新人必修2《化學能與電能》

1、第二節(jié)第二節(jié) 化學能與電能化學能與電能第一課時第一課時原電池原電池一、原電池一、原電池1.1.定義：定義：將將化學能化學能直接轉變成直接轉變成電能電能的裝置，的裝置，稱為原電池稱為原電池電源電源2.2.正負極：正負極：+-負極：負極：電子流進（或電流流出）的一極電子流進（或電流流出）的一極正極：正極：電子流出（或電流流進）的一極電子流出（或電流流進）的一極【實驗現象剖析實驗現象剖析】 Zn片逐漸溶解但無氣泡；片逐漸溶解但無氣泡；Cu片上有氣泡（片上有氣泡（H2）；）；電流計指針偏轉電流計指針偏轉。 指針偏轉，說明電路中有電流通過，說指針偏轉，說明電路中有電流通過，說明發(fā)生了電子定向移動。明發(fā)生

2、了電子定向移動。Zn 比比Cu活潑，用導線連在一起時，活潑，用導線連在一起時，Zn片失片失去的電子（去的電子（ Zn2e = Zn2+）變成）變成Zn2+進入進入溶液，電子經導線流向溶液，電子經導線流向Cu片，片， 溶液中的溶液中的H由于電場作用下移向由于電場作用下移向Cu片得電子被還原成片得電子被還原成H2（2H+2e = H2 ）整個裝置能量是怎樣整個裝置能量是怎樣轉化的？轉化的？一、原電池一、原電池3.3.電極反應：電極反應：電極材料電極材料原電池正負極原電池正負極電極反應式電極反應式發(fā)生的反應發(fā)生的反應Zn片片Cu片片電極總離子反應電極總離子反應負極負極正極正極Zn-2eZn-2e-

3、-=Zn=Zn2+2+2H2H+ +2e+2e- -=H=H2 2氧化反應氧化反應還原反應還原反應Zn+2HZn+2H+ +=Zn=Zn2+2+H+H2 2（兩個電極反應之和）（兩個電極反應之和）小結：小結：負極負極失去電子失去電子的一極的一極氧化反應氧化反應活性強活性強正極正極得到電子得到電子的一極的一極還原反應還原反應活性弱活性弱e-e-e- _外電路：外電路：內電路：內電路： 陽離子陽離子正極正極陰離子陰離子負極負極負極負極正極正極e-這樣整個電路構成了閉合回路，帶電粒這樣整個電路構成了閉合回路，帶電粒子的定向移動產生電流子的定向移動產生電流一、原電池一、原電池4.4.工作原理：工作原理

4、：正極正極負極負極 H2SO4 (aq) CuSO4 (aq) ZnCu負極負極( ): .正極正極( ): .總反應式總反應式: .負極負極( ): .正極正極( ): .總反應式總反應式: .課堂練習：課堂練習：請在圖上標出電子的流動方向和電流方向請在圖上標出電子的流動方向和電流方向,并判斷正負極，寫出電極反應式和總反應式并判斷正負極，寫出電極反應式和總反應式. AgFeIe-e-IFeAgFe2e - = Fe 2+2H+2e - = H2Fe+2H+ = Fe 2+ +H2ZnCuZn2e - = Zn2+ Cu2+ +2e - = CuZn+Cu2+ = Zn2 + CuAAAAAA

5、Zn CuFe C(石墨石墨) Zn CuZn ZnFe CuSi C(石墨石墨) 稀稀H2SO4 CuSO4 溶液溶液 稀稀H2SO4 稀稀H2SO4 A B C DZn CuA稀稀H2SO4 酒精酒精 稀稀H2SO4 E F G 一、原電池一、原電池5.5.原電池的形成條件：原電池的形成條件：兩極一液一連線兩極一液一連線 兩種活潑性不同的金屬兩種活潑性不同的金屬（或其中一種為能導電的非金（或其中一種為能導電的非金屬，如屬，如“碳棒碳棒”）作電極作電極 其中較活潑金屬為負極。較不活潑金屬（或非金屬）其中較活潑金屬為負極。較不活潑金屬（或非金屬）為正極（為正極（正極一般不參與電極反應，只起導電

6、作用正極一般不參與電極反應，只起導電作用）；）；特殊特殊AI-Mg-NaOH是是Al作負極作負極Fe-Cu-HNO3（濃）是（濃）是Cu作負極作負極 電解質溶液電解質溶液 形成閉合回路形成閉合回路 能自發(fā)地發(fā)生能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應氧化還原反應酒精、蔗糖、四氯化碳不行酒精、蔗糖、四氯化碳不行2.2.某金屬能跟稀鹽酸作用放出氫氣，該金屬某金屬能跟稀鹽酸作用放出氫氣，該金屬與鋅組成原電池時，鋅為負極，此金屬是與鋅組成原電池時，鋅為負極，此金屬是( )( )A.Mg B.Fe C.Al D.CuA.Mg B.Fe C.Al D.Cu3.3.由銅鋅和稀硫酸組成的原電池工作時，由銅鋅和稀硫酸組成的原電

