资源描述
单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二章 化学反应与能量,第二节 化学能与电能,第二节 化学能与电能,第一课时,原电池,【,思考与交流,】,化学反应不仅有新物质生成，同时还伴随着能量的变化，但这种能量的变化,通常以热能,形式表现出来，那么有没有以,电能,形式表现出来的时候呢，试举例说明。,水电,17.6%,其他,1.2%,2001,年我国发电总量构成图,火力,81.2%,【,火力发电原理及过程,】,思考：火力发电的过程能量是怎样转化的？,化学能（燃料）,燃烧,热能,蒸汽,机械能,（涡轮机）,发电机,电能,思考：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,直接？,将铜片和锌片分别插入稀硫,酸溶液中，观察现象并解释原因。,实验,2,一,4,稀,H,2,SO,4,Zn,Cu,现象：,解释：,Zn,片上有气泡（,H,2,），,Zn,片逐溶解；,Cu,片无明显现象。,Zn+2H,+,=Zn,2+,+H,2,将铜片和锌片用导线连接插,入稀硫酸溶液中，观察现象并解释原因。,实验,2-4,稀,H,2,SO,4,Zn,Cu,现象：,解释：,Zn,片逐渐溶解但无气泡；,Cu,片上有气泡（,H,2,）；,电流计指针偏转,。,？,G,【,实验现象剖析,】,Zn,片逐渐溶解但无气泡；,Cu,片上有气泡（,H,2,）；,电流计指针偏转,。,指针偏转，说明电路中有电流通过，说明发生了电子定向移动。,Zn,比,Cu,活泼，用导线连在一起时，,Zn,片失去的电子（,Zn,2e,=Zn,2+,）变成,Zn,2+,进入溶液，电子经导线流向,Cu,片，溶液中的,H,由于电场作用下移向,Cu,片得电子被还原成,H,2,（,2H,+,2e,=H2,）,整个装置能量是怎样转化的？,一、原电池,1.,定义：,将,化学能,直接转变成,电能,的装置，,称为原电池,电源,2.,正负极：,+,-,负极：,电子流进（或电流流出）的一极,正极：,电子流出（或电流流进）的一极,一、原电池,3.,电极反应：,电极材料,原电池正负极,电极反应式,发生的反应,Zn,片,Cu,片,电极总离子反应,负极,正极,Zn-2e,-,=Zn,2+,2H,+,+2e,-,=H,2,氧化反应,还原反应,Zn+2H,+,=Zn,2+,+H,2,（两个电极反应之和）,小结：,负极,失去电子的一极,氧化反应,活性强,正极,得到电子的一极,还原反应,活性弱,e,-,e,-,e,-,_,外电路：,内电路：,阳离子正极,阴离子负极,负极正极,e-,这样整个电路构成了闭合回路，带电粒子的定向移动产生电流,一、原电池,4.,工作原理：,正极负极,H,2,SO,4,(,aq,),CuSO,4,(,aq,),Zn,Cu,负极,():,.,正极,():,.,总反应式,:,.,负极,():,.,正极,():,.,总反应式,:,.,课堂练习：,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,.,Ag,Fe,I,e,-,e,-,I,Fe,Ag,Fe,2e,-,=Fe,2+,2H,+,+2e,-,=H,2,Fe+2H,+,=Fe,2+,+H,2,Zn,Cu,Zn,2e,-,=Zn,2+,Cu,2+,+2e,-,=Cu,Zn+Cu,2+,=Zn,2+,+,Cu,回忆思考：,通过以上实验想想原电池是由哪几部分组成的，构成原电池的条件又有哪些,一、原电池,组成：两电极、导线、电解质溶液以及容器,构成条件猜想,：,电极有关,-,相同的电极材料,导线有关,-,切断导线,电解质溶液有关,-,非电解质,不可,实验探究,:,形成原电池的条件,结论：,有两种活动性不同的金属作电极,实验探究,:,形成原电池的条件,有两种活泼性不同的金属,（或一种是非金属导体）作电极,其中,:,较活泼的金属作负极,较不活泼的金属、石墨等作正极,可以,结论：,实验探究,:,形成原电池的条件,结论：,整个装置构成闭合电路,不可,实验探究,:,形成原电池的条件,结论：,电极材料均浸入的是,电解质溶液,不可,实验探究,:,形成原电池的条件,结论：,一个自发进行的氧化还原反应,u,不可,一、原电池,5.,原电池的形成条件：,两极一液一连线,两种活泼性不同的金属,（或其中一种为能导电的非金属，如“碳棒”）,作电极,其中较活泼金属为负极。