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1、化学能与电能,学习目标： 1、了解化学能与电能之间的相互转化关系2、初步认识原电池的概念、原理、组成条件、电极名称、电极反应和总反应及原电池的应用。3、通过反应物之间电子转移的探究，理解原电池的形成是氧化还原的本质的拓展和应用。重点：原电池的概念、原理、组成及应用难点：原电池的原理、组成条件、电极反应和总反应。,水电站,直接从自然界取得的能源称为一次能源,火电站,一次能源经加工、转换得到的能源称为二次能源,1、火力发电原理及过程,燃烧,蒸汽,发电机,一、化学能转化为电能,2、火力发电的化学深层本质分析,燃烧,氧化还原反应,氧化剂与还原剂之间发生电子的转移,火力发电,将化学能经一系列能量转化为电
2、能,旧键断裂和新键形成、体系能量变化,过程,关键,本质,本质,引起,1、当氧化剂和还原剂直接接触进行反应时，化学能要经过一系列能量转换才能转换为电能。2、把氧化剂和还原剂分开，使氧化反应和还原反应在两个不同区域进行。3、需要在氧化剂和还原剂之间架设桥梁使电子从氧化剂区域流向还原剂区域。4、考虑氧化反应和还原反应发生的条件和环境，化学物质的选择。5、从电学角度考虑仪器选择和组装问题。,Zn2+,+,负极,正极,-,Zn,Cu,电流表,实验现象：铜片上有气泡产生，锌片不断溶解， 电流表的指针发生偏转。,实验结论：导线中有电流通过,演示探究,化学能直接转化为电能,1.电子从Zn到H+经历了哪些途径？
3、2.你认为这个过程能量是如何转化的？,锌表面无气泡，铜表面有气泡，电流表发生偏转。,定义：能把化学能转变为电能的装 置，叫做原电池。,原电池的电极,构成原电池的条件,有两种活动性不同的金属（或非金属单质） 作电极电极材料均插入电解质溶液中两极相连形成闭合电路,原电池化学反应本质： 较活泼的金属发生氧化反应，电子从较活泼 的金属（负极）通过外电路流向较不活泼 的金属（正极）,C,H2SO4,（不可以）,（不可以）,（可以）,（不可以）,例2,条件一：有活泼性不同的两种金属或非金属,（可以）,（不可以）,形成条件二：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,形成
4、条件三：必须形成闭合回路,（不可以）,3.原电池正负极的判断方法,(1)根据组成原电池的两极材料判断：,负极:活泼性较强的金属正极:活泼性较弱的金属或能导电的非金属,(2)根据电流方向或电子流动方向判断：,电流是由正极流向负极电子流动方向是由负极流向正极,(3)根据原电池两极发生的变化来判断：,负极：失电子发生氧化反应正极：得电子发生还原反应,(4)根据电极反应现象：,负极：不断溶解，质量减少正极：有气体产生或质量增加或不变,设计P40,5.原电池原理的应用,设计P40,(1)比较金属活泼性,(2)加快氧化还原反应速度,(3)设计原电池,负极:活泼性较强正极:活泼性较弱,如实验室用Zn与稀硫酸
5、反应制H2时 a.用粗Zn代替纯Zn b.向稀硫酸中滴加CuSO4溶液,如利用反应 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 设计原电池,Fe,C,CuSO4,锌片插入稀硫酸中，被腐蚀。（化学腐蚀）,锌片在锌,铜（稀硫酸）原电池中作为负极，也被腐蚀。（电化学腐蚀）,哪个更快？,原电池的负极被腐蚀得更快。,分析锌,铁（稀硫酸）原电池中的电极反应。,你感受到作为正极，铁被保护了吗？,原电池的金属正极被保护。,1.下列装置中能组成原电池形成电流的是( ),原电池的判断,练习：,C,2.下列几个装置，能形成原电池的是( ),乙丙丁戊己,3.某金属能跟稀盐酸作用发出氢气，该金属与锌 组成原电池时，锌为负极，此
6、金属是( ) A.Mg B.Fe C.Al D.Cu,原电池的工作原理,4.由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的 PH( ) A.不变 B.先变大后变小 C.逐渐变大 D.逐渐变小,B,C,5. 把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡，b、d相连时，b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( ) Aabcd Bacdb Ccabd Dbdca,B,利用原电池电极判断金属性强弱,分析：ab cd ac db,6.一个电池反应的离子方程式是 Zn+Cu2+=Zn2+Cu,该反应的的原电池正确组合是（ ）,C,原电池构成条件,7.科学工作者为心脏病人设计的心脏起搏器的电池是以Pt和Zn为电极材料，依靠人体内液体中含有一定浓度的溶解氧、H+和Zn2+进行工作，回答下列问题 （1）负极材料是_ 电极反应式是_（2）正极材料是_ *电极反应式是_,原电池电极反应式的书写,Zn,2Zn - 4e- = 2Zn2+,Pt,O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-,