7、池工作時，電解質溶液的電解質溶液的 PH( )PH( )A.A.不不 B.B.先變大后變小先變大后變小 C C逐漸變大逐漸變大 D.D.逐漸變小逐漸變小C3.3.如圖裝置，電流表如圖裝置，電流表G G發(fā)生偏轉，同時發(fā)生偏轉，同時A A極逐極逐漸變粗，漸變粗，B B極逐漸變細，極逐漸變細，C C為電解質溶液，則為電解質溶液，則A A、B B、C C應是下列各組中的哪一組（應是下列各組中的哪一組（ ） A A、A A是鋅，是鋅，B B是銅，是銅，C C為稀為稀H H2 2SOSO4 4 B B、A A是銅，是銅，B B是鋅，是鋅，C C為稀硫酸為稀硫酸 C C、A A是鐵，是鐵，B B是銀，是銀，

8、C C為為AgNOAgNO3 3溶液溶液 D D、A A是是AgAg，B B是鐵，是鐵，C C為為AgNOAgNO3 3溶液溶液 A A C CA AB BD5.5.把把a a、b b、c c、d d四塊金屬片浸入稀硫酸中，用四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導線兩兩相連組成原電池。若導線兩兩相連組成原電池。若a a、b b相連時，相連時，a a為為負極；負極；c c、d d相連時，電流由相連時，電流由d d到到c c；a a、c c相連時，相連時，c c極上產生大量氣泡，極上產生大量氣泡，b b、d d相連時，相連時，b b上有大量上有大量氣泡產生，則四種金屬的活動性順序由強到弱氣泡產生，則四種金屬

9、的活動性順序由強到弱的為的為( )( ) A Aa b c d Ba b c d Ba c d b a c d b C Cc a b d Dc a b d Db d c a b d c a 判斷原電池正、負極的方法判斷原電池正、負極的方法1 1、由組成原電池的兩極材料判斷：、由組成原電池的兩極材料判斷：一般是活潑的金屬為負極一般是活潑的金屬為負極活潑性較弱的金屬或能導電的非金屬為正極活潑性較弱的金屬或能導電的非金屬為正極2 2、根據電流方向或電子流動方向判斷：、根據電流方向或電子流動方向判斷：電子流出的一極是負極，電子流進的一極是正極電子流出的一極是負極，電子流進的一極是正極4 4、根據原電池

10、兩極發(fā)生的變化來判斷：、根據原電池兩極發(fā)生的變化來判斷：發(fā)生氧化反應的是負極，發(fā)生還原反應的是正極發(fā)生氧化反應的是負極，發(fā)生還原反應的是正極5 5、電極反應現象：、電極反應現象： 不斷溶解，質量減少為負極；有氣體產生不斷溶解，質量減少為負極；有氣體產生, ,或質量增加或或質量增加或不變?yōu)檎龢O不變?yōu)檎龢O3 3、根據內電路離子移動的方向判斷：、根據內電路離子移動的方向判斷：陽離子移向的一極為正極，陰離子移向的為負極陽離子移向的一極為正極，陰離子移向的為負極制作化學電源制作化學電源加快反應速率：加快反應速率： 例如，實驗室制例如，實驗室制H2時，由于鋅太純，反應一般較慢，時，由于鋅太純，反應一般較慢

11、，可加入少量可加入少量CuSO4以加快反應速率。以加快反應速率。判斷金屬活動性的強弱判斷金屬活動性的強弱揭示鋼鐵腐蝕的原因及防止鋼鐵的腐蝕。揭示鋼鐵腐蝕的原因及防止鋼鐵的腐蝕。 鋼鐵中含有碳，可與鋼鐵中含有碳，可與Fe組成原電池，發(fā)生原電池反應組成原電池，發(fā)生原電池反應而使鋼鐵遭到腐蝕而使鋼鐵遭到腐蝕一、原電池一、原電池6.6.原電池原理的應用：原電池原理的應用： 請結合組成原電池的條件，將氧化還原反應：請結合組成原電池的條件，將氧化還原反應： Cu+2FeCu+2Fe3+3+=Cu=Cu2+2+2Fe+2Fe2+2+設計成一個原電池。設計成一個原電池。1、電解液：、電解液： 。2、電極材、電極材料：料： 正極正極 ，負極，負極 。3、電極反應式電極反應式 ：負極負極: .正極正極: . 拓拓 展：展： 通常在輪船的尾部和在船殼的水線以下通常在輪船