苏教高一化学必修二化学能转化为电能实用教案

1、化学能燃烧(rnsho)热能(rnng)蒸汽(zhn q)机械能发电机电能化石燃料火力发电中能量是如何转化的呢？第1页/共25页第一页，共25页。探索探索(tn su)实验：实验：Zn与与Cu插入稀硫酸的现象与解释插入稀硫酸的现象与解释 实验实验现象现象结论或解释结论或解释 锌片表面锌片表面(biomin)(biomin)有气有气泡泡铜片铜片(tn pin)(tn pin)表面无气泡表面无气泡铜与稀硫酸不反应铜与稀硫酸不反应锌与稀硫酸反应锌与稀硫酸反应? ?锌片有少量气泡铜锌片有少量气泡铜片有大量气泡片有大量气泡CuZn稀稀H2SO4CuZn稀稀H2SO4Cu稀稀H2SO4Zn稀稀H2SO4锌

2、片表面有气泡锌片表面有气泡铜片表面无气泡铜片表面无气泡锌与稀硫酸反应锌与稀硫酸反应铜与稀硫酸不反应铜与稀硫酸不反应第2页/共25页第二页，共25页。实验步骤实验步骤现象现象结论或解释结论或解释 电流计指针偏转电流计指针偏转; ;偏偏向铜片向铜片(tn pin)(tn pin)方向方向导线中有电导线中有电流流(dinli)(dinli)通过通过上述装置中电流是怎样产生的？上述装置中电流是怎样产生的？1 1、原电池：将化学能转变为电能的装置、原电池：将化学能转变为电能的装置第3页/共25页第三页，共25页。结合下图和有关物理知识确定结合下图和有关物理知识确定(qudng)原电池的电极名称。原电池的

3、电极名称。负极：电子流出的电极(较活泼的金属)， 失去电子，发生氧化反应正极(zhngj)：电子流入的电极(较不活泼的金属、 石墨等)，得到电子，发生还原反应2 2、电极、电极(dinj)(dinj)的的判定判定 第4页/共25页第四页，共25页。5负极正极Zn-2e-=Zn2+2H+ +2e-=H2还原剂还原剂(Zn)失去失去(shq)电子，发生氧电子，发生氧化反应化反应氧化剂氧化剂(H+)在铜极上在铜极上得到电子得到电子(dinz)，发生还原反应发生还原反应还原剂失去还原剂失去(shq)的电子从的电子从锌极流出锌极流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

4、3、原电池的工作原理：、原电池的工作原理：电子从负极流向正极。电流方向正极到负极。阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。第5页/共25页第五页，共25页。6 4 4、原电池的电极(dinj)(dinj)反应式氧化(ynghu)反应ZnZn2e2e- - ZnZn2+2+2H2H+ + + 2e+ 2e- -H H2 2负极负极(fj)正极正极Zn+2HZn+2H+ +ZnZn2+2+H+H2 2还原反应第6页/共25页第六页，共25页。实验探究(tnji)形成原电池的条件（可以（可以(ky)）（可以（可以(ky)）（可以）（可以）（不可以）（不可以）形成条件一：形成条件一：活泼性不同的两个电极活

5、泼性不同的两个电极负极：较活泼的金属负极：较活泼的金属正极：较不活泼的金属、石墨等正极：较不活泼的金属、石墨等第7页/共25页第七页，共25页。（可以（可以(ky)）（不可以（不可以(ky)）形成条件形成条件(tiojin)二：电极需插进电解质溶液中二：电极需插进电解质溶液中实验探究形成原电池的条件实验探究形成原电池的条件第8页/共25页第八页，共25页。实验探究形成(xngchng)原电池的条件形成形成(xngchng)条件三：必须形成条件三：必须形成(xngchng)闭合回路闭合回路（不可以（不可以(ky)）第9页/共25页第九页，共25页。5 5、原电池的构成条件：、原电池的构成条件：（

6、1 1）有自发发生的氧化还原反应）有自发发生的氧化还原反应（2 2）有活动性不同的两种金属【或金属与）有活动性不同的两种金属【或金属与非金属导体（如石墨）】作电极。非金属导体（如石墨）】作电极。（3 3）有电解质溶液）有电解质溶液(rngy)(rngy)（4 4）形成闭合电路【两电极用导线相连接）形成闭合电路【两电极用导线相连接或直接相互接触】或直接相互接触】第10页/共25页第十页，共25页。下列哪些装置下列哪些装置(zhungzh)能产生电流，形成原电池？能产生电流，形成原电池？(1) 稀稀H2SO4ZnFeA (4)A CuSO4 溶液溶液ZnZn(5)A CuSO4 溶液溶液ZnCu(

