化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量 第二節(jié) 化學(xué)能與電能 第1課時(shí)2 新人教版必修2

《化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量 第二節(jié) 化學(xué)能與電能 第1課時(shí)2 新人教版必修2》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量 第二節(jié) 化學(xué)能與電能 第1課時(shí)2 新人教版必修2（25頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第1課時(shí) 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能【思考與交流思考與交流】化學(xué)反應(yīng)不僅有新物質(zhì)生成，同時(shí)還伴隨著能量化學(xué)反應(yīng)不僅有新物質(zhì)生成，同時(shí)還伴隨著能量的變化，但這種能量的變化的變化，但這種能量的變化通常以熱能通常以熱能形式表現(xiàn)形式表現(xiàn)出來(lái)，那么有沒(méi)有以出來(lái)，那么有沒(méi)有以電能電能形式表現(xiàn)出來(lái)的時(shí)候呢形式表現(xiàn)出來(lái)的時(shí)候呢，試舉例說(shuō)明。，試舉例說(shuō)明。水電水電17.6%17.6%其他其他1.2%1.2%20012001年我國(guó)發(fā)電總量構(gòu)成圖年我國(guó)發(fā)電總量構(gòu)成圖火力火力81.2%【火力發(fā)電原理及過(guò)程火力發(fā)電原理及過(guò)程】思考：火力發(fā)電的過(guò)程能量是怎樣轉(zhuǎn)化的？思考：火力發(fā)電的過(guò)程能量是怎樣轉(zhuǎn)化的？化學(xué)能（燃料）燃燒熱能蒸汽

2、 機(jī)械能（渦輪機(jī)）發(fā)電機(jī)電能思考：火力發(fā)電有什么缺點(diǎn)？思考：火力發(fā)電有什么缺點(diǎn)？1.煤炭是非可再生資源，會(huì)造成能源危機(jī)煤炭是非可再生資源，會(huì)造成能源危機(jī)2.煤炭燃燒會(huì)產(chǎn)生污染性氣體煤炭燃燒會(huì)產(chǎn)生污染性氣體3.經(jīng)多次轉(zhuǎn)換，能量損耗大，燃料的利用率低經(jīng)多次轉(zhuǎn)換，能量損耗大，燃料的利用率低直接？直接？將銅片和鋅片分別插入稀硫?qū)~片和鋅片分別插入稀硫酸溶液中，觀察現(xiàn)象并解釋原因。酸溶液中，觀察現(xiàn)象并解釋原因。實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2一一4 稀稀H2SO4ZnCu現(xiàn)象：現(xiàn)象：解釋?zhuān)航忉專(zhuān)篫n片上有氣泡（片上有氣泡（H2），），Zn片逐溶解；片逐溶解；Cu片無(wú)明顯現(xiàn)象。片無(wú)明顯現(xiàn)象。Zn+2H+=Zn2+H2 將銅片和

3、鋅片用導(dǎo)線(xiàn)連接插將銅片和鋅片用導(dǎo)線(xiàn)連接插入稀硫酸溶液中，觀察現(xiàn)象并解釋原因入稀硫酸溶液中，觀察現(xiàn)象并解釋原因。實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2-4 稀稀H2SO4ZnCu現(xiàn)象：現(xiàn)象：解釋?zhuān)航忉專(zhuān)篫n片逐漸溶解但無(wú)氣泡；片逐漸溶解但無(wú)氣泡；Cu片上有氣泡（片上有氣泡（H2）；）；電電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)。？G【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象剖析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象剖析】Zn片逐漸溶解但無(wú)氣泡；片逐漸溶解但無(wú)氣泡；Cu片上有氣泡（片上有氣泡（H2）；）；電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)。指針偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明電路中有電流通過(guò)，說(shuō)指針偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明電路中有電流通過(guò)，說(shuō)明發(fā)生了電子定向移動(dòng)。明發(fā)生了電子定向移動(dòng)。Zn 比比Cu活潑，用導(dǎo)線(xiàn)連在一起時(shí)，活潑，用導(dǎo)線(xiàn)連在一

