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1、第二節(jié) 化學能與電能 概念:一次能源:直接從自然界取得的能源;二次能源:一次能源經(jīng)過加工、轉(zhuǎn)換得到的能源。如:流水、風力、原煤、石油、天然氣等。如:蒸汽、電力等。 是現(xiàn)代社會中應用最廣泛、使用最方便、污染最小的一種二次能源,又稱 。電能電力一、化學能與電能的相互轉(zhuǎn)化目前,我國的電力資源主要來自 ,其中 居于首位?;痣姡和ㄟ^化石燃料燃燒,使 轉(zhuǎn)變?yōu)?,加熱水使之汽化為蒸汽以推動蒸汽輪機,使 轉(zhuǎn)化為 ,然后帶動發(fā)電機發(fā)電,使 轉(zhuǎn)化為 ?;痣姾退娀痣娀瘜W能熱能熱能機械能機械能電能 是使化學能轉(zhuǎn)換為電能的關鍵。燃燒(氧化還原反應)氧化還原反應的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移,因此在一定條件下可產(chǎn)生電流,即化學能轉(zhuǎn)
2、化成電能。實驗2-4連通導線前,鋅片表面有氣泡,銅片表面無氣泡;連通導線后,電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),有電流通過。這種將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置叫做 。原電池連通導線后,銅的表面有氣泡產(chǎn)生。負極(鋅片): Zn - 2e- = Zn2+氧化反應正極(銅片):2H+ + 2e- = H2還原反應失去電子的電極為 ,另一電極為 。電極反應方程式為:負極正極思考:原電池有正極和負極,如何確定區(qū)分?總反應:Zn + 2H+ = Zn2+ + H2 電子由 極流向 極;電流由 極流向 極。負正正負科學探究:P36思考:化學電池由幾部分構成?化學電池的反應本質(zhì)是氧化還原反應,通過電子轉(zhuǎn)移,使化學能轉(zhuǎn)化為電能。負
3、極、正極、電解質(zhì)溶液。(形成閉合回路才會有電流通過)二、發(fā)展中的化學電源1、干電池最早使用的化學電池是 ,也是最普通的干電池,是一種 ,不可逆。鋅錳電池一次性電池鋅錳電池的負極是鋅筒,正極是碳棒,電解質(zhì)溶液是MnO2和NH4Cl糊狀物(酸性,鋅筒易腐蝕)。將NH4Cl換成KOH,可制成堿性電池。延長電池壽命,提高性能。2、充電電池充電電池又稱 ,可逆,可循環(huán)。二次電池最早使用的充電電池是 ,它的負極是Pb,正極是PbO2,電解質(zhì)溶液是H2SO4。(汽車電瓶)鉛蓄電池新型封閉式鎳鎘電池,體積小,便于攜帶;Cd是負極,NiO(OH)是正極,KOH作電解質(zhì);鎘有致癌作用,有被鎳氫電池取代的趨勢。 是
4、新一代可充電的綠色電池,質(zhì)量輕、高能量、無污染。鋰離子電池3、燃料電池燃料燃燒是一種劇烈的氧化還原反應,燃燒放出的化學能直接轉(zhuǎn)化為電能,可以提高燃料的利用率。燃料電池是一種高效、環(huán)境友好的發(fā)電裝置。如,H2燃燒生成物是H2O;CH4燃燒生成物是CO2和H2O。燃料電池與干電池或蓄電池的主要差別在于:反應物不是儲存在電池內(nèi)部,而是用外加的設備,源源不斷的提供燃料和氧化劑等,使反應能連續(xù)進行。1、堿性電池具有容量大、放電電流大的特點,因而得到廣泛應用。鋅錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液,電池總反應式為: Zn(s)+2MnO2(s)+H2O( l )=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)下列說法
5、錯誤的是 A電池工作時,鋅失去電子 B電池正極的電極反應式為: 2MnO2(s)+H2O(1)+2e- =Mn2O3(s)+2OH- (aq) C電池工作時,電子由正極通過外電路流向負極 D外電路中每通過O.2mol電子, 鋅的質(zhì)量理論上減小6.5g2.銀鋅電池廣泛用作各種電子儀器的電源,它的充電和放電過程可以表示為:在此電池放電時,負極上發(fā)生反應的物質(zhì)是 (A)Ag(B)Zn(OH)2(C)Ag2O(D)Zn放電充電2Ag + Zn(OH)2 Ag2O + Zn + H2O3.氫鎳電池是近年開發(fā)出來的可充電電池,它可以取代會產(chǎn)生污染的銅鎳電池。氫鎳電池的總反應式是:H2+NiO(OH)2 Ni(OH)2+H2O 。根據(jù)此反應式判斷,下列敘述中正確的是A.電池放電時,H2是負極B.電池放電時,氫元素被氧化C.電池充電時,鎳元素被還原 D.電池充電時,化學能轉(zhuǎn)化為電能放電充電