7、6) 稀稀H2SO4FeCA (2)酒精酒精ZnCuA (3)ZnCu稀稀H2SO4 稀稀H2SO4 A 第11页/共25页第十一页，共25页。6 6、原、原电电池原理的池原理的应应用用（1 1）加快氧化）加快氧化还还原反原反应应速率速率如如实验实验室用室用ZnZn和稀和稀H2SO4(H2SO4(或稀或稀盐盐酸酸) )反反应应制制H2H2，常用粗，常用粗锌锌，它，它产产生生H2H2的速率快。原因是粗的速率快。原因是粗锌锌中的中的杂质杂质(zzh)(zzh)和和锌锌、稀、稀H2SO4H2SO4形成原形成原电电池，池，加快了加快了锌锌的腐的腐蚀蚀，使，使产产生生H2H2的速率加快。的速率加快。第1

8、2页/共25页第十二页，共25页。2 2比较金属(jnsh)(jnsh)的活动性强弱原电池中，一般活动性强的金属(jnsh)(jnsh)为负极，活动性弱的金属(jnsh)(jnsh)为正极。例如有两种金属(jnsh)A(jnsh)A和B B，用导线连接后插入到稀硫酸中，观察到A A极溶解，B B极上有气泡产生，由原电池原理可知，金属(jnsh)(jnsh)活动性ABAB。3 3设计原电池从理论上说，所有的氧化还原反应都可设计成原电池。设计原电池时，根据已知要求，结合氧化还原反应的有关知识确定原电池的正、负极及材料，再结合原电池总反应确定电解质溶液及电极反应式。第13页/共25页第十三页，共25

9、页。例现有反应：A ANaOHNaOHHCl=NaClHCl=NaClH2OH2OB BZnZnH2SO4=ZnSO4H2SO4=ZnSO4H2H2(1)(1)根据(gnj)(gnj)两反应本质，判断能否设计成原电池：_。(2)(2)如果不能，说明其原因_。(3)(3)如果可以，则写出正、负极材料及其电极反应式、电解质溶液名称：负极_，_；正极_，_。 电解质溶液：_。 第14页/共25页第十四页，共25页。1. 1.下列装置下列装置(zhungzh)(zhungzh)中能组成原电池形成电流的中能组成原电池形成电流的是是( )( )AZnCuH2SO4CuZnA酒精ZnH2SO4ACuH2SO

10、4ACuCuH2SO4第15页/共25页第十五页，共25页。2.2.某金属某金属(jnsh)(jnsh)能跟稀盐酸作用发出氢气，能跟稀盐酸作用发出氢气，该金属该金属(jnsh)(jnsh)与锌组成原电池时，锌为负与锌组成原电池时，锌为负极，此金属极，此金属(jnsh)(jnsh)是是( )( )A.Mg B.Fe C.Al D.CuA.Mg B.Fe C.Al D.Cu3.3.由铜锌和稀硫酸组成由铜锌和稀硫酸组成(z chn)(z chn)的原电池工作的原电池工作时，电解质溶液的时，电解质溶液的 PH( ) PH( )A.A.不变不变 B B先变大后变小先变大后变小 C C逐渐变大逐渐变大 D

11、. D.逐渐变小逐渐变小C第16页/共25页第十六页，共25页。4.4.把把a a、b b、c c、d d四块金属四块金属(jnsh)(jnsh)片浸入稀硫片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若酸中，用导线两两相连组成原电池。若a a、b b相相连时，连时，a a为负极；为负极；c c、d d相连时，电流由相连时，电流由d d到到c c；a a、c c相连时，相连时，c c极上产生大量气泡，极上产生大量气泡，b b、d d相连时，相连时，b b上有大量气泡产生，则四种金属上有大量气泡产生，则四种金属(jnsh)(jnsh)的活的活动性顺序由强到弱的为动性顺序由强到弱的为( )( ) A

12、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 第17页/共25页第十七页，共25页。ABCD正极正极ZnCuCuFe负极负极CuZnZnZn电解质溶液电解质溶液CuCl2H2SO4CuSO4HCl第18页/共25页第十八页，共25页。 阅读教材41页 资料卡 分析(fnx)钢铁电化学腐蚀的原因。第19页/共25页第十九页，共25页。钢铁(gngti)的吸氧腐蚀原理(yunl)：在潮湿空气中钢铁表面形成无数微小的原电池。负极：Fe2e=Fe2+正极：2H2O+O2+4e=4OHFe2+ +2

13、OH =Fe（OH）24Fe（OH）2 +2H20+O2 = 4Fe（OH）32Fe（OH）3=Fe2O3+3H2O第20页/共25页第二十页，共25页。高考试题汇编(hubin)1(2012大纲11)四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池，相连时，外电路电流从流向；相连时，为正极；相连时，上有气泡逸出；相连时，的质量减少(jinsho)。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是A B C DB第21页/共25页第二十一页，共25页。2(2011广东(gung dng)12)某小组为研究电化学原理，设计如图2装置。下列叙述不正确的是Aa和b不连接时，铁片上会有金属铜析出Ba和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu22e CuC无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色Da和b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu2向铜电极(dinj)移动D第22页/共25页第二十二页，共25页。3(09广东理科基础34)下列有关电池的说法不正确的是A手机上用的锂离子电池属于二次电池B铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极C甲醇燃料电池可把化学能转化(zhunhu)为电能D锌