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1、第一页，共40页。阅读教材阅读教材39-40页回答下列页回答下列(xili)问题问题1、何为一次能源、二次能源？、何为一次能源、二次能源？2、电能是一次能源还是二次能源？、电能是一次能源还是二次能源？3、根据、根据(gnj)2001年我国发电总量构成图，年我国发电总量构成图，我国我国（）发电居于首位。）发电居于首位。4、火力发电的原理是什么？其关键是什么？、火力发电的原理是什么？其关键是什么？第二页，共40页。火力发电原理火力发电原理(yunl)及过程及过程燃烧燃烧(rnsho)蒸汽蒸汽(zhn q)发电机发电机化学能化学能 热能热能 机械能机械能 电能电能第三页，共40页。火力发电火力发电(
2、hul fdin)的化学深层本质的化学深层本质分析分析燃烧燃烧(rnsho)氧化还原氧化还原(hun yun)反应反应氧化剂与还原剂之间发生电子的转移氧化剂与还原剂之间发生电子的转移火力发电火力发电将化学能经一系列能量转化为电能将化学能经一系列能量转化为电能旧键断裂和新键形成、体系能量变化旧键断裂和新键形成、体系能量变化过程过程关键关键本质本质本质本质引起引起第四页，共40页。稀硫酸稀硫酸ZnCu 将一将一Zn片、片、Cu片平行插入稀硫酸片平行插入稀硫酸中，有什么现象？中，有什么现象？写出有关反应写出有关反应(fnyng)的离子方程的离子方程式。式。第五页，共40页。稀硫酸稀硫酸ZnCu第六页
3、，共40页。稀硫酸ZnCu现象现象(xinxing)(3)电流表指针电流表指针(zhzhn)有偏转有偏转(2)铜片铜片(tn pin)上有气泡产生上有气泡产生(1)锌片不断溶解锌片不断溶解第七页，共40页。稀硫酸稀硫酸ZnCuZn2+e-e-H+H+Zn2e-=Zn2+总反应总反应(fnyng)：2H+2e-=H2Zn+2H+=Zn2+H2（氧化（氧化(ynghu)反反应）应）（还原（还原(hun yun)反应）反应）锌片：锌片：铜片：铜片：Cu-Zn原电池：原电池：负极：负极：正极：正极：第八页，共40页。怎样才能构成怎样才能构成(guchng)一个原电池一个原电池呢？呢？稀硫酸CuCu（B
4、）（C）稀硫酸ZnC稀硫酸ZnZn（D）活泼活泼(hu po)(hu po)性不同的两种金属性不同的两种金属 (或金属与非金属导体或氧化物或金属与非金属导体或氧化物)做电极做电极前提条件：能自发的进行氧化前提条件：能自发的进行氧化(ynghu)(ynghu)还原反应还原反应稀硫酸CuC（A）第九页，共40页。酒精ZnCu（D）（E）硫酸铜溶液ZnCu两电极相连放在电解质溶液中，形成两电极相连放在电解质溶液中，形成(xngchng)(xngchng)闭合回路。闭合回路。稀硫酸稀硫酸CuZn（G）（F）稀硫酸第十页，共40页。原电池电极名称的确定原电池电极名称的确定(qudng)方法方法根据电极材
5、料根据电极材料(cilio)的性质确的性质确定。定。通常通常(tngchng)是活泼金属是负极，不活泼金是活泼金属是负极，不活泼金属、碳棒、化合物是正极。属、碳棒、化合物是正极。根据电极反应的本身确定。根据电极反应的本身确定。失电子的反应失电子的反应氧化反应氧化反应负极负极得电子的反应得电子的反应还原反应还原反应正极正极第十一页，共40页。根据根据(gnj)电子或电流流动方向（外电路）：电子或电流流动方向（外电路）：电子从负极流出 沿导线 流入正极电流从正极流出 沿导线 流入负极ee根据根据(gnj)离子的定向移动（内电路）离子的定向移动（内电路）阳离子向正极阳离子向正极(zhngj)移动移动