4、起時(shí)，Zn片失片失去的電子（去的電子（Zn2e=Zn2+）變成）變成Zn2+進(jìn)入進(jìn)入溶液，電子經(jīng)導(dǎo)線(xiàn)流向溶液，電子經(jīng)導(dǎo)線(xiàn)流向Cu片，片，溶液中的溶液中的H由于電場(chǎng)作用下移向由于電場(chǎng)作用下移向Cu片得電子被還原成片得電子被還原成H2（2H+2e=H2）整個(gè)裝置能量是怎樣整個(gè)裝置能量是怎樣轉(zhuǎn)化的？轉(zhuǎn)化的？一、原電池一、原電池1.1.定義：定義：將將化學(xué)能化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變成直接轉(zhuǎn)變成電能電能的裝置，的裝置，稱(chēng)為原電池稱(chēng)為原電池電源電源2.2.正負(fù)極：正負(fù)極：+-負(fù)極：負(fù)極：電子流進(jìn)（或電流流出）的一極電子流進(jìn)（或電流流出）的一極正極：正極：電子流出（或電流流進(jìn)）的一極電子流出（或電流流進(jìn)）的一極一、原

5、電池一、原電池3.3.電極反應(yīng)：電極反應(yīng)：電極材料電極材料原電池正負(fù)極原電池正負(fù)極電極反應(yīng)式電極反應(yīng)式發(fā)生的反應(yīng)發(fā)生的反應(yīng)Zn片片Cu片片電極總離子反應(yīng)電極總離子反應(yīng)負(fù)極負(fù)極正極正極Zn-2eZn-2e-=Zn=Zn2+2+2H2H+2e+2e-=H=H2 2氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)還原反應(yīng)還原反應(yīng)Zn+2HZn+2H+=Zn=Zn2+2+H+H2 2（兩個(gè)電極反應(yīng)之和）（兩個(gè)電極反應(yīng)之和）小結(jié)：小結(jié)：負(fù)極負(fù)極失去電子失去電子的一極的一極氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)活性強(qiáng)活性強(qiáng)正極正極得到電子得到電子的一極的一極還原反應(yīng)還原反應(yīng)活性弱活性弱e-e-e-_外電路：外電路：內(nèi)電路：內(nèi)電路：陽(yáng)離子陽(yáng)離子正極正極陰離子陰

6、離子負(fù)極負(fù)極負(fù)極負(fù)極正極正極e-這樣整個(gè)電路構(gòu)成了閉合回路，帶電粒子的定向這樣整個(gè)電路構(gòu)成了閉合回路，帶電粒子的定向移動(dòng)產(chǎn)生電流移動(dòng)產(chǎn)生電流一、原電池一、原電池4.4.工作原理：工作原理：正極正極負(fù)極負(fù)極 H2SO4(aq)CuSO4(aq)ZnCu負(fù)極負(fù)極():.正極正極():.總反應(yīng)式總反應(yīng)式:.負(fù)極負(fù)極():.正極正極():.總反應(yīng)式總反應(yīng)式:.課堂練習(xí)：課堂練習(xí)：請(qǐng)?jiān)趫D上標(biāo)出電子的流動(dòng)方向和電流方向請(qǐng)?jiān)趫D上標(biāo)出電子的流動(dòng)方向和電流方向,并判斷正負(fù)極，寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式并判斷正負(fù)極，寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式.AgFeIe-e-IFeAgFe2e-=Fe 2+2H+2e-=H2Fe+

7、2H+=Fe 2+H2ZnCuZn2e-=Zn2+Cu2+2e-=CuZn+Cu2+=Zn2+Cu回憶思考：通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)想想原電池是由哪幾部分組成的，構(gòu)成原電池的條件又有哪些一、原電池一、原電池組成：兩電極、導(dǎo)線(xiàn)、電解質(zhì)溶液以及容器組成：兩電極、導(dǎo)線(xiàn)、電解質(zhì)溶液以及容器構(gòu)成條件猜想構(gòu)成條件猜想：電極有關(guān)電極有關(guān)-相同的電極材料相同的電極材料導(dǎo)線(xiàn)有關(guān)導(dǎo)線(xiàn)有關(guān)-切斷導(dǎo)線(xiàn)切斷導(dǎo)線(xiàn)電解質(zhì)溶液有關(guān)電解質(zhì)溶液有關(guān)-非電解質(zhì)非電解質(zhì)不可不可實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)探究:形成原電池的條件形成原電池的條件結(jié)論：有兩種活動(dòng)性不同的金屬作電極有兩種活動(dòng)性不同的金屬作電極實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)探究:形成原電池的條件形成原電池的條件有兩種活