较不活泼金属（或非金属）为正极（,正极一般不参与电极反应，只起导电作用,）；,特殊,AI-Mg-,NaOH,是,Al,作负极,Fe-Cu-HNO,3,（浓）是,Cu,作负极,电解质溶液,形成闭合回路,能自发地发生,氧化还原反应,酒精、蔗糖、四氯化碳不行,A,A,A,A,A,A,Zn Cu,Fe C(,石墨,),Zn Cu,Zn Zn,Fe Cu,Si C(,石墨,),稀,H,2,SO,4,CuSO,4,溶液 稀,H,2,SO,4,稀,H,2,SO,4,A B C D,Zn Cu,A,稀,H,2,SO,4,酒精 稀,H,2,SO,4,E F G H,习题一：,原电池的判断,1.,2.,某金属能跟稀盐酸作用放出氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，此金属是,(),A.Mg,B.Fe,C.Al,D.Cu,原电池的工作原理,B,3.,由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的,PH(),A.,不,B.,先变大后变小,C,逐渐变大,D.,逐渐变小,C,习题二,4.,如图装置，电流表,G,发生偏转，同时,A,极逐渐变粗，,B,极逐渐变细，,C,为电解质溶液，则,A,、,B,、,C,应是下列各组中的哪一组（）,A,、,A,是锌，,B,是铜，,C,为稀,H,2,SO,4,B,、,A,是铜，,B,是锌，,C,为稀硫酸,C,、,A,是铁，,B,是银，,C,为,AgNO,3,溶液,D,、,A,是,Ag,，,B,是铁，,C,为,AgNO,3,溶液,A,C,A,B,D,习题二,原电池的工作原理,习题三,5.,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,利用原电池电极判断金属性强弱,判断原电池正、负极的方法,1,、由组成原电池的两极材料判断：,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,2,、根据电流方向或电子流动方向判断：,电子流出的一极是负极，电子流进的一极是正极,4,、根据原电池两极发生的变化来判断：,发生氧化反应的是负极，发生还原反应的是正极,【,归纳小结,】,5,、电极反应现象：,不断溶解，质量减少为负极；有气体产生,或质量增加或不变为正极,3,、根据内电路离子移动的方向判断：,阳离子移向的一极为正极，阴离子移向的为负极,制作化学电源,加快反应速率：,例如，实验室制,H,2,时，由于锌太纯，反应一般较慢，可加入少量,CuSO,4,以加快反应速率。,判断金属活动性的强弱,揭示钢铁腐蚀的原因及防止钢铁的腐蚀。,钢铁中含有碳，可与,Fe,组成原电池，发生原电池反应而使钢铁遭到腐蚀,一、原电池,6.,原电池原理的应用：,通常在轮船的尾部和在船壳的水线以下 部分，装有一定数量的锌块，请解释原 因。,学以致用,思考题,原因：,轮船的船身一般是用铁做的，装上锌块后，铁跟锌形成原电池，此时锌作为负极发生氧化反应溶掉，而铁作为正极被保护起来不受腐蚀。,第二课时 化学电源,空气电池,锂电池,(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,?,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,(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,?,干,电,池,上图是锌锰干电池,负极,:Zn-2e,-,=Zn,2+,正极,(C):2NH,4,+,+,2,e,-,=2NH,3,+2H,2,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，使放电电,流大幅度提高。,铅蓄电池,负极,:Pb+SO,4,2-,-2e,-,=PbSO,4,正极,:PbO,2,+4H,+,+SO,4,2-,+2e,-,=PbSO,4,+2H,2,O,总反应,:Pb+PbO,2,+2H,2,SO,4,=PbSO,4,+,2H,2,O,放电,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。,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,:2H,2,4e,-,+4OH,-,=4H,2,O,正极,:O,2,+2H,2,O+4e,-,=4OH,-,总反应,:,2H,2,+O,2,=2H,2,O,电极,:,多孔镍 电解质,:KOH,
展开阅读全文