6、阴离子向负极移动阴离子向负极移动第十二页，共40页。根据根据(gnj)离子方程式判断离子方程式判断Fe+2H+=Fe2+H2（负极(fj)）（在正极(zhngj)）第十三页，共40页。稀硫酸ZnCu 将Zn片、Cu片上端连接(linji)插入稀硫酸中，可以形成原电池吗？第十四页，共40页。原电池原理的应用：原电池原理的应用：1.加快反应加快反应(fnyng)速率速率2.判断金属活动性判断金属活动性3.广泛应用于制造各种化学电源广泛应用于制造各种化学电源第十五页，共40页。常见常见(chn jin)的化学电源的化学电源 导导 学学 导导 练练负负正正电解质电解质一次性一次性不能不能不可逆不可逆第
7、十六页，共40页。负极负极(fj)：Zn 2e-=Zn2+正极正极(zhngj)：2NH4+2e-=2NH3+H2总反应：总反应：Zn+2NH4+=Zn2+2NH3+H22MnO2+H2=2MnO(OH)ZnCl2+4NH3=Zn(NH3)4Cl2其他干电池：其他干电池：碱性锌碱性锌-锰干电池、银锰干电池、银-锌纽锌纽扣电池等扣电池等优点：优点：携带方便携带方便缺点：缺点：电量小，污染大电量小，污染大干电池（负极）（负极）（正极）（正极）锌筒锌筒石墨棒石墨棒MnO2和和C普通锌普通锌-锰干电池的结构锰干电池的结构NH4Cl、ZnCl2 和和 H2O等等干电池结构及电极干电池结构及电极(dinj
8、)反反应原理应原理第十七页，共40页。基础知识学习基础知识学习核心要点透析核心要点透析随堂对点练习随堂对点练习(3)缺陷缺陷(quxin)与改进：锌锰干电池电量小，而且在放电与改进：锌锰干电池电量小，而且在放电过程中容易发生气涨或漏液，会导致电器设备的过程中容易发生气涨或漏液，会导致电器设备的 。改进。改进措施：措施：在外壳套上防腐金属筒或塑料筒制成在外壳套上防腐金属筒或塑料筒制成 电池；电池；将电池内的电解质将电池内的电解质NH4Cl换成湿的换成湿的KOH，并在构造上进行，并在构造上进行改进，制成改进，制成 性锌锰电池。性锌锰电池。腐蚀腐蚀(fsh)防漏防漏碱碱第十八页，共40页。基础知识学
9、习基础知识学习核心要点透析核心要点透析随堂对点练习随堂对点练习2充电电池充电电池(1)充电电池又称充电电池又称 电池。充电电池在放电时所进行电池。充电电池在放电时所进行的的 反反应应，在在充充电电时时又又 进进行行，重重新新转转化化为为 ，使使充充电电、放放电电可可在在一一定定(ydng)时时间间内内循循环环进行。进行。二次二次氧化氧化(ynghu)还原还原逆向逆向(n xin)生成物生成物反应物反应物第十九页，共40页。（1 1）铅蓄电池）铅蓄电池最早使用最早使用(shyng)(shyng)的充的充电电池电电池正极材料上涂有正极材料上涂有棕褐色棕褐色(h s)(h s)的的PbO2PbO2，
10、负极材，负极材料是海绵状的金料是海绵状的金属铅，两极浸在属铅，两极浸在H2SO4H2SO4溶液中。溶液中。2.2.充电电池充电电池(dinch)(dinch)（又称二次电（又称二次电池池(dinch)(dinch)，能够重复），能够重复）第二十页，共40页。总反应：总反应：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2OPb+PbO2+4H+2SO42-=2PbSO4+2H2O负极负极(fj)：Pb-2e-+SO42-=PbSO4正极正极(zhngj)：PbO2+2e-+4H+SO42-=PbSO4+2H2O其他其他(qt)蓄电池：镍蓄电池：镍-镉蓄电池、银镉蓄电池、银-锌蓄电池等锌蓄电池
