蘇教版高一化學(xué)《化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化》優(yōu)質(zhì)課（溫州）

化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化第二單元化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化

CuZnZnZnCBA*實(shí)驗(yàn)探究1*實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)：1.按圖示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。2.觀察：金屬片上是否有氣泡產(chǎn)生。DCuCu稀硫酸稀硫酸稀硫酸稀硫酸1.概念：把化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置叫做原電池一、原電池電子流出的一極電子流入的一極負(fù)極：正極：氧化反應(yīng)還原反應(yīng)鋅片（負(fù)極）：銅片（正極）：原電池總反應(yīng)：Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=H2↑電極反應(yīng)：Zn+2H+=Zn2++H2↑原電池工作原理電子還原性物質(zhì)氧化性物質(zhì)負(fù)極（導(dǎo)線）正極流出電子流入電子發(fā)生氧化反應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng)

原電池是意大利科學(xué)家伏打于1799年捕捉到原電池的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并加以研究，發(fā)明了世界上第一個(gè)電池——伏打電池

你知道嗎D觀察：電流計(jì)指針是否偏轉(zhuǎn)。

ACB*實(shí)驗(yàn)探究2*稀硫酸稀硫酸乙醇稀硫酸CZnZn

AA

AZnZnCuCuZnA

BB偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)條件一原電池的電極材料結(jié)論一H2SO4溶液CuZn

GH2SO4溶液CZn

GH2SO4溶液ZnZn

G

有兩種活動性不同的金屬（或一種金屬和一種非金屬導(dǎo)體）做電極，較活潑的金屬為負(fù)極，較不活潑的金屬（碳棒）為正極．AB銅鋅原電池條件二溶液的性質(zhì)結(jié)論二H2SO4溶液CuZn

G

乙醇CuZn

G兩個(gè)電極插入電解質(zhì)溶液中。兩個(gè)電極插入電解質(zhì)溶液中。C銅鋅原電池

稀硫酸Zn

稀硫酸Cu條件三閉合回路結(jié)論三兩電極與電解質(zhì)溶液必須形成閉合回路。H2SO4溶液CuZn

GD銅鋅原電池鹽橋Cl-K+*形成原電池的條件*

：注意：必須有一個(gè)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。1．有兩種活動性不同的金屬（或一種金屬和一種非金屬導(dǎo)體）做電極，較活潑的金屬為負(fù)極，較不活潑的金屬（碳棒）為正極．2．兩個(gè)電極插入電解質(zhì)溶液中。3．構(gòu)成閉合回路。2．兩個(gè)電極插入電解質(zhì)溶液中。1、下列各種情況是否形成了原電池？AgFeG鹽酸溶液含雜質(zhì)C的Fe片鹽酸溶液AlMgGCCl4溶液CuZnGAFEDCB鹽酸溶液CuZnCuSO4溶液H2SO4溶液CuCG練一練

Zn片Ｃu片你知道了嗎能量轉(zhuǎn)化電極材料電極的確定電極反應(yīng)(工作原理)構(gòu)成條件電流與電子的方向

負(fù)極：Zn-2e－＝Zn2＋

發(fā)生氧化反應(yīng)

正極：2H++2e－＝H2↑

發(fā)生還原反應(yīng)負(fù)極：電子流出的極(活潑金屬)。正極：電子流入的極(較不活潑金屬或?qū)щ姺墙饘?。1．兩種不同的金屬?；瘜W(xué)能→電能1．有兩種活潑性不同的金屬（或一種是非金屬導(dǎo)體）作電極；電子：負(fù)極→正極電流：正極→負(fù)極或者原電池小結(jié)一、原電池2．一種金屬和一種非金屬導(dǎo)體。2．電極插入相通的電解質(zhì)溶液中；3．兩極用導(dǎo)線相連形成閉合的回路。2.畫出以鐵棒、石墨棒、導(dǎo)線、FeCl3溶液為用品的原電池裝置示意圖，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移方向，正負(fù)極，寫出電極方程式。電極反應(yīng)式：負(fù)極:Fe–2e-

=Fe2+.

