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1、高中化学能与电能人教版必修二,1,化学能与电能,高中化学能与电能人教版必修二,2,电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称为电力。,高中化学能与电能人教版必修二,3,一、化学能与电能的相互转化,2001年我国发电总量构成图,估计在2050年火电仍居首位,火电，又称为火力发电。那么，火究竟是如何转化为电？,高中化学能与电能人教版必修二,4,1、火力发电的原理分析。,高中化学能与电能人教版必修二,5,2、火力发电的化学深层本质分析,燃烧,氧化还原反应,氧化剂与还原剂之间发生电子的转移,火力发电,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,过程,关键
2、,本质,本质,引起,高中化学能与电能人教版必修二,6,3、火力发电的利弊分析。,思考1：火力发电有何利与弊？,燃料燃烧转化为电能后，社会中应用最广泛、使用最方便。,利,弊,产生二氧化硫和氮的氧化物，导致空气污染，也会造成酸雨，破坏生态环境；会产生二氧化碳，会使地球的温室效应恶化。能量的转化效率地低.,高中化学能与电能人教版必修二,7,思考2：假设你是电力工程师，面对这些利与弊，你会如何应对呢？,a、改进火力发电,方式之一就是尝试将化学能直接转化为电能。就像电池。其好处就是减少中间环节能损，高效、清洁利用燃料，不浪费能源，更方便。,高中化学能与电能人教版必修二,8,4、原电池,学生实验24,有气
3、泡产生,不断溶解,指针发生 偏转,Zn2e=Zn2+ (氧化反应),2H+2e=H2 (还原反应),实验结果表明，导线中有电流通过。,正极,负极,将化学能转变为电能的装置。,高中化学能与电能人教版必修二,9,当把用导线连接的铜片和锌片一同浸入稀硫酸时，由于锌比铜活泼，容易失去电子，锌被氧化成Zn2+而进入溶液，电子由锌片通过导线流向铜片，溶液中的H+从铜片获得电子被还原成氢原子，氢原子结合成氢分子从铜片上逸出。,高中化学能与电能人教版必修二,10, 学 与 问 你知道电子是怎样流动的吗？你如何判断电源的正极、负极？,我们知道，电流是从正极流向负极的，与电子的流向是相反的。从实验知道电子从锌片流
4、向铜片，所以电流应该是从铜片流向锌片的，因此可知原电池两极的判断方法：活泼金属发生氧化反应向外线路提供电子原电池的负极；不活泼金属（或石墨）发生还原反应接受外线路提供的电子原电池的正极。,高中化学能与电能人教版必修二,11,实践活动 自制电池水果电池。如下图：,高中化学能与电能人教版必修二,12,原电池化学反应本质： 较活泼的金属发生氧化反应，电子从较活泼的金属（负极）通过外电路流向较不活泼的金属（正极）,化学电池由正极、负极、电解质溶液 以及容器组成。,高中化学能与电能人教版必修二,13,思考与交流 通过以上实验和探究，试说明化学电池由几部分组成，它的组成条件是什么？,总结归纳原电池的构成条
5、件：, 有两种活动性不同的金属 （或非金属导体）作电极。, 电极材料均插入电解质溶液中。, 两极相连形成闭合电路。,高中化学能与电能人教版必修二,14,一、铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中,锌片是( ) 极,二、在用锌片,铜片和稀硫酸组成的原电池装置中,经过一段时间工作后,下列说法中正确的是( ) A、锌片是正极,铜片上有气泡产生 B、电流方向是从 锌片流向铜片 C、溶液中硫酸的物质的量减小 D、电解液的PH保持不变,负,C,高中化学能与电能人教版必修二,15,化学电源,空气电池,锂电池,高中化学能与电能人教版必修二,16,(1)干电池的构造是什么样的? (2)干电池的负极和正极分别是什么?
6、电解质溶液又是什么? (3)干电池使用久了会发生什么现象?,思考题,高中化学能与电能人教版必修二,17,(4)什么叫做充电电池?铅蓄电池的构造是什么样的? (5)铅蓄电池负极和正极分别是什么?电解质溶液又是什么? (6)废旧电池是否应该回收?为什么?,?,高中化学能与电能人教版必修二,18,干 电 池,上图是锌锰干电池,负极:Zn- 2e- =Zn2+ 正极(C):2NH4+ 2e- =2NH3+2H2 ,高中化学能与电能人教版必修二,19,体积小、性能好的碱性锌锰电池应运 而生。这类电池的重要特征是电解液由原来 的中性变为离子导电性更好的碱性，负极也由 锌片改为锌粉，反应面积成倍增长，使放电
7、电 流大幅度提高。,高中化学能与电能人教版必修二,20,铅蓄电池,高中化学能与电能人教版必修二,21,高中化学能与电能人教版必修二,22,锂电池,锂是密度最小的金属，用锂作为电池的负极，跟用相同质量的其他金属作负极相比较，使用寿命大大延长。,高中化学能与电能人教版必修二,23,新型燃料电池,燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内，而是在工作时，不断从外界输入，同时将电极反应产物不断排出电池,负极:2H24e- +4OH- =4H2O 正极:O2+2H2O+4e- =4OH- 总反应:2H2+O2=2H2O 电极:多孔镍 电解质:KOH,高中化学能与电能人教版必修二,24,科学探究构成原电池的条件,学生实验探究,高中化学能与电能人教版必修二,25,高中化学能与电能人教版必修二,26,高中化学能与电能人教版必修二,27,高中化学能与电能人教版必修二,28,高中化学能与电能人教版必修二,29,