11、等优点：优点：可反复使用可反复使用 缺点：缺点：污染大污染大2、铅蓄电池、铅蓄电池第二十一页，共40页。（1 1）铅蓄电池）铅蓄电池2.2.充电电池（又称二次电池，能够充电电池（又称二次电池，能够(nnggu)(nnggu)重复）重复）负极：负极：负极反应：负极反应：正极：正极：正极反应：正极反应：Pb+SOPb+SO4 42-2-2e-2e-=PbSO=PbSO4 4PbOPbO2 2+4H+4H+SO+SO4 42-2-+2e+2e-=PbSO=PbSO4 4+2H+2H2 2O OPbPbPbOPbO2 2铅蓄电池充电铅蓄电池充电(chng din)(chng din)和放电和放电的总反
12、应式：的总反应式：Pb+PbOPb+PbO2 2+H+H2 2SOSO4 4 2PbSO 2PbSO4 4+2H+2H2 2O O放电放电充电充电第二十二页，共40页。（2 2）镍镉充电电池：）镍镉充电电池：它是一种体积小，具有残留性记忆的充电电池，可重复它是一种体积小，具有残留性记忆的充电电池，可重复使用使用500500次以上。它以次以上。它以CdCd为负极，为负极，NiO(OH)NiO(OH)为正极，为正极，KOHKOH为电解为电解液。广泛用于收录机、无线对讲机、电子闪光灯、电动剃须液。广泛用于收录机、无线对讲机、电子闪光灯、电动剃须刀等，但有毒（镉致癌），废旧电池要回收处理刀等，但有毒（
13、镉致癌），废旧电池要回收处理(chl)(chl)，防，防止污染环境。止污染环境。2NiO(OH)+Cd+2H2O 2Ni(OH)2+Cd(OH)2 充电充电放电放电写出电极写出电极(dinj)(dinj)反应式反应式负极负极(fj)(Cd)(fj)(Cd)正极正极(NiO(NiO（OH)OH)Cd-2eCd-2e-+2OH+2OH-=Cd(OH)=Cd(OH)2 2 2NiO(OH)+2e2NiO(OH)+2e-+2H+2H2 2O=2Ni(OH)O=2Ni(OH)2 2+2OH+2OH-第二十三页，共40页。用锂作为电池的负极，跟用相同质量的其他用锂作为电池的负极，跟用相同质量的其他(qt)
14、(qt)金属作负极相比较，使用寿命大大延长。优点：金属作负极相比较，使用寿命大大延长。优点：质量轻、电压高、工效高和贮存寿命长。用途：质量轻、电压高、工效高和贮存寿命长。用途：用于电脑、照相机、手表、心脏起搏器上，及火用于电脑、照相机、手表、心脏起搏器上，及火箭、导弹等的动力电源。箭、导弹等的动力电源。3.3.锂电池锂电池第二十四页，共40页。负负 极：极：Li e-Li 正正 极：极：MnO2Lie-LiMnO2 总反应总反应(fnyng)：LiMnO2LiMnO2 新一代可充电的绿色新一代可充电的绿色(l s)电池。电池。第二十五页，共40页。废电池对环境(hunjng)的危害电池中含有汞
15、、镉、铅等有毒金属。随意电池中含有汞、镉、铅等有毒金属。随意(su y)丢弃废电池会对环境造成严重的污染。丢弃废电池会对环境造成严重的污染。上世纪上世纪50年代，震惊世界的日本年代，震惊世界的日本“水俣病水俣病”就是就是(jish)因汞中毒引起的。因汞中毒引起的。第二十六页，共40页。基础知识学习基础知识学习核心要点透析核心要点透析随堂对点练习随堂对点练习3燃料电池燃料电池(1)燃燃料料电电池池是是通通过过 与与 分分别别在在两两个个电电极极上上发发生生 反应，将反应，将 能直接转化为能直接转化为 能的装置。能的装置。(2)燃燃料料电电池池与与火火力力发发电电相相比比，其其燃燃料料的的利利用用
