高中化學必修2 　化學能與電能（市一等獎）

第二節(jié)化學能與電能

火電站工作原理示意圖化學能

電能機械能

熱能

燃燒

蒸汽發(fā)電機？導體中的自由電子在電場力的作用下做有規(guī)則的定向運動就形成了電流接受電子的裝置提供電子的裝置化學能電能負極（－）是鋅片：反應式為:2H++2e-＝H2↑總反應正極（＋）是銅片：Zn+2H+＝Zn2++H2↑原電池的反應原理

反應為:Zn－2e-＝Zn2+化學能電能

青蛙腿與伏打電池

1780年，伽伐尼(Galvani,L.)

青蛙抽搐實驗。原電池的雛形理論解釋：生物電觀點！1780年秋天，意大利的一位生物學教授伽伐尼在解剖青蛙的實驗中偶然發(fā)現，當用兩種不同的金屬同時接觸青蛙腿時，青蛙腿會發(fā)生痙攣。根據伽伐尼的觀點，這是一種由動物本身的生理現象所產生的電，稱之為動物電。伽伐尼對這個現象做了10年的研究，于1791年公布了實驗所得到的結果。1780年秋天，意大利解剖學和醫(yī)學教授教授伽伐尼在解剖青蛙的實驗中偶然發(fā)現，當用兩種不同的金屬同時接觸青蛙腿時，青蛙腿會發(fā)生痙攣。根據伽伐尼的觀點，這是一種由動物本身的生理現象所產生的電，稱之為動物電。伽伐尼對這個現象做了10年的研究，于1791年公布了實驗所得到的結果。伽伐尼“動物電”的偶然發(fā)現

伽伐尼的實驗引起了意大利物理學家伏打的興趣，他想探究讓青蛙腿發(fā)生痙攣的原因，但是一直沒有結果。一個偶然的機會，他在圖書館查閱資料時發(fā)現了一份來自德國的實驗報告匯編，其中記載了一位名叫斯羅扎的科學家在1750年做的一次實驗。斯羅扎在實驗報告中提到，用兩塊不同的金屬片夾住舌頭，再用一根金屬線連接兩塊金屬片，舌頭就會有一種酸的感覺。如果用兩塊相同的金屬片夾住舌頭，就沒有這種感覺了。

受到斯羅扎的報告的啟發(fā)，伏打做了進一步的研究，最終發(fā)現，當金屬片與潮濕物體接觸時就會產生電。不同的金屬片與潮濕物體接觸時將產生不同的電，把它們連接起來就會放電。在斯羅扎的實驗中舌頭的感覺，以及在伽伐尼的實驗中青蛙腿發(fā)生痙攣，就是這種放電現象帶來的效果，兩個實驗都使用了兩種不同的金屬。這個發(fā)現促使伏打決定按照這個原理制造一種能夠產生和儲存電的裝置。1799年，伏打完成自己設計的這種新型電源的制作，他把幾個盛有稀酸的杯子排列起來，在每個杯子中都插入一塊鋅片和一塊銅片，并將一個杯子中的銅片與另一個杯子中的鋅片用導線連接起來，幾個杯子按照這種方式首尾相接地連接起來。

伏打對生物電觀點的質疑

（Volta,A.1745-1827）

1800年建立伏打電池模型。伏打電池是實用電池的開端。

實驗探究

儀器與藥品：液

體：1mol/LH2SO4溶液、1mol/LNaCl溶液、酒精電極材料：C棒2根、Zn片2片、Cu片2片其

它：

靈敏電流計、導線、夾子兩個，100ml小燒杯4個等等

設計實驗

控制變量

觀察現象

實驗安全設計實驗（1）實驗探究原電池的電極：（1）實驗探究原電池的電極：能否形成原電池

(1)兩個活潑性不同的電極①兩種活潑性不同的金屬或一種金屬與一種非金屬導體。②活潑性相對較強的的金屬電極為負極，活潑性相對較

弱的金屬電極或其它導體（碳棒）為正極。結論設計實驗（2）實驗探究原電池的電解質溶液：（2）實驗探究原電池的電解質溶液：(2)電極均插入電解質溶液（一般與活潑性強的電極能自發(fā)與電解質溶液發(fā)生氧化還原反應）

探究實驗結論有鋅片、銅片、橘子、番茄等水果、靈敏電流表、導線、燒杯等能否親手設計一個原電池。

試一試（3）實驗探究原電池的閉合回路：(3)兩極相連形成閉合回路（或在溶液中接觸）結論組成原電池的條件1.有兩種活動性不同的金屬（或一種非金屬導體）作電極2.兩電極均插入電解質溶液中3.兩極相連形成閉合回路４.能發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應

市場上出售的“熱敷袋”，其主要成分是：鐵屑、炭粉、木屑與少量NaCl、水等。它在使用之前，需要塑料袋與空氣隔絕。使用時開啟塑料袋上的小孔，輕輕揉搓就會有熱量放出。當使用完后還會發(fā)現有鐵銹生成。這節(jié)課我們學到了謝謝！練習2:在下列方框中畫出以鐵棒、石墨棒、導線、FeCl3溶液、電流表為用品的原電池裝置的原理示意圖。

負極材料為：

電極反應為：

正極材料為：

電極反應為：