八二高赵淑辉化学能与电能

1、 化学能与电能 八师第二高级中学八师第二高级中学 赵淑辉赵淑辉轮船长年行驶在海上，你知道吗它受海水腐蚀的原理竟然跟我们使用的小电池的工作原理一样，想知道奥秘吗?这节课我们就来学习化学能与电能探究活动 利用桌上的烧杯、锌片、铜片、稀硫酸、电流计等做以下探究实验。探究活动:利用桌上的稀硫酸、锌片、铜片、导线、电流计做如下实验实验一实验一:将锌片插入稀硫酸中将锌片插入稀硫酸中,你看到的现你看到的现象是象是:实验二实验二:将铜片插入稀硫酸中将铜片插入稀硫酸中,你看你看到的现象是到的现象是:实验三实验三:将锌片和铜片用导线连接起将锌片和铜片用导线连接起来插入稀硫酸中来插入稀硫酸中,你看到的现象是你看到的

2、现象是:看到表面有气体产生看到表面有气体产生看到铜表面有气体产生看到铜表面有气体产生没有任何现象没有任何现象实验四实验四: :在实验三的基础上在实验三的基础上, ,在导线之间在导线之间再连接一个电流计再连接一个电流计, ,可以看到的现象是可以看到的现象是: :看到电流计指针发生了偏转看到电流计指针发生了偏转这个实验说明了什么问题这个实验说明了什么问题?想一想想一想说明有电流产生说明有电流产生 . .可能锌粒上的气泡从溶液中跑可能锌粒上的气泡从溶液中跑到铜片上到铜片上; ; . .可能是铜与硫酸反应可能是铜与硫酸反应,cu,cu失去失去电子给了电子给了h h+ +; ; 【提出猜想提出猜想】为什

3、么铜片表面能产生此气泡呢？为什么铜片表面能产生此气泡呢？ 实验中溶液没有变成蓝色 认真观察实验现象无气泡移动cuzn 稀硫酸稀硫酸【猜想是科学 探究的翅膀】推理：推理：zn2e=zn2+你怎样证明？你怎样证明？.可能锌表面的电子流到了铜片上被溶液中的h+ 得到后产生h2。cuzn 稀硫酸稀硫酸【提出猜想提出猜想】【猜想是科学 探究的翅膀】推理：推理：2h+2e=h2 cuzn 稀硫酸稀硫酸实验现象：实验现象：【实验验证化学能转化 为电能的客观事实】【实验验证一】【实验验证一】cuzn 稀硫酸稀硫酸- - -zn2+h+h+【动画模拟】【动画模拟】zn2e = zn2+2h+ + 2e=h2 电

4、流计电流计acuzn-zn2+zn2+zn2+zn2+zn2+zn2+- - -zn2+h+so42-负极负极正极正极静电作用静电作用cuzn 稀硫酸稀硫酸化学化学能能电能电能【原电池的定义】【原电池的定义】 这种将这种将化学能化学能直接转化为直接转化为电能电能的装置叫做原电池。的装置叫做原电池。负极负极正极正极 【实验探究原 电池正负极】如何判断原电池的正负极？【科学探究二】【科学探究二】-cuzn 稀硫酸稀硫酸-负极负极正极正极-负极负极正极正极 【实验探究原 电池正负极】实验验证二】实验验证二】-cuzn 稀硫酸稀硫酸负极负极正极正极负极负极正极正极zn-2e-=zn2+2h+ +2e-

5、=h2还原剂还原剂(zn)失去电失去电子，发生氧化反应子，发生氧化反应氧化剂氧化剂(h+)在铜极上在铜极上得到电子，发生还得到电子，发生还原反应原反应还原剂失去的还原剂失去的电子从锌极流电子从锌极流出出流入铜极流入铜极.经外电路经外电路zn2+h+so42-电流方向电流方向三三.原电池正负极的判断原电池正负极的判断电极增重或产生电极增重或产生气泡气泡电极溶解电极溶解反应现象反应现象还原反应还原反应 氧化反应氧化反应 发生反应发生反应 阳离子移向电极阳离子移向电极阴离子移向阴离子移向电极电极离子流动离子流动的方向的方向电子流入电子流入电子流出电子流出电子流动电子流动的方向的方向较弱或者能导电较弱

6、或者能导电的非金属的非金属活泼性较活泼性较强强的金属的金属电极材料电极材料正极正极负极负极判断依据判断依据判断金属判断金属的活泼性的活泼性外电路外电路内电路内电路 【实验探究原电 池的形成条件】原电池的组成部分有哪些？原电池的组成部分有哪些？【科学探究三】【科学探究三】原电池的形成条件是什么？原电池的形成条件是什么？cuzn 稀硫酸稀硫酸组别组别实验装置的变化实验装置的变化电流指针是否偏转电流指针是否偏转1把锌片换成铁片把锌片换成铁片2把铜片换成碳棒把铜片换成碳棒3再把碳棒换成锌片再把碳棒换成锌片4把电解质换成硫酸铜把电解质换成硫酸铜5把硫酸铜换成酒精把硫酸铜换成酒精6锌片、铜片分别放入两杯稀