16、率率 、能能量量(nngling)转转化化率率 。与与干干电电池池或或者者蓄蓄电电池池的的主主要要差差别别在在于于反反应应物物 ，而而是是由由外外设设装装备备提提供供 和和 等等,同同时时将将电电极极反反应应产产物物不不断断排排出出电电池池。电电池池起起着着类似于试管、烧杯等反应器的作用。类似于试管、烧杯等反应器的作用。燃料燃料(rnlio)氧化剂氧化剂氧化氧化(ynghu)还原还原化学化学电电高高高高不是储存在电池内部不是储存在电池内部燃料燃料氧化剂氧化剂第二十七页，共40页。基础知识学习基础知识学习核心要点透析核心要点透析随堂对点练习随堂对点练习（3）燃料电池）燃料电池(rn lio di
17、n ch)氢氧燃料电池结构氢氧燃料电池结构氢氧燃料电池：氢氧燃料电池：负极：负极：2H24OH 4e 4H2O（氧化反应）（氧化反应）正极正极(zhngj)：O22H2O4e4OH（还原反应）（还原反应）总反应：总反应：2H2O22H2O第二十八页，共40页。第二十九页，共40页。练习：下列装置哪些练习：下列装置哪些(nxi)可以形成原电池可以形成原电池?AAAAAAAZn CuFe C(石墨石墨(shm)Zn CuZn ZnFe 陶瓷陶瓷(toc)Fe 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 Cu
18、SO4溶液溶液 酒精酒精 稀稀H2SO4 E F G H第三十页，共40页。练习练习(linx)1：判断原电池的正负极：判断原电池的正负极AAMg AlFe Cu Fe Cu稀稀H2SO4 NaOH 溶液溶液(rngy)稀稀HNO3 浓浓HNO3 A B C DMg AlAA第三十一页，共40页。H2SO4(aq)CuSO4(aq)ZnCu负极负极(fj)():.正极正极():.总反应式总反应式:.负极负极(fj)():.正极正极():.总反应式总反应式:.练习练习(linx)2：请在图上标出电子的流动方向和电流方向：请在图上标出电子的流动方向和电流方向,并判断正负极，写出电极反应式和总反应式
19、并判断正负极，写出电极反应式和总反应式.AgFeZn Zn2e-=Zn2+Cu Cu2+2e-=Cu Zn+Cu2+=Zn2+CuFe Fe2e-=Fe 2+Ag 2H+2e-=H2 Fe+2H+=Fe 2+H2 Ie-e-I第三十二页，共40页。练习练习3：把：把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成两相连组成(z chn)原电池。若原电池。若a、b相连时，相连时，a为负极；为负极；c、d相连时，电流由相连时，电流由d到到c；a、c相连时，相连时，c极上产生大量气极上产生大量气泡，泡，b、d相连时，相连时，b上有大量气泡产生，则四种金属的活动
20、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：性顺序由强到弱的为：()Aa b c d Ba c d b Cc a b.d Db d c a B第三十三页，共40页。请结合组成请结合组成(z chn)(z chn)原电池的条件，将氧化还原原电池的条件，将氧化还原反应：反应：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+Fe+Cu2+=Cu+Fe2+设计成一个原电池。设计成一个原电池。1、电解液：、电解液：。2、电极材料：、电极材料：正极正极(zhngj)，负极，负极 。3、电极反应式、电极反应式：负极负极:.正极正极(zhngj):.1 1、电解液：、电解液：硫酸铜、氯化铜、硝酸铜硫酸铜、氯化铜、硝酸
