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1、化学能与电能原电池教学案第一课时资料卡片热电厂生产的过程利用煤、石油、天然气等自然界蕴藏量极其丰富的化石燃料发电称为火力发电.燃料在锅炉中燃烧产生蒸汽,用蒸汽冲动汽轮机,再由汽轮机带动发电机发电.中国煤炭的44用来发电.中国煤炭特点是高硫、高灰分且难洗选煤的比重较大,从1980年到1996年,烟尘排放量基本持平,SO2排放量呈上升的趋势,氮氧化物排放总量得到一定的控制.火电厂冲灰水、灰渣排放量现已彻底解决.归纳小结1、火力发电的优点：我国煤炭资源丰富,廉价方便.电能清洁安全,又快捷方便.2、火力发电的缺点：排出大量的温室效应气体； 有废气可能导致酸雨；废料废水； 储量有限； 能量转换效率低.3
2、、火力发电过程中的能量转化： 化学能热能机械能电能可以设计一个装置使一个自发进行的氧化还原反应的氧化反应和还原反应分别发生.一、化学能直接转化为电能的原理与装置：实验探究探究 Cu-Zn原电池原理实验：实 验现 象Cu、Zn分别插入稀硫酸中 Cu、Zn同时插入稀硫酸中,但不接触 将Cu、Zn用导线连接起来在Cu、Zn导线之间接电流表将Cu、Zn导线互换再接电流表实验结论将Cu、Zn用导线连接起来同时插入稀硫酸中,Cu极上会产生气泡,电路中有电流通过.归纳小结原电池的定义：将化学能转化为电能的装置.Cu-Zn原电池电极反应式的书写以铜、锌和稀硫酸组成的原电池为例： 负极：Zn2e=Zn2发生反应
3、 正极：2H2e=H2发生反应 总的离子反应： 原电池原理：较活泼的金属,发生反应,从较活泼的金属通过外电路流向.实验探究探究原电池构成条件实验一： 可以 可以 可以 不可以归纳小结形成条件一：活泼性不同的两个电极.实验二：可以 不可以归纳小结形成条件二：电极需插进电解质溶液中.实验三：可以不可以归纳小结形成条件三：必须形成闭合回路.学生实验实验序号电极材料溶液现象1Zn-Zn稀硫酸2Cu-C3Zn-C4Fe-Zn5 Cu-Zn乙醇6CuZn1个西红柿72个西红柿归纳总结1、原电池构成的条件有一个自发进行的氧化还原反应；_ ；_ ；_ .2、判断原电池正、负极的方法:由组成原电池的两极材料判断
4、：一般是活泼的金属为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极.根据电流方向或电子流动方向判断：电流是由正极流向负极；电子流动方向是由负极流向正极.根据原电池两极发生的变化来判断：根据原电池里电解质溶液中离子的定向流动方向判断：原电池里电解质溶液中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动；根据现象判断：溶解的一极为负极,增重或有气泡产生的一极为正极.二、发展中的化学电源1干电池负极锌筒：Zn 2e= Zn2+；正极石墨：正极：2NH4+2e=2NH3+H2电池的总反应式为：Zn +2NH4+= Zn2+ 2NH3+H2副反应：副反应：H2+2MnO2=Mn2O3+H2O4NH3+Zn2+=Zn4
5、2+2铅蓄电池负极：Pb-2e-+SO42=PbSO4正极：PbO2+2e-+4H+SO42-=PbSO4+2H2O蓄电池充电和放电的总化学方程式为：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O3碱性蓄电池银锌电池：负极：Zn+2OH-2e-=ZnO+H2O正极：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-银锌电池充电和放电的总化学方程式为：Zn+Ag2O+H2O 2Ag+Zn2镉镍电池：负极：Cd2OH-2e=CdOH2正极：2NiOOH+2e+2H2O=2NiOH2+2OH镉镍电池充电和放电的总化学方程式为：2NiOOHCd2H2O2NiOH2CdOH24燃料电池碱性电极反应：负极：2
6、H2+4OH2e=4H2O正极：O2+2H2O+2e=4OH电池的总反应为：2H2 + O2 = 2H2O又如：甲烷燃料电池;电解质溶液为氢氧化钾溶液：正极：2O2 + 8e-+ 4H2O =8OH-负极： CH4 + 10OH- -8e- =CO2- 3 + 7H2O总反应：CH4 + 2O2 + 2OH- = CO2- 3 + 3H2O三、金属腐蚀与防护：1.金属腐蚀：金属跟周围接触到的气体反应而腐蚀损耗的过程.本质：金属原子失电子而被氧化M ne-=Mn+ 分类：化学腐蚀：金属与其他物质 直接氧化反应金属被氧化电化腐蚀：不纯金属或合金发生原电池反应 活泼金属被氧化电解质溶液有电流产生在钢
