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1、第三单元 化学能与电能的转化1通过过制作简简易原电电池的实验实验 ，认识认识 化学能转转化为电为电 能的条件，初步认识认识 原电电池反应应的原理及其应应用。2通过过活动动与探究，知道燃料电电池工作原理，认识认识 研制新型电电池的重要性。3通过阅读过阅读 与交流，了解常见见的化学电电源及其应应用，初步学习习电电极反应应式的书书写。4通过观过观 察与思考，认识电认识电 能转转化为为化学能的条件，初步认认识电识电 解池的工作原理。5通过铜电过铜电 解精炼炼原理的学习习，了解电电解池原理的应应用。第一课时课时 化学能转转化为电为电 能1概念：原电池是将 能转转化为为 能的一种装置。2工作原理(以锌铜原
2、电池为例)(1)两电电极负负极： 电电子的电电极，对应对应 物质质作 剂剂，发发生 反应应，电电极反应应式： 。正极： 电电子的电电极，对应对应 物质质作 剂剂，发发生 反应应，电电极反应应式： 。(2)电电解质质溶液： 。笃学一 原电池化学电电失去还还原氧化Zn2e Zn2得到氧化还还原2H2e H2稀硫酸(3)闭闭合回路的形成：Zn 电电子生成Zn2进进入溶液，失去的电电子经经 电电极流向导线导线 ，电电子经导线经导线 通过电过电 流计计流入 电电极，在铜铜片上H 电电子生成氢氢气。在溶液中 向 电电极附近移动动，使电电极和溶液形成电电流回路。所以原电电池中电电子的流向为为：从 极经经外电
3、电路流向 极，不经过经过 溶液。(4)发发生 反应应：总总反应应的离子方程式： 。原电电池就是这样这样 通过过氧化还还原反应实现应实现 化学能向电电能转转化的。失去锌锌铜铜得到Zn2铜铜负负正氧化还还原Zn2H Zn2H2笃学二 钢铁的电化学腐蚀 电电解质质溶液原电电池活泼泼HOH氧气【慎思1】 根据课课本中的活动动与探究回答：H得到的电电子是Cu失去的吗吗？在这这个过过程中Cu起什么作用？你怎样样知道导线导线中有电电子通过过？提示 不是；Cu做导导体，起传导电传导电 子的作用；电电流表的指针发针发 生了偏转转。【慎思2】 构成原电电池应应具备备什么条件？以铜铜和Ag为电为电 极，稀硫酸为电为
4、电 解质质溶液能否形成原电电池？提示 (1)构成原电电池的条件一般有四点：一是具有活动动性不同的两电电极；二是具有电电解质质溶液；三是形成闭闭合回路；四是活动动性强的电电极能够够自发发的与电电解质质溶液发发生氧化还还原反应应。(2)不能形成原电电池，因为为原电电池是自发发的氧化还还原反应应，而Cu或Ag与稀H2SO4都不能自发发地反应应。【慎思3】 若将铜锌铜锌 原电电池中的Cu电电极换换成石墨，可以吗吗？为为什么？提示 可以，因为为Cu在该该原电电池中起到的是传递电传递电 子的作用，其本身并未参与电电极反应应。所以，把Cu电电极换换成能导导电电的材料就可以。当然，该该材料的活泼泼性不能比负负
5、极活泼泼。【慎思4】 钢铁铁在干燥的空气中长时间长时间 不易生锈锈，但在潮湿的空气里很快就会生锈锈，纯纯的铁铁片在潮湿的空气里也不容易生锈锈，这这是什么原因呢？提示 钢铁钢铁 腐蚀实质蚀实质 上是发发生了原电电池反应应，具备备了构成原电电池的条件，而干燥的空气中不具备备与电电解质质溶液接触，纯纯的铁铁片不能构成原电电池的两电电极，所以不容易生锈锈。1电极材料：具有活泼性不同的两个电电极，而且要求其中某一电电极能与电电解质质溶液自发发地发发生氧化还还原反应应。2电解质溶液：根据电电极的性质选择质选择 合适的酸、碱或者盐盐作为为电电解质质溶液，以利于电电极发发生化学反应应。电电解质质溶液的作用：一
6、是参与氧化还还原反应应，二是在溶液中构成闭闭合回路，起到导电导电 的作用。原电池的构成条件 3形成闭合回路：外电电路有导线导电导线导电 ，电电子从负负极流向正极；内电电路有电电解质质溶液和电电极导电导电 (有时时两个电电极直接接触可以省略外部导线导线 )，阴离子向负负极移动动，阳离子向正极移动动，构成了闭闭合回路。4能够发生自发的氧化还原反应，负极发生氧化反应，正极发生还原反应。总之，构成原电电池的四个基本条件是相互联联系的，不能孤立、片面地理解，可总结为总结为 ：“一强一弱两块块板，两极必用导导线连线连 ，同时时插入电电解液，活动导动导 体溶里边边”。【例1】下列装置能形成原电电池的是( )
