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1、第六章 化学反应与能量第一节 化学反应与能量第2课时 化学反应与电能火力发电存在什么问题？火力发电的原理我国目前电能主要来自火力发电化学能燃烧蒸汽发电机电能机械能热能【思考与交流】直接？1.煤炭是非可再生资源，会造成能源危机2.煤炭燃烧会产生污染性气体3.经多次转换，能量损耗大，燃料的利用率低?化学能 电能直接想一想：1.电流是怎样产生的？2.哪些化学反应中有电子的转移？Zn+2H+=Zn2+H2 2e-稀硫酸ZnZn逐渐溶解Zn表面产生气泡现象：【实验一】探究探究1:1:把化学能直接转变为电能的装置把化学能直接转变为电能的装置写出锌和稀硫酸反应的离子方程式并画出单线桥。【实验二】锌片上产生大
2、量的气泡铜片无明显现象稀硫酸ZnCu现象：探究探究1:1:把化学能直接转变为电能的装置把化学能直接转变为电能的装置Cu稀硫酸Zn 探究探究1:1:把化学能直接转变为电能的装置把化学能直接转变为电能的装置【实验三】电流表指针发生偏转A一、原电池1.概念：将化学能直接转变为电能的装置AZn CuSO42H+H+eI负极正极电子流出的一极电子流进的一极正极负极锌片锌片铜片铜片2.2.工作原理工作原理H+ZnZn2+H2e-氧化反应氧化反应Zn-2e-=Zn2+还原反应还原反应2H+2e-=H2e-负极负极正极正极SO42-阴离子移向阴离子移向阳离子移向阳离子移向H+1）原电池的电极反应总结：2）原电
3、池中离子的移动方向3）原电池中电子的移动方向通过以上实验想想原电池是由哪几部分组成的，构成原电池的条件有哪些？怎样才能构成一个原电池呢？（可以）（可以）（可以）（不可以）形成条件一：活泼性不同的两个电极负极：较活泼的金属正极：较不活泼的金属、石墨等探究探究2:2:构成原电池的条件构成原电池的条件（可以）（不可以）形成条件二：需电解质溶液探究探究2:2:构成原电池的条件构成原电池的条件形成条件三：必须形成闭合回路（不可以）（可以）探究探究2:2:构成原电池的条件构成原电池的条件形成条件四：能自发进行的氧化还原反应（不可以）Ag探究探究2:2:构成原电池的条件构成原电池的条件3.原电池构成条件 两
4、种活泼性不同的金属作电极（或其中一种为能导电的非金属，如“碳棒”）其中较活泼金属为负极较不活泼金属（或非金属）为正极 电解质溶液 形成闭合回路 能自发进行氧化还原反应两极一液一反应两极一液一反应ABCDE【练习】下列哪些装置能构成原电池？F 稀硫酸ZnFe稀硫酸AgCuA稀硫酸ZnCuZnH2SO4溶液G4.判断原电池正负极方法判断依据正极负极电极材料电子流向电极反应电极现象溶液中离子流向不活泼金属或非金属导体 活泼金属 电子流入 电子流出 还原反应 氧化反应 电极增重或产生气体 电极减轻 阳离子流向正极阴离子流向负极把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
5、连时，A为负极；C、D相连时，D上产生大量气泡；A、C相连时，电流由C经导线流向A；B、D相连时，电子由D经导线流向B，则此四种金属的活动性由强到弱的顺序为（）ABCD ACDB CABD BACD【练习】ABCDACDB5.原电池原理的应用制作化学电源加快反应速率 例如，实验室制H2时，由于锌太纯，反应一般较慢，可加入少量CuSO4以加快反应速率。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 钢铁中含有碳，可与Fe组成原电池，发生原电池反应而使钢铁遭到腐蚀二、原电池的设计与制作简易电池的设计与制作【目的】根据原电池原理，设计和制作简易电池，体会原电池的构成要素。【用品】水果（苹果、
6、柑橘或柠檬等），食盐水，滤纸，铜片、铁片、铝片等金属片，石墨棒，导线，小型用电器（发光二极管、电子音乐卡或小电动机等），电流表。【实验】（1）水果电池（2）简易电池超级柠檬电池1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)火力发电是将化学能间接转化为电能的过程。（）(2)HClNaOH=NaClH2O是放热反应，可以设计成原电池。（）(3)将铜片和锌片用导线连接插入酒精中，电流表指针发生偏转。（）(4)原电池的负极发生氧化反应，正极发生还原反应。（）【课堂练习】2.如图所示电流表的指针发生偏转，同时A极的质量减小，B极上有气泡产生，C为电解质溶液，下列说法错误的是（）A.B极为原电池的正极B.
