1、第二節(jié)第二節(jié) 化學(xué)能與電能化學(xué)能與電能( (第第1 1、2 2課時課時教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)1、掌握構(gòu)成原電池的原理和條件、掌握構(gòu)成原電池的原理和條件2、掌握判斷原電池的正負(fù)極、寫出電極反應(yīng)方程式和、掌握判斷原電池的正負(fù)極、寫出電極反應(yīng)方程式和總反應(yīng)方程式總反應(yīng)方程式3、學(xué)會制作簡單的原電池、學(xué)會制作簡單的原電池教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重難點(diǎn) 原電池的原理和形成條件原電池的原理和形成條件想一想 2001年我國發(fā)電總量構(gòu)成如圖年我國發(fā)電總量構(gòu)成如圖2-7，火，火力發(fā)電居于首位。力發(fā)電居于首位。 , , 將將ZnZn片插入片插入H H2 2SOSO4 4溶液溶液中有什么現(xiàn)象？為什么？中有什么現(xiàn)象？為什么？, ,

2、將將CuCu片插入片插入H H2 2SOSO4 4溶液中溶液中有什么現(xiàn)象？為什么？有什么現(xiàn)象？為什么？演示討論演示討論，若將若將ZnZn片片,Cu,Cu片用一導(dǎo)線片用一導(dǎo)線連接再浸在連接再浸在H H2 2SOSO4 4溶液中，有溶液中，有什么現(xiàn)象？為什么？什么現(xiàn)象？為什么？，將一將一ZnZn片片,Cu,Cu片平行插入片平行插入H H2 2SOSO4 4溶液中，有什么現(xiàn)象？溶液中，有什么現(xiàn)象？為什么？為什么？導(dǎo)線間接一電流計有何導(dǎo)線間接一電流計有何現(xiàn)象產(chǎn)生？為什么？現(xiàn)象產(chǎn)生？為什么？用一干電池連接電流計用一干電池連接電流計驗證電子流向，確定驗證電子流向，確定ZnZn片片, , CuCu片的正負(fù)極

3、是怎樣的？片的正負(fù)極是怎樣的？將將Cu片換成石墨棒，再進(jìn)行上述實(shí)驗。觀察現(xiàn)象。片換成石墨棒，再進(jìn)行上述實(shí)驗。觀察現(xiàn)象。Zn-2e-=Zn2+氧化反應(yīng)氧化反應(yīng) 2H+2e-=H2還原反應(yīng)還原反應(yīng)負(fù)極負(fù)極正極正極請你們根據(jù)Zn-Cu-稀硫酸原電池的實(shí)驗現(xiàn)象完成上表 Cu Zn反應(yīng)類型反應(yīng)類型電極反應(yīng)電極反應(yīng)電極電極材料材料電極電極總反應(yīng)：總反應(yīng)：Zn + 2 H+ = Zn2+ + H21、原電池：、原電池：將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置（1 1）構(gòu)成原電池條件）構(gòu)成原電池條件試歸納構(gòu)成原電池試歸納構(gòu)成原電池需要哪些條件條件需要哪些條件條件?有電解質(zhì)溶液有電解質(zhì)溶液有活潑性不同的

4、兩個電極有活潑性不同的兩個電極( (或金或金屬與能導(dǎo)電的非金屬屬與能導(dǎo)電的非金屬)有閉合回路或在溶液中接觸有閉合回路或在溶液中接觸ZnCu稀稀H2SO4負(fù)極負(fù)極: 較活潑的金屬較活潑的金屬正極正極: 較不活潑的金屬或非金屬導(dǎo)體較不活潑的金屬或非金屬導(dǎo)體ZnCu-+稀硫酸稀硫酸ZnFeA稀硫酸稀硫酸CZnFeCA稀硫酸稀硫酸-+-+-+A交流與思考交流與思考稀硫酸稀硫酸原電池原電池外電路：外電路：“負(fù)極出電子，電子回正極負(fù)極出電子，電子回正極”必發(fā)生必發(fā)生失電子失電子的的氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)必發(fā)生必發(fā)生得電子得電子的的還原反應(yīng)還原反應(yīng) 思考思考 溶液溶液中陽離子移中陽離子移向正極向正極, ,陰陰離子