21、铜等可溶性铜盐溶液等可溶性铜盐溶液 2 2、电极材料：、电极材料：负极：铁，负极：铁，正极：铜、石墨正极：铜、石墨(shm)(shm)或比铁不活泼的其他或比铁不活泼的其他金属金属 拓拓 展：展：Fe 2e-=Fe 2+Cu2+2e-=Cu 第三十四页，共40页。思思 考考 题题请根据反应请根据反应 2Fe3+Fe =3 Fe 2+设计原电池，你有哪些可行设计原电池，你有哪些可行(kxng)方案方案?Fe-Cu FeCl3Fe-C Fe(NO3)3Fe-Ag Fe(SO4)3第三十五页，共40页。AlAl作作_极极,Cu,Cu作作_极极电极电极(dinj)(dinj)反应式是：反应式是：负极负极
22、 _ _ 正极正极 _ _总反应式总反应式_四、原电池电极四、原电池电极(dinj)反应式反应式的书写的书写例题例题(lt)2Al和和Cu作电极所构成的原电池作电极所构成的原电池,电解质溶液电解质溶液为稀硫酸为稀硫酸负正2Al-6e-=2Al3+6H+6e-=3H22Al+6H2Al+6H+=2Al=2Al3+3+3H+3H2 2 第三十六页，共40页。例题例题(lt)3Al和和Cu作电极所构成作电极所构成(guchng)的原电池的原电池,电解质溶电解质溶液为浓硝酸液为浓硝酸 Al Al作作_极极 Cu Cu作作_极极电极电极(dinj)(dinj)反应式是：反应式是：负极负极 _ _ 正极正
23、极 _ _总反应式总反应式_Cu+4HCu+4H+2NO+2NO3 3-=Cu=Cu2+2+2NO+2NO2 2+2H+2H2 2O O正正负负2NO2NO3 3-+4H+4H+2e+2e-=2NO=2NO2 2+2H2OCu-2eCu-2e-=Cu=Cu2+2+第三十七页，共40页。找出反应原理。写出化学方程式。找出反应原理。写出化学方程式。利用氧化还原反应知识利用氧化还原反应知识(zh shi)(zh shi)，找出氧化剂、，找出氧化剂、还原剂还原剂 和电子转移数。和电子转移数。负极：还原剂氧化产物负极：还原剂氧化产物正极：氧化剂还原产物正极：氧化剂还原产物验证：两电极反应式相加所得式子和
24、原化学方验证：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。程式相同，则书写正确。四、电极四、电极(dinj)反应方程式书写：反应方程式书写：正极正极(zhngj)反应式反应式+负极反应式负极反应式=电池的总反电池的总反应式应式第三十八页，共40页。补充：原电池电极补充：原电池电极(dinj)反应式反应式的书写的书写燃料电池的电极燃料电池的电极(dinj)反应式书写规律反应式书写规律:写出燃烧反应的化学方程式；写出燃烧反应的化学方程式；根据电解液改写燃料电池总反应；根据电解液改写燃料电池总反应；写出负极的电极写出负极的电极(dinj)反应式反应式(一般较一般较简单简单);由燃料电池总反应减去负极的电极由燃料电池总反应减去负极的电极(dinj)反应式得正极的电极反应式得正极的电极(dinj)反应式。反应式。第三十九页，共40页。变式：变式：如把如把KOH溶液改为溶液改为(i wi)稀稀H2SO4作电解质溶液作电解质溶液,则电则电极反应式分别为极反应式分别为:2H24e一一=4H+O2+4e一一+4H+=2H2O补充：燃料电池补充：燃料电池电极反应式的书写电极反应式的书写负极负极(fj):正极正极(zhngj):（总反应式：（总反应式：2H2H2 2+O+O2 2=2H=2H2 2O O）第四十页，共40页。