正極:2Fe3++2e-=2Fe2+.總反應(yīng):Fe+2Fe3+=3Fe2+

。

FeCl3溶液FeCe-—+⑴、電極反應(yīng)式：負(fù)極:.

正極:.正極

，負(fù)極

。

＊活動與探究＊請結(jié)合組成原電池的條件，將氧化還原反應(yīng)：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+設(shè)計(jì)成一個(gè)原電池。⑵、電解質(zhì)溶液：

。⑶、電極材料：可溶性銅鹽Fe片活動性比Fe差的金屬或碳棒Fe－2e－＝Fe2+

Cu2++2e－＝Cu

CuCl2溶液FeCu課后探究1、采用哪些措施可以加快鋅與稀硫酸的反應(yīng)速率？2、調(diào)查一下，常用的電池有哪些？請通過查閱資料了解它的原理和用途。下課再見再見!Zn*實(shí)驗(yàn)探究3*CuZnSO4CuSO4⑴、電極反應(yīng)式：負(fù)極:.

正極:.(2)、總反應(yīng):

Zn-2e-=Zn2+Cu2++2e-=

CuZn+Cu2+=Zn2++Cue-—+?Cl-K+二、化學(xué)電源：常見電池和新型電池示例我國自主研發(fā)的燃料電池車燃料電池神舟六號燃料電池發(fā)電系統(tǒng)負(fù)極：正極：電池反應(yīng)方程式2MnO2+2NH4++Zn=Mn2O3+2NH3↑+H2O+Zn2+2MnO2+2NH4++2e-=Mn2O3+2NH3↑+H2OZn–2e-=Zn2+電極反應(yīng)式1、鋅-錳干電池2、鉛蓄電池負(fù)極Pb：Pb+SO42--2e-=PbSO4正極PbO2：PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O總反應(yīng)：鈕扣電池：不銹鋼制成一個(gè)由正極殼和負(fù)極蓋組成的小圓盒，盒內(nèi)靠正極一端填充由Ag2O和少量石墨組成的正極活性材料，負(fù)極蓋一端填充鋅汞合金作負(fù)極活性材料，電解質(zhì)溶液為濃KOH溶液，已知電池內(nèi)Zn的氧化產(chǎn)物為ZnO3、銀-鋅電池負(fù)極：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O