7、铁表面形成无数微小原电池钢铁腐蚀：铁：负极水膜 碳：正极分类析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜酸性较强弱酸水膜酸性较弱或呈中性负极反应Fe 2e-= Fe2+2Fe 4e-= 2Fe2+正极反应2H+ + 2e-= H22H2O + O2 + 4e-= 4OH-总反应Fe + 2H+ = Fe2+ + H22Fe + 2H2O + O2 = 2Fe24Fe2 + 2H2O + O2= 4Fe3Fe2O3xH2O次要主要2.金属腐蚀的防护金属腐蚀的原因：金属本身的组成和结构是锈蚀的根据；外界条件是促使金属锈蚀的客观因素.防护：改变金属内部组成结构,可以增强金属耐腐蚀的能力.如：不锈钢.在金属表面覆盖一层保
8、护层,以断绝金属与外界物质接触,达到耐腐蚀的效果.油脂、油漆、搪瓷、塑料、电镀金属、氧化成致密的氧化膜电化学保护法：牺牲阳极阴极保护法、外加电流阴极保护法.一课一练1碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛使用,锌-锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应为：Zn+2MnO2+H2OZn2+Mn2O3下列说法错误的是 A电池工作时,锌失去电子B反应时化学能转化为电能C电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极D外电路中每通过0.2mol电子,锌的质量理论上减小6.5g2、氢氧燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置,它是以铂作电极,KOH溶液作电解液,总反应为：2H2 + O2 =
9、2H2O,正极反应为：O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-下列叙述不正确的是 A、 H2通入负极区 B、O2通入正极区 C、负极反应为2H2 + 4OH- 4e- = 4H2O D、正极发生氧化反应3锂电池是一代新型高能电池,它以质量轻、能量高而受到了普遍重视,目前已研制成功多种锂电池,某种锂电池的总反应为Li + MnO2LiMnO2,下列说法正确的是 A. Li是正极,电极反应为Li e- Li+B. Li是负极,电极反应为Li e- Li+C. Li是负极,电极反应为MnO2 + e- MnO2D. Li是负极,电极反应为Li 2e- Li2+406年广东高考题某可充电的锂离子电
10、池以LiMn2O4为正极,嵌入锂的碳材料为负极,含Li+导电固体为电解质.放电时的电池反应为：Li+ +LiMn2O4= Li2Mn2O4.下列说法正确的是 A 放电时,LiMn2O4发生氧化反应B 放电时,正极的反应式为：Li+ LiMn2O4+e-= Li2Mn2O4C 充电时,LiMn2O4发生氧化反应 D、充电时,阳极的反应为：Li+e-= Li5废电池的污染引起人们的广泛重视,废电池中对环境形成污染的主要物质是A锌 B汞 C石墨 D二氧化锰6一个原电池的总反应离子方程式是Zn+Cu2+=Zn2+Cu,该反应的原电池组成正确的是 A B C D正极 Zn Ag Cu Cu负极 Cu C
11、u Zn Zn电解质溶液 CuCl2 H2S04 CuSO4 FeCl27已知空气-锌电池的电极反应为： 锌片：Zn+20H-2e-=ZnO+H20 石墨：02+2H20+4e-=40H-根据此判断,锌片是.A负极,并被氧化 B负极,并被还原C正极,并被氧化 D正极,并被还原8据报道,锌电池可能取代目前广泛应用的铅蓄电池,因为锌电池容量更大,而且没有铅污染.其电池反应为：2Zn+02=2ZnO,原料为锌粒、电解质和空气,则下列叙述正确的是 A锌为正极,空气进入负极反应 B负极反应为Zn-2e-=Zn2+C正极发生氧化反应 D电解液肯定不是强酸9、右图是氢氧燃料电池构造示意图.关于该电池说法不正确 A.a极是负极 B.正极的电极反应是：O2+2H2O+4e-=4OH-C.电子由b通过灯泡流向a D.氢氧燃料电池是环保电池D.将铁和锡连接后放入到海水中10、化学电池在通讯、交通与日常生活中有着广泛的应用.1目前常用的镍Ni镉Cd电池,其电池总反应式可以表示为：已知Ni 2和Cd 2均难溶于水但能溶于酸,以下说法正确的是 以上反应是可逆反应； 以上反应不是可逆反应； 充电时化学能转变为电能； 放电时化学能能转变为电A. B. C. D.2废弃的镍镉电池已成为重要的环境污染物,有资料表明一节废镍镉电池可以