5、移向負(fù)離子移向負(fù)極極, ,為什么為什么? ? 交流與思考交流與思考 根據(jù)原電池正負(fù)構(gòu)造特點(diǎn)，總結(jié)根據(jù)原電池正負(fù)構(gòu)造特點(diǎn)，總結(jié)出原電池外電路中電子的流動方向出原電池外電路中電子的流動方向. .1、原電池：、原電池：將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置（1 1）構(gòu)成原電池條件）構(gòu)成原電池條件有電解質(zhì)溶液有電解質(zhì)溶液有活潑性不同的兩個電極有活潑性不同的兩個電極(或金屬與能導(dǎo)電的非金屬或金屬與能導(dǎo)電的非金屬)有閉合回路或在溶液中接觸有閉合回路或在溶液中接觸（2 2）電極名稱（判斷方法）電極反應(yīng)及電子流向）電極名稱（判斷方法）電極反應(yīng)及電子流向（一般：一般：活潑金屬活潑金屬）電子流出極，發(fā)生

6、氧化反應(yīng)）電子流出極，發(fā)生氧化反應(yīng)負(fù)極：負(fù)極：正極：正極：（一般：一般：較不活潑金屬或非金屬導(dǎo)電材料較不活潑金屬或非金屬導(dǎo)電材料）電子流入極，發(fā)生還原反應(yīng)電子流入極，發(fā)生還原反應(yīng)e Zn 2eZn 2e = Zn = Zn 2+2+2H2H+ + + 2e + 2e = H = H2 2 總反應(yīng)：總反應(yīng)：Zn + 2 HZn + 2 H+ + = Zn = Zn2+2+ + H + H2 2 ZnCu稀稀H2SO4e-ZnZnCu練習(xí)練習(xí)1 下列哪些裝置能構(gòu)成原電池？下列哪些裝置能構(gòu)成原電池？稀硫酸稀硫酸ZnFe稀硫酸稀硫酸AgCuA練習(xí)練習(xí)2請判斷下列原電池的正負(fù)極情況和請判斷下列原電池的正

7、負(fù)極情況和電流電流方向方向,寫出電極反應(yīng)方程式和總反應(yīng)方程式寫出電極反應(yīng)方程式和總反應(yīng)方程式.FeCA-+-+ -II A 負(fù)極負(fù)極(Zn): Zn 2e- = Zn2+ 正極正極(Fe): Cu2+ + 2e- = Cu 總反應(yīng)總反應(yīng): Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu B 負(fù)極負(fù)極(Zn): Zn 2e- = Zn2+ 正極正極(C): 2Ag+ + 2e- = 2Ag 總反應(yīng)總反應(yīng): Zn + 2Ag+ = Zn2+ + 2Ag硝酸銀硝酸銀ZnCA氯化鐵氯化鐵硫酸銅硫酸銅FeZnAABC C 負(fù)極負(fù)極(Fe): Fe 2e- = Fe2+ 正極正極(C): 2Fe3+ + 2e

8、- = 2Fe2+總反應(yīng)總反應(yīng): Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+I練習(xí)練習(xí)3如右圖如右圖,Zn和和Cu之間設(shè)有隔膜，之間設(shè)有隔膜，隔膜有微孔，離子可自由通過。隔膜有微孔，離子可自由通過。該裝置屬于原電池嗎該裝置屬于原電池嗎?Zn氧化CuZn + Cu2+ = Zn2+ + Cu 負(fù)正正負(fù)正CuCu2+2+此電池的負(fù)極材料是此電池的負(fù)極材料是_ _ 放電時被放電時被_ _，正極材料是正極材料是_，電池總反應(yīng)式，電池總反應(yīng)式: :放電時，電子由放電時，電子由_極流向極流向_極，極，電流由電流由_極流向極流向_極，電解質(zhì)溶液極，電解質(zhì)溶液中的中的ZnZn2+2+和和CuCu2+2+移向移向_，