7、硫酸锌片、铜片分别放入两杯稀硫酸指针偏转指针偏转指针偏转指针偏转指针偏转指针偏转指针不偏转指针不偏转指针不偏转指针不偏转指针不偏转指针不偏转 活泼性不同的两极活泼性不同的两极形成闭合电路形成闭合电路 电解质溶液电解质溶液【实验探究三】【实验探究三】 【实验探究原电 池的形成条件】1 1、原电池的形成条件、原电池的形成条件(2)(2)两个两个活性不同的活性不同的电极。电极。( (还原性强还原性强的作为的作为负负极极, ,还原性弱还原性弱的作为的作为正正极极) )(3)两电极插入两电极插入电解质溶液电解质溶液中。中。(4)形成闭合回路形成闭合回路。（两电极外用导线。（两电极外用导线 连接，可以接用

8、电器。）连接，可以接用电器。）(1)构成前提：构成前提：两个电极中至少有一两个电极中至少有一个可以和电解质溶液个可以和电解质溶液自发自发地地发生氧化发生氧化还原反应还原反应.1.1.下列哪几个装置能形成原电池？下列哪几个装置能形成原电池？cuznh2so4acufeh2so4bcuzn酒酒精精fcufenacl溶液溶液mcnznz4os2hcuznh2so4h2so4nuc4os2hovxvvvxxxenzcu4os2cucuso43如何分析原电池电极反如何分析原电池电极反应及其产物应及其产物负极：负极：m ne- = mn+正极：正极：酸性溶液中酸性溶液中 (如如h h2 2soso4 4溶

9、液溶液)2h+ + 2e- = h2不活泼金属盐或铵盐溶液不活泼金属盐或铵盐溶液(如如agnoagno3 3、nhnh4 4clcl)mn+ + ne- = m或或2nh4+ + 2e - = nh3 h21、先确定正、负极，一般是负极溶、先确定正、负极，一般是负极溶解（失去电子）解（失去电子） 2、确定溶液中存在的离子有那些？、确定溶液中存在的离子有那些？一般是移向正极的阳离子获得电子的一般是移向正极的阳离子获得电子的反应反应 3.3.写出写出电极反应式和总反应式电极反应式和总反应式h2so4mg al正极正极 ：负极负极 ：(al)(al)(mg)(mg)mg mg 2e2e - - =

10、mg = mg2+ 2+ （氧化反应）（氧化反应）2h2h+ + + 2e+ 2e - - = h = h2 2 （还原反应）（还原反应）总反应：总反应： mg+2h+=mg2+h2 cuso4 fe ag正极正极 ：负极负极 ：(cu)(cu)(fe)(fe)cucu2+ 2+ + 2e+ 2e - - = cu = cu （还原反应）（还原反应）总反应：总反应： fe+cu2+=fe2+cu fe fe 2e2e - - = fe = fe2+ 2+ （氧化反应）（氧化反应）()负极负极：正极正极：总反应总反应：zn2e- zn2+2h+2e- h2zn+2h+zn2+h2()正极：正极：

11、负极负极：总反应：总反应：fe2e - fe2+cu2+2e- cufe+cu2+fe2+cufe+cuso4cu+feso434学以致用：学以致用：现在同学们来讨论轮船生锈的现在同学们来讨论轮船生锈的原因？怎样防护呢？可否用原因？怎样防护呢？可否用“以其人之道还治以以其人之道还治以其人之身其人之身”的方法呢？的方法呢？可在船体表面加锌块的方可在船体表面加锌块的方法，让锌做负极船体做正法，让锌做负极船体做正极的方法对船体加以保护。极的方法对船体加以保护。 随堂演练 （1）、电极反应：）、电极反应： 负极：为较负极：为较_金属，电极本身金属，电极本身_电子，发电子，发 生生_反应，是电子反应，是

12、电子_的一极。的一极。 正极：为较正极：为较_金属，非金属单质或金属氧化金属，非金属单质或金属氧化物，电解质溶液中的物，电解质溶液中的_离子或金属氧化物得离子或金属氧化物得电子，发生电子，发生_反应，是电子反应，是电子_的一极。的一极。 (2)、电子的流向、电子的流向:电子由电子由_经外电路流向经外电路流向_，形成电流，而在电解质溶液中是靠，形成电流，而在电解质溶液中是靠_的定向移动形成电流。的定向移动形成电流。(3)、离子定向移动的方向：、离子定向移动的方向：_ 活泼失去氧化流出不活泼阳还原流入负极正极离子阳离子移向正极1.将锌片和铜片用导线连接置于稀硫酸溶液将锌片和铜片用导线连接置于稀硫酸溶液 中中,下列各叙述正确性的是下列各叙述正确性的是( ) a.锌片做负极，锌发生还原反应锌片做负极，锌发生还原反应 b.铜片做正极，铜得电子铜片做正极，铜得电子 c.溶液中的溶液中的ph值增大值增大 d.锌片、铜片同时有气泡冒出，说明锌片不纯锌片、铜片同时有气泡冒出，说明锌片不纯2.把把a、b、c三种金属片浸泡在稀三种金属片浸泡在稀h2so4中。中。 若若a、b