8、潑性不同的金屬有兩種活潑性不同的金屬（或一種是非金屬導(dǎo)體）作電極（或一種是非金屬導(dǎo)體）作電極其中:較活潑的金屬作負(fù)極較活潑的金屬作負(fù)極較不活潑的金屬、石墨等作正極較不活潑的金屬、石墨等作正極可以可以結(jié)論：實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)探究:形成原電池的條件形成原電池的條件結(jié)論：整個(gè)裝置構(gòu)成閉合電路整個(gè)裝置構(gòu)成閉合電路不可不可實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)探究:形成原電池的條件形成原電池的條件結(jié)論：電極材料均浸入的是電極材料均浸入的是電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液不可不可實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)探究:形成原電池的條件形成原電池的條件結(jié)論：一個(gè)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)一個(gè)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng) u不可不可一、原電池一、原電池5.5.原電池的形成條件：原電池

9、的形成條件：兩極一液一連線(xiàn)兩極一液一連線(xiàn) 兩種活潑性不同的金屬兩種活潑性不同的金屬（或其中一種為能導(dǎo)電的非金（或其中一種為能導(dǎo)電的非金屬，如屬，如“碳棒碳棒”）作電極作電極 其中較活潑金屬為負(fù)極。較不活潑金屬（或非金屬其中較活潑金屬為負(fù)極。較不活潑金屬（或非金屬）為正極（）為正極（正極一般不參與電極反應(yīng)，只起導(dǎo)電作用正極一般不參與電極反應(yīng)，只起導(dǎo)電作用）；特殊特殊AI-Mg-NaOH是是Al作負(fù)極作負(fù)極Fe-Cu-HNO3（濃）是（濃）是Cu作負(fù)極作負(fù)極 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液 形成閉合回路形成閉合回路 能自發(fā)地發(fā)生能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)酒精、蔗糖、四氯化碳不行酒精、蔗糖、四氯化碳

10、不行AAAAAAZn CuFe C(石墨石墨)Zn CuZn ZnFe CuSi C(石墨石墨)稀稀H2SO4 CuSO4 溶液溶液 稀稀H2SO4 稀稀H2SO4 A B C DZn CuA稀稀H2SO4 酒精酒精 稀稀H2SO4 E F G H1.202.某金屬能跟稀鹽酸作用放出氫氣，該金屬與鋅組成原電池時(shí)，鋅為負(fù)極，此金屬是()A.Mg B.Fe C.Al D.CuB3.由銅鋅和稀硫酸組成的原電池工作時(shí)，電解質(zhì)溶液的 PH()A.不 B.先變大后變小 C.逐漸變大 D.逐漸變小C4.4.如圖裝置，電流表如圖裝置，電流表G G發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時(shí)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時(shí)A A極逐極逐漸變粗，漸變粗，B B

11、極逐漸變細(xì)，極逐漸變細(xì)，C C為電解質(zhì)溶液，則為電解質(zhì)溶液，則A A、B B、C C應(yīng)是下列各組中的哪一組（應(yīng)是下列各組中的哪一組（）A A、A A是鋅，是鋅，B B是銅，是銅，C C為稀為稀H H2 2SOSO4 4 B B、A A是銅，是銅，B B是鋅，是鋅，C C為稀硫酸為稀硫酸 C C、A A是鐵，是鐵，B B是銀，是銀，C C為為AgNOAgNO3 3溶液溶液 D D、A A是是AgAg，B B是鐵，是鐵，C C為為AgNOAgNO3 3溶液溶液 A A C CA AB BD5.5.把把a(bǔ) a、b b、c c、d d四塊金屬片浸入稀硫酸中，用四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線(xiàn)兩兩相連組成