7、。答案 C判断某装置是否为原电池，要以构成原电池的基本条件为判断标准，不能仅凭装置的外形下结论。原电池的判定，主要四看，看电极：两极为导体且存在活泼性差异(燃料电池的电极一般为惰性电极)；看溶液：两极插入溶液中；看回路：形成闭合回路或两极直接接触；看本质：有无氧化还原反应的发生。【体验1】下列装置能够组够组 成原电电池的是 ( )。解析 A项，Ag和Cu与稀H2SO4都不能发生氧化还原反应，错；C项，蔗糖为非电解质且两个电极活泼性相同，错；D项，没有构成闭合回路，错。答案 B1根据组成原电池的两极材料判断：一般是活泼泼的金属为负为负 极；活泼泼性较较弱的金属或能导电导电 的非金属为为正极。2根
8、据电流方向或电子流动方向判断：电子流出的电电极是负负极，电电子流入的电电极是正极，而电电流是由正极流向负负极。3根据原电池中电解质溶液内离子的定向流动方向判断：在原电电池的电电解质质溶液内，阳离子移向的极是正极，阴离子移向的极是负负极。原电池正负极的判断方法 4根据原电池两极发生的变化来判断：失去电电子发发生氧化反应应的电电极是负负极，得到电电子发发生还还原反应应的电电极是正极。5根据现象判断：一般溶解的一极为负为负 极，增重或有气泡放出的一极为为正极。6根据化合价的变化来判断：在原电电池的总总反应应方程式中，有化合价升高元素的物质质做负负极，有化合价降低元素的物质质做正极。【例2】某实验兴实
9、验兴 趣小组组用如图图所示装置做完实验实验 后，在读书读书卡 片上记记下了如下6条记录记录 ，其中正确的是( )。在分析原电池时，首先要确定两电极，然后再分析氧化还原、电子流向、电极产物、电极现象、电极反应式等内容。判断两电极的核心是看在总反应中失去电子的物质对应是负极，另一极为正极。例如，铝、镁、氢氧化钠溶液构成的原电池，因反应是铝与氢氧化钠和水反应铝失去电子，所以铝是负极(虽然镁比铝活泼)。解析 根据总总反应应方程式知化合价升高失去电电子的物质质是Zn，所以负负极上发发生反应应的物质质是Zn。答案 D(1)加快氧化还还原反应应速率如实验实验 室用Zn和稀H2SO4(或稀HCl)反应应制H2
10、，常用粗锌锌，它产产生H2的速率快。原因是粗锌锌中的杂质杂质 和锌锌、稀H2SO4溶液形成原电电池，加快了锌锌的反应应，使产产生H2的速率加快。(2)比较较金属的活动动性强弱原电电池中，一般活动动性强的金属为负为负 极，活动动性弱的金属为为正极。例如有两种金属A和B，用导线连导线连 接后插入到稀硫酸中，观观察到A极溶解，B极上有气泡产产生，由原电电池原理可知，金属活动动性AB。原电池原理的应用 【例3】有A、B、C、D四块块金属片，进进行如下实验实验 ：A、B用导线导线 相连连后，同时时浸入稀H2SO4溶液中，A极为负为负极；C、D用导线导线 相连连后，同时时浸入稀H2SO4溶液中，电电流由D
11、流向C；A、C相连连后，同时时浸入稀H2SO4溶液中，C极产产生大量气泡；B、D相连连后，同时时浸入稀H2SO4溶液中，D极发发生氧化反应应。据此，判断四种金属的活动动性顺顺序是( )。 AABCD BACDB CCABD DBDCA解析 金属与稀H2SO4溶液组组成原电电池，活泼泼金属为负为负 极，失去电电子发发生氧化反应应，较较不活泼泼的金属为为正极，H在正极表面得到电电子生成H2，电电子运动动方向由负负极正极，电电流方向则则由正极负负极。在题题述原电电池中，AB原电电池，A为负为负 极；CD原电电池，C为负为负 极；AC原电电池，A为负为负 极；BD原电电池，D为为负负极。综综上可知，金
12、属活动动性：ACDB。答案 B金属活动性可根据原电池中负极的金属活动性强于正极的金属活动性进行判断，根据现象找出正、负极是这类题目的关键。(4)原电电池设计设计 及注意的问题问题 ： 按如图图所示连连接好实验仪实验仪 器，注意观观察(耳朵朵听)耳机是否有声音发发出，如果没有，可将原电电池的两个电电极中的一极接触耳机插头头上的一极(注意：接触的同时时耳机的另一个极是连连接在原电电池的另一个电电极上的)，这时这时 可以听见见耳机发发出“嚓嚓嚓嚓嚓嚓 ”声音。其原因是：在原电电池中，由化学能转转化为为_。 如果将装置中的耳机改为电为电 流计计，则铁钉应该则铁钉应该 接电电流计计的_极，电电极反应应是_；另一极应该应该 接电电流计计的_极，电电极发发生了_反应应。
