第二章化学能与电能(2)

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1、第二章第二章化学反应与能量化学反应与能量第二节第二节化学能与电能化学能与电能(1)学习目标：学习目标： 1、了解化学能与电能之间的相互转化关系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件、电极名称、电极反应和总反应及原电池的应用。池的应用。3、通过反应物之间电子转移的探究，理解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原电池的形成是氧化还原的本质的拓展和应用。应用。重点：重点：原电池的概念、原理、组成及应用原电池的概念、原理、组成及应用难点：难点：原电池的原理、组成条

2、件、电极反原电池的原理、组成条件、电极反应和总反应。应和总反应。现代社会中使用最为普遍的能源？现代社会中使用最为普遍的能源？ 电能电能又称电力（二次能源）又称电力（二次能源） 电力是怎样产生的？电力是怎样产生的？一、化学能与电能的相互转化一、化学能与电能的相互转化 化学能化学能（燃料）（燃料）热热能能机械能机械能电电能能燃烧燃烧蒸汽蒸汽发电机发电机（蒸汽轮机）（蒸汽轮机）（2）存在的问题：）存在的问题： 经多次转换，能量损耗大，燃料的利经多次转换，能量损耗大，燃料的利用率低；用率低；环境污染环境污染严重。严重。（1）能量转换：）能量转换：1、火力发电、火力发电（3）燃烧的本质是）燃烧的本质是氧

3、化还原反应氧化还原反应，而氧化，而氧化还原反应的本质是还原反应的本质是电子转移电子转移。2、原电池、原电池（1）定义：）定义：将化学能转变成电能的将化学能转变成电能的装置装置叫做叫做原原电池电池。较活泼较活泼金属金属较不活较不活泼金属泼金属负负 极极正正 极极发生氧化反应发生氧化反应发生还原反应发生还原反应e-I I实验实验2-4（工作原理工作原理）现象：现象：锌片不断溶解，铜片上有气泡产生，电锌片不断溶解，铜片上有气泡产生，电流表的指针发生偏转。流表的指针发生偏转。结论：结论：电路中有电流通过，化学能转变成了电能。电路中有电流通过，化学能转变成了电能。电子流出，电流流入电子流出，电流流入电子

4、流入，电流流出电子流入，电流流出（2）电极名称：）电极名称：模拟动画模拟动画（3）电极反应式）电极反应式负极：负极：Zn 2e- = Zn2+ 氧化反应氧化反应正极：正极：2H+ +2e- = H2 还原反应还原反应（4）总反应式（两个电极反应之和）总反应式（两个电极反应之和） Zn + 2H+ = Zn2+ + H2Zn + H2SO4(稀稀) = ZnSO4 + H2原电池反应的本质是原电池反应的本质是: 氧化还原反应。氧化还原反应。（5）原电池原理：负极）原电池原理：负极发生氧化反应，发生氧化反应，正正极极发生还原反应，电子从发生还原反应，电子从负极负极经外电路流向经外电路流向正极正极，

5、从而产生电流，使化学能转变成电能。，从而产生电流，使化学能转变成电能。（电流方向呢？）（电流方向呢？）（6）原电池组成条件）原电池组成条件 两种活泼性不同的金属两种活泼性不同的金属（或其中一（或其中一种为能导电的非金属，如种为能导电的非金属，如“碳棒碳棒”）作电作电极极 其中较活泼金属为负极。较不活泼金其中较活泼金属为负极。较不活泼金属（或非金属）为正极（属（或非金属）为正极（正极一般不参与正极一般不参与电极反应，只起导电作用电极反应，只起导电作用）。）。 电解质溶液（做原电池的内电路，电解质溶液（做原电池的内电路，并参与反应）并参与反应） 形成闭合回路形成闭合回路 能自发地发生能自发地发生氧

6、化还原反应氧化还原反应两极一液一连线两极一液一连线练习练习下列装置中属于原电池的是：下列装置中属于原电池的是：ZnZnZnZnZnC（石墨石墨）CFePbFeCuCuFeC稀稀H2SO4稀稀H2SO4HCl溶液溶液稀稀H2SO4稀稀H2SO4稀稀H2SO4CH3COOH溶液溶液CuCl2溶液溶液 CuCl2溶液溶液酒精酒精负极负极（Fe）：）： Fe - 2e- = Fe2+ 正极正极 (C)： 2H+ + 2e- = H2 总反应式：总反应式：Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2电极反应式：电极反应式：负极负极(Zn)： Zn-2e- = Zn2+ 正极正极(Pb)： 2H+2e-

7、 = H2总反应式：总反应式： Zn+2CH3COOH =(CH3COO)2Zn+H2负极负极(Fe)： Fe-2e- = Fe2+ 正极正极(Cu)： Cu2+2e- = Cu 总反应：总反应： Fe+CuCl2 = FeCl2+Cu（7）原电池原理的应用）原电池原理的应用制作化学电源制作化学电源加快反应速率：加快反应速率： 例如，实验室制例如，实验室制H2时，由于锌太纯，反应一时，由于锌太纯，反应一般较慢，可加入少量般较慢，可加入少量CuSO4以加快反应速率。以加快反应速率。判断金属活动性的强弱判断金属活动性的强弱揭示钢铁腐蚀的原因及防止钢铁的腐蚀。揭示钢铁腐蚀的原因及防止钢铁的腐蚀。 钢

8、铁中含有碳，可与钢铁中含有碳，可与Fe组成原电池，发生原电组成原电池，发生原电池反应而使钢铁遭到腐蚀池反应而使钢铁遭到腐蚀 防止钢铁腐蚀：防止钢铁腐蚀：在钢铁的表面焊接比在钢铁的表面焊接比Fe更活泼的金属（如更活泼的金属（如Zn），组成原电池后，），组成原电池后，使使Fe成为原电池的正极而得到保护。成为原电池的正极而得到保护。钢铁的钢铁的析氢析氢腐蚀：负极：腐蚀：负极：Fe 2e- = Fe2+ 正极：正极：2H+ + 2e- = H2钢铁的钢铁的吸氧吸氧腐蚀：腐蚀： 负极：负极：2Fe 4e- = 2Fe2+ 正极：正极：2H2O + O2 + 4e- = 4OH-作业：作业：P.36 科学探究科学探究 1 、画出装置图、画出装置图 2 、指出正负极、指出正负极 3 、写出电极反应式、写出电极反应式P .39 1、3