正極：Ag2O+H2O

+2e-=2Ag+2OH-總反應(yīng)：Ag2O+Zn=ZnO+2Ag4、燃料電池負(fù)極H2：2H2+4OH--4e-=4H2O

正極O2：O2+2H2O

+4e-=4OH-總反應(yīng)：O2+2H2

=2H2O氫氧燃料電池是一種新型的化學(xué)電池，其構(gòu)造如圖示：兩個(gè)電極均由多孔性碳制成，通入的氣體由孔隙逸出，并在電極表面放電。5、海水電池（電解質(zhì)溶液為海水）負(fù)極：4Al-12e—=4Al3+，正極：3O2+6H2O+12e—=12OH—總反應(yīng)：4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)36、鋰電池（有機(jī)溶劑電解液）負(fù)極：2Li-2e—=2Li+，正極：I2+2e—=2I—，總反應(yīng)：2Li+I2=2LiI跟相同質(zhì)量的其它金屬作負(fù)極相比，使用壽命延長，高能、質(zhì)輕、電壓高、工作效率高、儲存壽命長。（1）利用鐵被氧氣氧化時(shí)放熱反應(yīng)所放出的熱量。（2）碳粉的主要作用是和鐵粉、氯化鈉溶液一起構(gòu)成原電池，加速鐵屑的氧化。氯化鈉溶于水，形成了電解質(zhì)溶液。（3）負(fù)極：2Fe-4e-===2Fe2+，正極：O2+2H2O+4e-=4OH-，總反應(yīng)方程式是：2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2O2+4Fe(OH)2+2H2O===4Fe(OH)3市場上出售的“熱敷袋”其主要成分是鐵屑、碳粉、木屑和少量氯化鈉、水等，熱敷袋啟用之前用塑料袋密封使其與空氣隔絕，啟用時(shí)，打開塑料袋輕輕揉搓就會放出熱量，使用完后，會發(fā)現(xiàn)有大量的鐵銹存在，請回答下列問題：（1）熱敷袋使用時(shí)，為什么會放出熱量？（2）碳粉的主要作用是什么？氯化鈉又起了什么作用？（3）試寫出有關(guān)的電極反應(yīng)式和化學(xué)方程式。原電池電極反應(yīng)式的書寫注意事項(xiàng)：（1）負(fù)氧正還。（2）要注意溶液的酸堿性，適當(dāng)?shù)脑陔姌O方程式兩邊添加H+、OH—、H2O，以遵循電荷守恒和質(zhì)量守恒。（3）要注意電極反應(yīng)產(chǎn)物是否與電解質(zhì)溶液發(fā)生反應(yīng)。小結(jié)研究性學(xué)習(xí)調(diào)查日常所用電池的種類及用途廢電池會不會對環(huán)境產(chǎn)生影響？如果有影響，產(chǎn)生影響的原因是什么？廢電池的回收與收集面臨什么困難？在這個(gè)問題上你有哪些看法？/myzlg1/dcfl/xm.doc/kjjx2/0726_sd_1.htm/GB/huanbao.html/topic/battery/

同學(xué)們?nèi)粝敫嗟亓私怅P(guān)于電池的有關(guān)問題，可以在課后訪問上述網(wǎng)頁或在網(wǎng)上利用搜索引擎進(jìn)行搜索（關(guān)鍵詞：廢電池污染）⑴化學(xué)腐蝕與電化腐蝕化學(xué)腐蝕電化腐蝕條件金屬跟非金屬單質(zhì)直接接觸不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸現(xiàn)象無電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生本質(zhì)金屬被氧化較活潑金屬被氧化聯(lián)系兩者往往同時(shí)發(fā)生，電化腐蝕更普遍1.金屬的腐蝕

金屬或合金跟周圍接觸到的氣體或液體進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而腐蝕損耗的過程，即為金屬的腐蝕。其本質(zhì)是金屬原子失去電子被氧化的過程(M-ne-Mne-

)。三.金屬的腐蝕及其防護(hù)2.析氫腐蝕與吸氧腐蝕（以Fe為例）析氫腐蝕條件水膜酸性較強(qiáng)（pH＜4.3）水膜酸性很弱或中性電極反應(yīng)負(fù)極正極總反應(yīng)式O2+2H2O+4e-=4OH-2H++2e-=H2↑Fe+2H+=Fe2++H2↑2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2Fe-2e—=Fe2+吸氧腐蝕3.金屬防護(hù)的幾種重要方法①改變金屬內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)，制成合金。②在金屬表面覆蓋保護(hù)層。③電化學(xué)保護(hù)法，即將金屬作為原電池的正極或電解池的陰極而受到保護(hù)。在同一電解質(zhì)溶液中，金屬腐蝕的快慢規(guī)律如下：電解原理引起的腐蝕＞原電池原理引起的腐蝕＞化學(xué)腐蝕＞有防腐措施的腐蝕防腐措施由好到壞的順序如下：外接電源的陰極保護(hù)法＞犧牲陽極的陰極保護(hù)法＞有一般防腐條件的腐蝕＞無防腐條件的腐蝕小結(jié)例：下列裝置中的純鋅棒都浸在相同濃度的稀硫酸中，鋅棒腐蝕速度從快到慢的順序是