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1、Chapt.2 化学反应与能量,2 化学能与电能,教学目标：,1、知识与技能 （1）通过实验探究，认识化学能可以转化为电能，初步认识原电池反应的原理。 （2）通过原电池反应的原理，得出构成原电池的条件 2、过程与方法 （1）通过活动与探究培养学生的动手动脑能力，仔细观察的能力 （2）培养学生的探究能力，激发学生学习和发明创造的欲望 3、情感、态度、价值观：通过对化学电源的原理分析，认识能源对社会发展的重要性，更激发学生对开发新能源兴趣，从而更热爱化学科学。,一次能源：直接从自然界取得的能源；,二次能源：一次能源经过加工、转换得到的能源。,如：流水、风力、原煤、石油、天然气等。,如：蒸汽、电力等
2、。,是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污 染最小的一种二次能源，又称 。,电能,电力,一、化学能转化为电能,火力发电的利与弊,一、化学能转化为电能,化学能,热能,机械能,电能,蒸汽,发电机,燃烧,让氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行，将氧化还原反应的能量储存起来.,化学电池,氧化还原反应,2、化学电池:,化学能要经过一系列能量转换才能转换为电能,能量转换效率不高,1、火力发电,（1）原电池原理,实验24,2. 再用导线把锌片和铜片连起来，观察铜片上有无气泡产生？,3. 在导线中间接入一个电流表，观察电流表的指针是否偏转?,溶解,有气泡产生,不溶解,溶解,不溶解,但有气泡产生,指针偏转
3、,电子从负极流出回正极,Zn片本身溶解 失电子 (氧化反应),发生得电子 的还原反应,负极(电子流出一极): Zn2e-Zn2+,正极(电子流入一极): 2H+ + 2e- H2,Zn+ 2H+ Zn2+ + H2,有气体产生,电极反应式,总反应方程式,实验探究:,ZnZn与稀硫酸进行实验. Zn石墨与稀硫酸进行实验. FeZn与稀硫酸进行实验. CuZn与乙醇进行实验. CuZn与一个西红柿(或一个苹果)进行实验. CuZn与两个西红柿进行实验. CuZn与橙汁进行实验.,C,H2SO4,（不可以）,（不可以）,（可以）,（不可以）,蔗糖、酒精、CCl4等不能产生自由移动的离子，不能形成闭合
4、回路,（不可以）,（可以）,思考与交流 化学电池组成条件是什么？,（2）原电池的构成条件,两种活泼性不同的材料（金属+金属、金属+非金属导体）构成电极。 电解质溶液。 电极要接成闭合回路。 能发生自发的氧化还原反应,怎样判别原电池的正负极?,（3）原电池电极的确定,根据电极材料的活泼性确定。,活泼金属是负极，不活泼金属、碳棒等其它导电材料是正极。,根据给出化学反应的本身确定。,失电子的反应氧化反应负极 得电子的反应还原反应正极,根据电子流动方向或电流流动方向判别,电子总是从 极流向 ，电流总是从 极流向 极。,溶解或损耗的是 极，增重或气泡产生的是 极 。,负,正,负,正,正,负,指明右图原电
5、池的正极与负极？写出电极反应式和总反应方程式。,电极反应: 负极Fe 2e = Fe 2+,正极 Cu2+ + 2e = Cu,总反应: Fe + Cu2+ = Fe 2+ + Cu,（4）电极反应的书写,下列装置哪些可以形成原电池? 形成原电池的写出电极反应式,并指出电子流动方向。,病 例 分 析,病 例 分 析,病 例 分 析,你能为她开一个药方吗？,1、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相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡，b、d相连时，d的质量减轻，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为：（ ） Aa b c
6、 d Ba c d b Cc a b . d Db d c a,B,练习：,（5）电池的设计,给定一个化学反应，如何将其设计成为电池？,Fe H2SO4 = FeSO4 H2 ,负极: 正极： 电解质溶液：,发生氧化反应,比负极材料不活泼的导电材料,与负极材料发生自发反应的溶液,组合电池,二、发展中的化学电源,氢氧燃料电池,1969年美国“阿波罗11号”登月成功。飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电池，其构造如图示：两个电极均由多孔性碳制成，通入的气体由孔隙逸出，并在电极表面放电。 1、a是 极，b是 极 电极反应式分别为：,负,正,1、碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛
7、应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为： Zn(s)+2MnO2(s)+H2O( l )=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s) 下列说法错误的是( ) A电池工作时，锌失去电子B电池正极的电极反应式为： 2MnO2(s)+H2O(1)+2e- =Mn2O3(s)+2OH- (aq)C电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极D外电路中每通过O.2mol电子， 锌的质量理论上减小6.5g,2.银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源,它的充电和放电过程可以表示为： 在此电池放电时,负极上发生反应的物质是 (A)Ag (B)Zn(OH)2 (C)Ag2O (D)Zn,放电,充电,2Ag + Zn(OH)2 Ag2O + Zn + H2O,3.氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生污染的铜镍电池。氢镍电池的总反应式是： H2+NiO(OH)2 Ni(OH)2+H2O 。根据此反应式判断，下列叙述中正确的是 A.电池放电时，H2是负极 B.电池放电时，氢元素被氧化 C.电池充电时，镍元素被还原 D.电池充电时，化学能转化为电能,放电,充电,