9、但其中只有。，但其中只有。_在電極上被還原。在電極上被還原。 練習(xí)練習(xí)44如圖所示，在鐵圈和銀圈的焊接處，用如圖所示，在鐵圈和銀圈的焊接處，用一根棉線將其懸在盛水的燒杯中，使之平衡；一根棉線將其懸在盛水的燒杯中，使之平衡；小心的向燒杯中央滴入小心的向燒杯中央滴入CuSOCuSO4 4溶液，片刻后可觀溶液，片刻后可觀察到的現(xiàn)象是察到的現(xiàn)象是( D )A. A. 鐵圈和銀圈左右搖擺不定；鐵圈和銀圈左右搖擺不定；B. B. 保持平衡狀態(tài)；保持平衡狀態(tài)；C. C. 鐵圈向下傾斜；鐵圈向下傾斜；D. D. 銀圈向下傾斜；銀圈向下傾斜； 是否是否金屬越活潑，一定作負(fù)極？金屬越活潑，一定作負(fù)極？越不活潑，一

10、定作正極？越不活潑，一定作正極？不一定不一定將將Al片和片和Cu片用導(dǎo)線連接片用導(dǎo)線連接,一組插入濃硝酸中一組插入濃硝酸中,一組插入一組插入稀稀NaOH溶液中溶液中,分別形成原電池分別形成原電池:(1)在這兩組原電池中在這兩組原電池中,負(fù)極分別是負(fù)極分別是 .(2)寫出插入濃硝酸中形成原電池的電極反應(yīng)式寫出插入濃硝酸中形成原電池的電極反應(yīng)式:Cu片、片、 Al片片負(fù)極：負(fù)極： Cu 2e- = Cu 2+ 正極：正極： 4H+ +2NO3 + 2e- = 2NO2 +2H2O總：總：Cu + 4H+ +2NO3=2NO2 + Cu 2+ + 2H2O 練習(xí)練習(xí)55下列關(guān)于原電池的敘述正確的是下

11、列關(guān)于原電池的敘述正確的是( )( )A.A.構(gòu)成原電池的正極和負(fù)極必須是兩種活潑的金屬構(gòu)成原電池的正極和負(fù)極必須是兩種活潑的金屬B.B.原電池中做正極的金屬也可失電子原電池中做正極的金屬也可失電子C C、原電池中電子流出的一極是負(fù)極，該極被氧化、原電池中電子流出的一極是負(fù)極，該極被氧化D D、原電池放電時，電流的方向是從負(fù)極到正極、原電池放電時，電流的方向是從負(fù)極到正極C2、原電池原理的應(yīng)用：、原電池原理的應(yīng)用：從理論上講，能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)都可設(shè)計為原電池。從理論上講，能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)都可設(shè)計為原電池。哪些反應(yīng)能設(shè)計哪些反應(yīng)能設(shè)計成原電池成原電池? ?(1) 設(shè)計原電池設(shè)計原

12、電池 動腦動手動腦動手 有下列材料：有下列材料：ZnZn片（片（2 2片）、片）、CuCu片片（2 2片）、導(dǎo)線、水果片）、導(dǎo)線、水果 （西紅柿、蘋果等）、（西紅柿、蘋果等）、電流計，請設(shè)計一個裝置使電流計指針發(fā)生偏電流計，請設(shè)計一個裝置使電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，并畫出設(shè)計草圖。轉(zhuǎn)，并畫出設(shè)計草圖。 例例1 X、Y、Z都是金屬，把都是金屬，把X浸入浸入Z的硝酸鹽的硝酸鹽溶液中，溶液中，X的表面有的表面有Z析出，析出，X與與Y組成原電池組成原電池時，時，Y是電池的負(fù)極。是電池的負(fù)極。X、Y、Z三種金屬的活三種金屬的活動性順序為動性順序為( )C因為因為X置換出置換出Z,所以金屬性所以金屬性負(fù)極的金屬

