病 例 分 析
2-2 化学能与电能
水力发电站
火力发电站
二次能源：一次能源经加工、转换得到的能源。
一次能源：直接从自然界取得的能源。
阅读教材P39 资料卡片
指出下列哪些是二次能源？
一、化学能转化为电能
火力发电中能量是如何转化的呢？
燃烧
发电机
化学能
热能
机械能
电能
【思考与交流】
火
力
发
电
有
什
么
缺
点
1.煤炭是非可再生资源，会造成能源危机
2.煤炭燃烧会产生污染性气体
3.经多次转换，能量损耗大，燃料的
利用率低
能不能将化学能直接转化为电能？
【演示实验一】:将锌片、铜片插入稀硫酸，有何现象？
锌片上有气泡产生
原理:
Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑
2e-
【演示实验二】锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中有何现象？
实验现象：
铜片上有气泡产生
问题探究
1.铜片上产生什么气体?
有人说H2是由铜和稀硫酸在这种特定的条件下反应产生出来的。这种想法正确吗？
2.铜片上的电子从何来?
2H+ + 2e－=H2↑
Cu
Zn
稀硫酸
Zn2+
H+
H+
电流计
Zn－2e－ = Zn2+
2H+ + 2e－=H2↑
3.如何检验电子的流动?
根据能量守恒原理，这种产生出来的电能是从什么能量转变来的呢？
一、原电池
化学能转变为电能的装置
电子的转移
氧化还原反应
电流
从化学反应来看，使自发进行的氧化还原反应的氧化和还原两个过程分别在两个电极上发生，使电子定向移动形成电流，实现化学能转化为电能。
工作原理
问题探究：使电子定向移动形成电流应该具备哪些条件？
1、前提：自发进行氧化还原反应（有电子转移）
Cu－ Zn原电池中Zn片换成Ag片能形成原电池吗 ？
（不可以）
2、电子为什么会定向移动（动力）？
电子定向移动的动力：两极有电势差
条件：两种不同的金属 （或一种金属与石墨）作电极
（不可以）
能形成原电池吗 ？
（可以）
Cu
Zn
整个装置是如何形成电流的闭合回路的?
内电路必须还要有离子定向移动
负极
正极
电灯
3、电子要定向移动还需什么条件?
形成简单原电池的条件
两个电极：两种不同的金属 （或一种金属与石墨）
电解质溶液：电极材料均插入电解质溶液中
形成闭合回路：用导线相连（或直接接触）
前提：金属能与电解质溶液自发进行氧化还原反应
（不可以）
能形成原电池吗 ？
（不可以）
原因：没有形成闭合回路
下列哪些装置能构成原电池？
√
√
巩固练习1
如何检验原电池正负极？
用一干电池连接电流计验证电子流向，确定Zn片, Cu片的正负极是怎样的？
测干电池时，电流计指针偏向正极
Cu
Zn
稀硫酸
Zn2+
H+
H+
1、原电池的正负极判断
负极（ Zn片 ） ：
较活泼的一极
测原电池时，电流计指针指向Cu片
电子流入的一极
正极（ Cu 片）：
较不活泼的一极
电子流出的一极
Cu ㈩
Zn㈠
Zn2+
H+
H+
Zn－2e－=Zn2+
2H++2e－=H2↑
氧化反应
还原反应
负极
正极
电子沿导线传递，产生电流
失去电子
溶液中阳离子得到电子
SO42-
2.原电池工作原理小结
较活泼金属
不活泼金属
Cu
Zn
Zn2+
负极
正极
静电作用
内电路：
阳离子
正极
阴离子
负极
外电路：电子由负极→正极
电流由正极→负极。
3.电极反应
总反应：Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑(离子方程式)
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑(化学方程式)
？
格林太太的病因到底是什么呢?
讨论:
你能为她开一个药方吗？
水果电池
把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用
导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为
负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时，
c极上产生大量气泡，b、d相连时，b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：
( )

A．a > b > c > d B．a > c > d > b

C．c > a > b .> d D．b > d > c > a
B
巩固练习2
你记住了吗？
小结:原电池的工作原理、
以及构成原电池的三个条件。
课外思考题：
请根据反应 Fe + 2Fe 3+ = 3Fe 2+
设计一个原电池，画出装置图

二.发展中的化学电源
一些实际生活中常用的电池
电池总反应式： Zn＋2MnO2+2NH4+＝ Zn2+＋ Mn2O3+2NH3＋H2O
普通锌—锰干电池
碱性锌—锰干电池
电池总反应式：Zn＋2MnO2+H2O＝ Zn(OH)2 ＋ Mn2O3
负极：Pb + SO42- - 2e-＝PbSO4
正极：PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e-＝PbSO4 + 2H2O
铅蓄电池电极反应：
镍—镉可充电电池：镍—镉电池的负极为金属镉(Cd)，正极为NiO(OH)，电解液为KOH溶液。
镍—氢可充电电池：它是NiO(OH)作为正极，以能够自由吸收、释放H2的储氢金属合金为负极，电解液为KOH溶液。
银—锌蓄电池：正极壳填充Ag2O和石墨，负极盖填充锌汞合金，电解液为KOH溶液。
锂亚硫电池：它使用金属(Li)和石墨作电极，金属锂(Li)作负极，四氯化铝锂(LiAlCl4)溶解在亚硫酰氯(SOCl2) 组成的电解质溶液中，亚硫酰氯(SOCl2) 也作正极反应物。
总反应式：8Li＋3SOCl2 ＝6LiCl＋Li2SO3
＋2S
三.燃料电池
总反应：2H2 + O2＝2H2O
氢氧燃料电池：
甲烷碱性燃料电池：
总反应式：CH4＋2O2＋2OH-＝CO32-＋3H2O