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1、第六章第六章 化学反应与能量化学反应与能量第一节第一节 化学反应与能量变化化学反应与能量变化第二部分第二部分 化学反应与电能化学反应与电能一、原电池的能量转化一、原电池的能量转化阅读阅读P36P36第一、二段,了解化学电池的能量转化形式。第一、二段,了解化学电池的能量转化形式。化学电池化学电池:将氧化还原反应释放的能量直接转化为:将氧化还原反应释放的能量直接转化为电能电能。这种将化学能转化为内容的装置称为这种将化学能转化为内容的装置称为原电池原电池(P37P37)。)。起源和发展起源和发展1780年,伽伐尼年,伽伐尼(Galvani,L.)青蛙抽搐实验青蛙抽搐实验原电池的雏形原电池的雏形伏打对
2、生物电观点的质疑伏打对生物电观点的质疑 (Volta,A.1745-1827Volta,A.1745-1827)1800 1800年建立伏打电堆模型。年建立伏打电堆模型。伏打电池是伏打电池是实用电池的开端。实用电池的开端。ZnSO4溶液溶液 CuSO4溶液溶液18361836年年丹尼尔丹尼尔发明了第一个实用电池发明了第一个实用电池能使离子通过的隔膜能使离子通过的隔膜思考:观察这些这些产生电流装置,说说它们有什么共同点?思考:观察这些这些产生电流装置,说说它们有什么共同点?两种不同的金属两种不同的金属有溶液有溶液产生电流装置产生电流装置原电池,有以下特点原电池,有以下特点两种不同的金属两种不同的
3、金属有溶液有溶液观察实验观察实验6-36-3,完成以下任务,完成以下任务进一步补充原电池产生电流的条件进一步补充原电池产生电流的条件从控制变量的角度出发提出补充实验,对上述条件进行验证从控制变量的角度出发提出补充实验,对上述条件进行验证或金属与非金属(石墨)或金属与非金属(石墨)能导电能导电形成闭合回路形成闭合回路有氧化还原反应有氧化还原反应序号序号材料材料1 1材料材料2 2溶液溶液是否有电流是否有电流1 1ZnCu稀硫酸稀硫酸有有2 2ZnZn稀硫酸稀硫酸无无3 3Zn石墨石墨稀硫酸稀硫酸有有4 4ZnCu硫酸铜硫酸铜有有5 5ZnCu硫酸锌硫酸锌无无6 6ZnCu无水乙醇无水乙醇无无产生
4、电流装置产生电流装置原电池,有以下特点原电池,有以下特点两种不同的金属或金属与非金属两种不同的金属或金属与非金属电解质溶液电解质溶液形成闭合回路形成闭合回路有氧化还原反应有氧化还原反应下列能形成原电池的是下列能形成原电池的是下列能产生电流的是下列能产生电流的是都可以都可以下列能形成原电池的是下列能形成原电池的是AD三、原电池的工作原理三、原电池的工作原理电流方向电流方向外电路(导线)外电路(导线)内电路(电解液)内电路(电解液)-+电子方向电子方向正电荷方向正电荷方向负电荷方向负电荷方向失电子(氧化反应)失电子(氧化反应)电流方向电流方向得电子(还原反应)得电子(还原反应)-+电子方向电子方向
5、电流方向电流方向-+电子方向电子方向正电荷方向正电荷方向负电荷方向负电荷方向正极聚集了电子,正极聚集了电子,吸引正电荷吸引正电荷负极失去了电子,负极失去了电子,正电性增强,吸引正电性增强,吸引负电荷负电荷外电路:外电路:电子从负极流向正极电子从负极流向正极电流从正极流向负极电流从正极流向负极内电路:内电路:正电荷向正极移动,负电荷向负极移动正电荷向正极移动,负电荷向负极移动(正极聚集正电荷,负极聚集负电荷)(正极聚集正电荷,负极聚集负电荷)内电路不传递电子,电子只在金属导体中移动内电路不传递电子,电子只在金属导体中移动电流从负极流向正极电流从负极流向正极小结小结1:移动方向:移动方向电极Zn电
6、极Cu电极得失电子_电子_电子电子流向电极名称反应类型电极反应式总反应式推测现象负极负极正极正极失失得得流出流出流入流入氧化反应氧化反应还原反应还原反应锌片溶解锌片溶解产生气泡产生气泡Zn-2e-=Zn2+2H+2e-=H2Zn+2H+=Zn2+H2负极:负极:负极材料负极材料失电子失电子正极:正极:正极附近的正极附近的离子离子得电子得电子小结小结2:电极反应:电极反应小结小结3:负极判断:负极判断活泼的金属是负极活泼的金属是负极练习:判断正极和负极练习:判断正极和负极Ie-Cl-+-+-+电流流入端是负极电流流入端是负极电子流出端是负极电子流出端是负极阴离子向负极移动阴离子向负极移动铁片片溶
7、解溶解-+Fe2+Fe3+-+练习:判断正极和负极练习:判断正极和负极溶解的是负极溶解的是负极发生氧化反应是负极发生氧化反应是负极小结小结3:负极判断:负极判断活泼金属是负极活泼金属是负极电子流出的方向是负极电子流出的方向是负极阴离子移动的方向是负极阴离子移动的方向是负极失电子,发生氧化反应的是负极失电子,发生氧化反应的是负极溶解的是负极溶解的是负极关于右图装置的叙述,正确的是关于右图装置的叙述,正确的是()A铜是负极,铜片上有气泡产生铜是负极,铜片上有气泡产生B铜片质量逐渐减少铜片质量逐渐减少C电流从锌片经导线流向铜片电流从锌片经导线流向铜片D氢离子在铜片表面被还原后生成氢离子在铜片表面被还
8、原后生成H2E 正极附近的正极附近的SO42 离子浓度逐渐增大离子浓度逐渐增大 D将将Al片和片和Cu片用导线连接,一组插入浓硝酸片用导线连接,一组插入浓硝酸中,一组插入稀氢氧化钠溶液中,分别形成原中,一组插入稀氢氧化钠溶液中,分别形成原电池。在这两个原电池中,负极分别为电池。在这两个原电池中,负极分别为()AAl片、片、Cu片片BCu片、片、Al片片CAl片、片、Al片片 DCu片、片、Cu片片B总反应为:总反应为:Zn+MnO2+2H2O=Zn(OH)2+Mn(OH)2总反应为:总反应为:Zn+MnO2+4NH4Cl=ZnCl2+MnCl2+4NH3+2H2OVO2+/VO2+V3+/V2
9、+e-e-质子交换膜(只允许氢离子通过)质子交换膜(只允许氢离子通过)一种以稀硫酸为电解质溶液的钒电池,一种以稀硫酸为电解质溶液的钒电池,两个电极为惰性电极(不参加反应)。两个电极为惰性电极(不参加反应)。该电池放电时该电池放电时A.电能转化为化学能电能转化为化学能B.a为电池正极为电池正极C.H+由由a极向极向b极移动极移动D.b的电极反应为:的电极反应为:V3+e-e-=V2+a ab bB三、化学电源三、化学电源1 1一次电池一次电池2 2二次电池二次电池(充电电池充电电池)3 3燃料电池燃料电池原电池原理的应用原电池原理的应用(1 1)判断金属活泼性)判断金属活泼性(2 2)加快反应速率)加快反应速率(3 3)保护金属)保护金属ZnFe电解质溶液电解质溶液Zn活泼,作负极,发生氧活泼,作负极,发生氧化反应,正极金属化反应,正极金属Fe不反不反应,受到保护,不会腐蚀应,受到保护,不会腐蚀