为铜，负极为铁，电解质溶液为FeCl3
10、溶液 B、正极为碳，负极为铁，电解质溶液为Fe(NO3)3溶液 C、正极为铁，负极为锌，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液 D、正极为银，负极为铁，电解质溶液为CuSO4溶液,CD,【思考与训练】,下列关于原电池的叙述正确的是（ ） A、构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属 B、原电池是将化学能转变为电能的装置 C、原电池中电子流出的一极是负极，该极被还原 D、原电池放电时，电流的方向是从负极到正极,B,【思考与训练】,补充: 三. 金属腐蚀与防护,1金属腐蚀,本质：M-ne-=Mn+ 发生氧化反应,氧化金属(如Fe)的最主要的氧化剂是空气中的O2,其次是酸性电解质溶液中的H+：Fe-2
11、e-=Fe2+,分类：化学腐蚀与电化腐蚀,钢铁的析氢腐蚀示意图,水膜酸性较强,负极：Fe-2e-=Fe2+,正极：2H+2e-=H2,总：Fe+2H+=Fe2+H2,水膜酸性较弱或呈中性,钢铁的吸氧腐蚀示意图,负极：Fe-2e- =Fe2+,正极：2H2O+O2+4e- =4OH-,总：2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,析氢腐蚀和吸氧腐蚀,析 氢 腐 蚀,吸 氧 腐 蚀,条件,水膜酸性较强,水膜酸性较弱或呈中性,电极反应,负极：Fe-2e-=Fe2+,正极：2H+2e-=H2,总：Fe+2H+=Fe2+H2,负极：Fe-2e- =Fe2
12、+,正极：2H2O+O2+4e- =4OH-,总：2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,备注,以吸氧腐蚀为主,2防护：,改变金属的内部组织结构； 在金属表面覆盖保护层； 外加电源法：将被保护的金属与电源的 负极相连接，由于电源的负极向该金属提供电子，该金属就不失电子而得以保 护。,第二章 化学反应与能量,(第二课时),发展中的化学电源,一、由电极装置书写电极反应,氢氧燃料电池,氢氧燃料电池,航天技术上使用的一种电池，它具有高能、轻便、不污染环境等优点。用Pt做电极，KOH溶液做电解液，因其反应与氢氧燃烧相似，故称为氢氧燃烧电池。请写出各电
13、极的电极反应。,若将氢气换成甲烷，写出各电极的电极反应,二、由化学反应书写电极反应,1、干电池(普通锌锰电池）,干电池用锌制桶形外壳作负极，位于中央的顶盖有铜帽的石墨作正极，在石墨周围填充NH4Cl、ZnCl2和淀粉作电解质溶液，还,填充MnO2的黑色粉末吸收正极放出的H2，防止产生极化现象。电极总的反应式为：,4NH4Cl+2Zn +2MnO2 = Zn(NH3)4Cl2 +ZnCl2 +Mn2O3+H2O,请写出各电极的电极反应。,2、蓄电池,（1）铅蓄电池,正极材料上涂有棕褐色的PbO2，负极材料是海绵状的金属铅，两极浸在H2SO4溶液中。写出电极反应式。,（2）银锌电池,1970-19
14、75, 开发了先进的银锌、镍镉电池技术。 1975-1983, 为美国海军生产潜水艇用银锌电池。 1979-1987,为美国国家能源部发展电动车用的镍锌电池。 1998-1992, 为美国海军发展世界上最大的镍镉电池用于核潜水艇。,（3）镉镍电池,负极材料：Cd ，正极材料：涂有NiO2 ，电解质：KOH溶液。反应式如下：,写出电极反应式。,小 结,由化学方程式书写电极反应式： 找出氧化反应和还原反应的物质，确定正负极反应的物质； 利用电荷守恒分别写出电极反应式； 验证：两电极反应式相加所得式子和原化学方程式相同，则书写正确。,迅猛发展的绿色环保电池是指近年来研制、开发和已 投入使用的高性能、
15、无污染电池。金属氢化物镍电池与镉镍电池有相同的工作电压(12伏)，但由于采用了稀土合金或TiNi合金储氢材料作为 负极活性物质，取代了致癌物质镉，使其 成为一种绿色环保电池。 锂离子蓄电池系由碳作负极，嵌锂的金属氧化物作 正极和有机电解质构成，其工作电压为36伏，因此一个 锂离子电池相当三个镉镍或金属氢化物镍电池。可充电碱锰电池是在碱性锌锰原电池基础上发展起 来的，由于应用了无汞化的锌粉及新型添加剂，不仅保持了原电池 的电流放电特性，而且能充电使用几十次至几百次。太阳能电池利用PN结的光电效应，把太阳光能直接转换成电 能，满足用户需要。这种发电具有无需燃料、无污染、无 噪声、运行简单可靠、减少
16、维护、建设周期短等特点，已被空间和无常规能源的地域广泛采用。,绿色电池种种,锂电“是锂离子电池的俗称，它是目前综合性能最好的电池体系。锂离子电池负极是碳素材料，如石墨。正极是含锂的过渡金属氧化物，如LiMn2O4。电解质是含锂盐的有机溶液。通常锂离子电池并不含金属锂,万兆世纪科技实验中心于近日推出了国内首款笔记本智能外设万兆移动笔记本电池。该产品作为国内首款笔记本专用智能电池，引起了业界的广泛关注。,英国Intelligent Energy公司日前宣布正在考虑上市燃料电池摩托车“ENV（Emissions Neutral ehicle）”。目前正以2006年上市为目标、与摩托车生产厂商进行谈判
17、。预计价格在6000美元（约合人民币4.9万元）左右，如果产量大的话，还可以更便宜。,ENV配备该公司可拆卸小型燃料电池组“Core”，补充一次氢燃料可持续行驶4个小时。最大时速为80km/h。Core通过鞋盒大小的小型制氢器来补充氢燃料。从摩托车上拆下后，还可在ATV（全地形车）及摩托艇等行驶工具上使用。,TOM科技讯 本周科学家宣布研制出一种新型电池，这种电池以核原料的放射性聚变为基础，所产生的能量是同类型电池的10倍，且可以使用10年以上而无其他费用。,用外观好像火药一样的“神奇黑土”锰酸锂做成的大容量电池，装在改造过的“大公共”上，一口气就能跑上220公里，而其每公里只需耗电0.68度,一款NISSAN X-TRAIL燃料电池车许多媒体和观众驻足。该车配备了高能量紧凑型锂电池组。通过其独有的高功率电机，可产生高达85千瓦的功率，最高时速可达每小时145公里，驾驶里程则超过350公里。这辆车的展出，不仅给NISSAN X-TRAIL(奇骏)迷们带来一个大大惊喜，更让环保人士们欣喜不已，预示着未来的汽车能源将朝着清洁、高效、安全的方向发展。,再见,
