化学能与电能

1、化学能转化为电能化学能转化为电能实验现象：实验现象：锌片上有气泡产生锌片上有气泡产生而铜片上没有而铜片上没有活动与探究活动与探究实验现象：实验现象：电流计指针发生转，电流计指针发生转，Cu片上有气泡产生片上有气泡产生锌片逐渐溶解锌片逐渐溶解问题一问题一：为什么在同一稀硫酸中，锌片表面为什么在同一稀硫酸中，锌片表面有气泡，而铜片表面上却没有呢？有气泡，而铜片表面上却没有呢？ 问题二问题二：当锌片和铜片用导线相连当锌片和铜片用导线相连插入同一稀硫插入同一稀硫酸酸，为什么铜片表面会有气泡冒出呢？，为什么铜片表面会有气泡冒出呢？ 思考与讨论思考与讨论 1.1.铜片上的气体是什么？铜片上的气体是什么？2

2、.2.氢元素原来以什么形式存在？氢元素原来以什么形式存在？3.3.从电子得失角度分析从电子得失角度分析2H2HHH2 2 ？4.4.电子从何而来？电子从何而来？ H H2 2化合态化合态Zn-2e-=Zn2+2H+ +2e-=H2还原剂还原剂(Zn)失去电失去电子，发生氧化反子，发生氧化反应应氧化剂氧化剂(H+)在铜极在铜极上得到电子，发生上得到电子，发生还原反应还原反应还原剂失去还原剂失去的电子从锌的电子从锌极流出极流出流入铜极流入铜极经外电路经外电路Zn2+H+SO42- 分析与理解分析与理解1.1.定义：定义： 将化学能转化成电能的将化学能转化成电能的一一、认识原电池认识原电池2.2.原

3、电池的电极反应原电池的电极反应电子锌片（负极）：锌片（负极）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）（氧化反应）铜片（正极）：铜片（正极）：2H+2e-=H2 （还原反应）（还原反应）总反应：总反应：Zn+2H+Zn2+H2 (氧化还原反应氧化还原反应)3.原电池工作原理原电池工作原理较活泼的金属较活泼的金属失去电子发生氧化反应，电子从失去电子发生氧化反应，电子从较活泼金属（较活泼金属（负极负极）通过外电）通过外电路流向路流向较不活泼的金属（正极）较不活泼的金属（正极） 。4.4.原电池的形成条件原电池的形成条件形成条件一：活泼性不同的两个电极形成条件一：活泼性不同的两个电极负极负极：较活泼的金属

4、较活泼的金属正极：正极：较不活泼的金属或非金属导体（石墨）等较不活泼的金属或非金属导体（石墨）等形成条件一：活泼性不同的两个电极形成条件一：活泼性不同的两个电极形成条件二：电极需插进相通电解质溶液形成条件二：电极需插进相通电解质溶液 形成条件三：两电极用导线相连或直接接触形成条件三：两电极用导线相连或直接接触3.3.原电池的形成条件原电池的形成条件形成条件四形成条件四: 自发的氧化还原反应自发的氧化还原反应 【课堂反馈】【课堂反馈】下列哪些装置能产生电流，形成原电池？下列哪些装置能产生电流，形成原电池？(3)(4)(5)(6)(2)(1) H2SO4 (aq)ZnFeA A CuSO4 (aq

5、)ZnZnCuSO4 (aq)A ZnCuA H2SO4 (aq)ZnCA 酒精酒精ZnCuZnCuCuSO4 (aq)H2SO4 (aq)A (7)NaCl溶液溶液 【思考】【思考】 有下列材料：有下列材料： ZnZn片、片、CuCu片、导线、片、导线、西红柿（或其它水果）西红柿（或其它水果）, ,根据构成原电池的根据构成原电池的条件，请大家推断一下能否组成原电池？条件，请大家推断一下能否组成原电池？ H2SO4 (aq) CuSO4 (aq) ZnCu负极负极( ): .正极正极( ): .总反应式总反应式: .负极负极( ): .正极正极( ): .总反应式总反应式: . 【课堂反馈】【

6、课堂反馈】请在图上标出电子的流动方向和电流方向请在图上标出电子的流动方向和电流方向,并并判断正负极，写出电极反应式和总反应式判断正负极，写出电极反应式和总反应式. AgFeZn Zn2e - = Zn2+ Cu Cu2+ +2e - = Cu Zn+Cu2+ = Zn2 + CuFe Fe2e - = Fe 2+ Ag 2H+2e - = H2 Fe+2H+ = Fe 2+ +H2 Ie-e-I【课堂反馈】【课堂反馈】 已知氧化还原反应已知氧化还原反应 Cu 2FeCl3 = 2FeCl2 CuCl2， 利用这一反应设计一个原电池，利用这一反应设计一个原电池， 画出示意图，标出电极材料，电解质

7、溶液，画出示意图，标出电极材料，电解质溶液， 写出电极反应式。写出电极反应式。正极：正极：负极负极：总反应：总反应：Cu2e - Cu2+2Fe3+2e- 2Fe2+2Fe3+Cu2Fe2+Cu2+FeCFeCNaCl负极负极：正极正极：总反应总反应：Fe2e- Fe2+2H+2e- H2Fe+2H+Fe2+H2负极负极：正极正极：总反应总反应：2Fe4e- 2Fe2+2H2O + O2 + 4e- = 4OH-2Fe + O2 + 2H2O = 2Fe(OH)2钢铁的电化学腐蚀钢铁的电化学腐蚀析氢腐蚀析氢腐蚀:吸氧腐蚀吸氧腐蚀:1.制作各种实用电池制作各种实用电池2.判断金属活动性判断金属活

8、动性3.判断反应速率判断反应速率4.金属腐蚀与防护金属腐蚀与防护【例题】下列关于原电池的叙述中正确的是（【例题】下列关于原电池的叙述中正确的是（ ）原电池能将化学能转变为电能原电池能将化学能转变为电能原电池负极发生的电极反应是还原反应原电池负极发生的电极反应是还原反应原电池在工作时其正极不断产生电子并经外电原电池在工作时其正极不断产生电子并经外电路流向负极路流向负极原电池的电极只能由两种不同的金属构成原电池的电极只能由两种不同的金属构成 把把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，相连时，a为为负极；负

9、极；c、d相连时，电流由相连时，电流由d到到c；a、c相连时，相连时，c极上产生大量气泡，极上产生大量气泡，b、d相连时，相连时，b上有大量气上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为：泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为： ( ) Aa b c d Ba c d b Cc a b . d Db d c a B本节要点本节要点:1.原电池概念。原电池概念。2.构成原电池的条件。构成原电池的条件。3.原电池的正负极和电子流向判断。原电池的正负极和电子流向判断。4.原电池的工作原理及应用原电池的工作原理及应用小小 结结意大利科学家意大利科学家亚历山德罗亚历山德罗. .伏打伏打(Alessandro Volta)(Alessandro Volta)伏打电池（即原电池） 正负两极上进出电子总数相等，根据正负两极上进出电子总数相等，根据电子守恒电子守恒原理可进行许多有关电极反应的计算。原理可进行许多有关电极反应的计算。 原电池反应跟直接反应差别：原电池反应跟直接反应差别： 反应速率加快；一般只有一个电极直接参加反应。反应速率加快；一般只有一个电极直接参加反应。 原电池的工作原理是将氧化还原反应分在正原电池的工作原理是将氧化还原反应分在正（氧化）、负（还原）两