12、原電池。若導(dǎo)線(xiàn)兩兩相連組成原電池。若a a、b b相連時(shí)，相連時(shí)，a a為為負(fù)極；負(fù)極；c c、d d相連時(shí)，電流由相連時(shí)，電流由d d到到c c；a a、c c相連時(shí)相連時(shí)，c c極上產(chǎn)生大量氣泡，極上產(chǎn)生大量氣泡，b b、d d相連時(shí)，相連時(shí)，b b上有大上有大量氣泡產(chǎn)生，則四種金屬的活動(dòng)性順序由強(qiáng)到量氣泡產(chǎn)生，則四種金屬的活動(dòng)性順序由強(qiáng)到弱的為弱的為()()A Aa b c d Ba b c d Ba c d b a c d b C Cc a b d Dc a b d Db d c a b d c a B判斷原電池正、負(fù)極的方法判斷原電池正、負(fù)極的方法1 1、由組成原電池的兩極材料判斷：

13、、由組成原電池的兩極材料判斷：一般是活潑的金屬為負(fù)極一般是活潑的金屬為負(fù)極活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極2 2、根據(jù)電流方向或電子流動(dòng)方向判斷：、根據(jù)電流方向或電子流動(dòng)方向判斷：電子流出的一極是負(fù)極，電子流進(jìn)的一極是正極電子流出的一極是負(fù)極，電子流進(jìn)的一極是正極4 4、根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來(lái)判斷：、根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來(lái)判斷：發(fā)生氧化反應(yīng)的是負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)的是正極發(fā)生氧化反應(yīng)的是負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)的是正極【歸納小結(jié)歸納小結(jié)】5 5、電極反應(yīng)現(xiàn)象：、電極反應(yīng)現(xiàn)象：不斷溶解，質(zhì)量減少為負(fù)極；有氣體產(chǎn)生不斷溶解，質(zhì)量減少為負(fù)極；有氣體產(chǎn)生,或

14、質(zhì)量增加或或質(zhì)量增加或不變?yōu)檎龢O不變?yōu)檎龢O3 3、根據(jù)內(nèi)電路離子移動(dòng)的方向判斷：、根據(jù)內(nèi)電路離子移動(dòng)的方向判斷：陽(yáng)離子移向的一極為正極，陰離子移向的為負(fù)極陽(yáng)離子移向的一極為正極，陰離子移向的為負(fù)極制作化學(xué)電源制作化學(xué)電源加快反應(yīng)速率：加快反應(yīng)速率：例如，實(shí)驗(yàn)室制例如，實(shí)驗(yàn)室制H2時(shí)，由于鋅太純，反應(yīng)一般較慢時(shí)，由于鋅太純，反應(yīng)一般較慢，可加入少量，可加入少量CuSO4以加快反應(yīng)速率。以加快反應(yīng)速率。判斷金屬活動(dòng)性的強(qiáng)弱判斷金屬活動(dòng)性的強(qiáng)弱揭示鋼鐵腐蝕的原因及防止鋼鐵的腐蝕。揭示鋼鐵腐蝕的原因及防止鋼鐵的腐蝕。鋼鐵中含有碳，可與鋼鐵中含有碳，可與Fe組成原電池，發(fā)生原電池反應(yīng)組成原電池，發(fā)生原電池反應(yīng)而使鋼鐵遭到腐蝕而使鋼鐵遭到腐蝕一、原電池一、原電池6.6.原電池原理的應(yīng)用：原電池原理的應(yīng)用：通常在輪船的尾部和在船殼的水線(xiàn)以下通常在輪船的尾部和在船殼的水線(xiàn)以下 部分，裝有一定數(shù)量的鋅塊，請(qǐng)解釋原部分，裝有一定數(shù)量的鋅塊，請(qǐng)解釋原 因因。思考題思考題原因：原因：輪船的船身一般是用鐵輪船的船身一般是用鐵做的，裝上鋅塊后，鐵跟鋅形做的，裝上鋅塊后，鐵跟鋅形成原電池，此時(shí)鋅作為負(fù)極發(fā)成原電池，此時(shí)鋅作為負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)溶掉，而鐵作為正生氧化反應(yīng)溶掉，而鐵作為正極被保護(hù)起來(lái)不受腐蝕。極被保護(hù)起來(lái)不受腐蝕。