13、較活潑負(fù)極的金屬較活潑,所以所以(2)判斷金屬活動性的強(qiáng)弱判斷金屬活動性的強(qiáng)弱一般說來一般說來: 活潑金屬作負(fù)極活潑金屬作負(fù)極,較不活潑的金屬作正極較不活潑的金屬作正極(3)形成原電池可加快反應(yīng)速率形成原電池可加快反應(yīng)速率演示實(shí)驗演示實(shí)驗 純鋅和稀硫酸反應(yīng)純鋅和稀硫酸反應(yīng)(滴入滴入CuSO4溶液溶液,反應(yīng)反應(yīng)速率加快速率加快).思考思考分析上述反應(yīng)的原理分析上述反應(yīng)的原理,并解釋實(shí)驗室制并解釋實(shí)驗室制H2用粗鋅用粗鋅而不用純鋅的原因而不用純鋅的原因.練習(xí)練習(xí)6把把a(bǔ)、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中，四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池。若用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池。若a、b相連時，

14、相連時，a為負(fù)極；為負(fù)極；c、d相連時，電流由相連時，電流由d到到c；a、c相連相連時，時，c極上產(chǎn)生大量氣泡，極上產(chǎn)生大量氣泡，b、d相連時，相連時，b上有上有大量氣泡產(chǎn)生，則四種金屬的活動性順序由強(qiáng)到大量氣泡產(chǎn)生，則四種金屬的活動性順序由強(qiáng)到弱的為弱的為 ( ) Aa b c d Ba c d b Cc a b . d Db d c a B 練習(xí)練習(xí)77把把A,BA,B兩種不同的未知活潑性的金屬用兩種不同的未知活潑性的金屬用導(dǎo)線連接后同時插入稀硫酸中導(dǎo)線連接后同時插入稀硫酸中, ,結(jié)果發(fā)現(xiàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)A A金屬金屬上有氣體產(chǎn)生上有氣體產(chǎn)生, ,則下列說法正確的是則下列說法正確的是( )( )A

15、. AA. A為正極為正極,A,A較活潑較活潑B. BB. B為負(fù)極為負(fù)極,B,B較活潑較活潑C. AC. A上發(fā)生的是氧化反應(yīng)上發(fā)生的是氧化反應(yīng)D. AD. A的質(zhì)量減小的質(zhì)量減小B練習(xí)練習(xí)8 由碳棒、鐵片和由碳棒、鐵片和200mL稀稀H2SO4組成的組成的原電池中，當(dāng)在碳棒上共放出原電池中，當(dāng)在碳棒上共放出3.36L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體時，求消耗鐵多少克？有多少個電子通過了氣體時，求消耗鐵多少克？有多少個電子通過了電線？電線？ 解解:負(fù)極反應(yīng)負(fù)極反應(yīng): Fe 2e = Fe2+ 正極反應(yīng)：正極反應(yīng)： 2H+ + 2e = H2 總反應(yīng)：總反應(yīng)： Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 56g 22.4Lm(Fe) 3.36Lm(Fe)= 8.4g 電子數(shù)電子數(shù)= 8.4g56g/mol2mol6.021023/mol = 1.8061023氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)Zn-2eZn-2e- -=Zn=Zn2+2+ 銅鋅原電池銅鋅原電池電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液失失e,e,沿導(dǎo)線傳遞，有電流產(chǎn)生沿導(dǎo)線傳遞，有電流產(chǎn)生還原反應(yīng)還原反應(yīng)2H2H+ +2e+2e-