7、A、B、C分别为Zn、Cu和稀盐酸C.C中阳离子向A极移动D.A极发生氧化反应C【课堂练习】普通电池普通电池Zn2MnO22NH4Cl=2MnOOHZn(NH3)2Cl2 一次电池一次电池干电池干电池 KOH Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2 碱性锌锰干电池碱性锌锰干电池 2MnO22H2O2e=2MnOOH2OH 负极：负极：Zn2OH2e=Zn(OH)2 正极：正极：电解质溶液：电解质溶液：电极反应：电极反应：电池总反应：电池总反应：二次电池二次电池 充电电池（蓄电池）充电电池（蓄电池）例：铅蓄电池例：铅蓄电池：PbPbO2H2SO4(aq)2、电极反应：、电极反应：Pb
8、O24H+SO42-+2e-=PbSO4+2H2O（Pb）：）：PbSO42-2e=PbSO4 +（PbO2）：）：1、电池总反应：、电池总反应：PbPbO22H2SO4 2PbSO42H2O放电放电 注：注：PbSO4是沉淀。是沉淀。充电充电 燃料电池将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的装置。负极燃料失电子被氧化，正极一般是氧气得电子被还原总反应即燃料的燃烧，注意产物是否与电解质溶液反应H2SO4(aq)H2O2 +负极负极负极负极：2H2H2 2-4e-4e-=4H =4H+正极正极正极正极：OO2 2+4e+4e-+4H +4H+=2H =2H2 2OO总反应总反应总反应总反应：2H2
9、H2 2+O+O2 2 =2H =2H2 2OO例例例例1 1：H H2 2/H/H+（aqaq）/O/O2 2:KOH(aq)H2O2 +负极负极负极负极：2H2H2 2-4e-4e-+4OH +4OH=4H=4H2 2OO正极正极正极正极：OO2 2+4e+4e-+2H +2H2 2O =4OHO =4OH总反应总反应总反应总反应：2H2H2 2+O+O2 2 =2H =2H2 2OO例例例例2 2：H H2 2/OH/OH（aqaq）/O/O2 2:【挑战】用金属铂片插入用金属铂片插入H2SO4溶液或溶液或KOH溶液中作电极，在两极溶液中作电极，在两极上分别通入上分别通入燃料燃料和氧气和
10、氧气，写出以下两种燃料电池的电极反应方程式，写出以下两种燃料电池的电极反应方程式乙醇燃料电池乙醇燃料电池甲烷燃料电池甲烷燃料电池6、常见化学电源化学电源一次电池二次电池燃料电池如氢氧燃料电池等铅蓄电池锂离子电池银锌蓄电池碱性锌锰电池普通锌锰干电池银锌纽扣电池 化学电源的分类（干电池最常见）（可充电电池、蓄电池）草稿纸拿出来，我们来练习原电池的电极反应方程式及总反应吧！Fe/CuSOFe/CuSO4 4（aqaq）/Cu/CuMg/NaOHMg/NaOH（aqaq）/Al/AlMg/HMg/H2 2SOSO4 4（aqaq）/Al/AlCu Cu/HNO/HNO3 3（浓浓浓浓）/Fe Fe设计
11、原电池2FeFe3+3+Cu =2Fe+Cu =2Fe2+2+Cu+Cu2+2+当堂巩固：当堂巩固：1、汽车的启动电源常用铅蓄电池，其放电时的原电池反应如下：、汽车的启动电源常用铅蓄电池，其放电时的原电池反应如下：PbO2Pb2H2SO4=2PbSO42H2O，根据此反应判断，下列叙述中正确的是，根据此反应判断，下列叙述中正确的是 ()A.Pb是正极是正极 B.PbO2得电子，被氧化得电子，被氧化C.负极反应是负极反应是PbSO42-2e=PbSO4 D.电池放电时，溶液的酸性增强电池放电时，溶液的酸性增强2、氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上，其反应原理示意、氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上，
12、其反应原理示意图如下图。下列有关氢氧燃料电池的说法，正确的是图如下图。下列有关氢氧燃料电池的说法，正确的是A.该电池工作时电能转化为化学能该电池工作时电能转化为化学能B.该电池中电极该电池中电极a是正极是正极C.外电路中电子由电极外电路中电子由电极b通过导线流向电极通过导线流向电极aD.该电池的总反应：该电池的总反应：2H2O2=2H2ODC3、下列有关电池的说法不正确的是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
13、能转化为电能甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D.锌锰干电池中，锌电极是负极锌锰干电池中，锌电极是负极B 4、已知空气已知空气锌电池的电极反应为锌片：锌电池的电极反应为锌片：Zn2OH2e=ZnOH2O；碳棒：碳棒：O22H2O4e=4OH，据此判断，锌片是，据此判断，锌片是()A.正极，被还原正极，被还原 B.正极，被氧化正极，被氧化C.负极，被还原负极，被还原 D.负极，被氧化负极，被氧化D5.练习：锂电池是一代新型高能池是一代新型高能电池，它以池，它以质量量轻、能量高而受、能量高而受到了普遍重到了普遍重视，目前已研制成功多种，目前已研制成功多种锂电池。某种池。某种锂电池的池的总反反应式式为
14、LiMnO2=LiMnO2，下列，下列说法正确的是（法正确的是（）A.Li是正极，是正极，电极反极反应为Lie=Li B.Li是是负极，极，电极反极反应为Lie=Li C.MnO2是是负极，极，电极反极反应为MnO2e=MnO2-D.Li是是负极，极，电极反极反应为Li2e=Li2【课堂练习】B2、下列哪些装置能构成原电池？、下列哪些装置能构成原电池？稀硫酸稀硫酸稀硫酸稀硫酸AgFe(D)稀硫酸稀硫酸FeC(E)蔗糖蔗糖ZnC(A)Zn稀盐酸稀盐酸Zn(B)稀硫酸稀硫酸MgAl(C)盐桥中通常装有含KCl饱和溶液的琼脂 K+和Cl-在盐桥中能移动SO42Zn2+eeSO42Cu2+K+盐桥盐桥工作示意图工作示意图CuZnK+ClK+ClK+ClK+ClK+ClClK+K+ClK+K+K+ClClK+ClClCl1.连通电路连通电路2.使溶液呈电中性使溶液呈电中性