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1、第二章 化学反应与能量第二节 化学能与热能第1课时 原电池【学习目标】1了解化学能与电能的转化关系。2初步了解化学电池的工作原理及应用。3知道原电池的组成及反应原理，能够利用氧化还原反应理论解释简单的原电池反应。【重点】原电池的工作原理、构成条件以及电极的判断【难点】原电池的工作原理、构成条件以及电极的判断【自主导学】1直接从自然界取得的能源称为 ，如 、 、 、 、 等。经过加工、转换得到的能源称为 如 、 等。2化学能与电能的相互转化燃烧间接转化燃烧我国发电总量构成上，火力发电居首位。燃煤发电过程中的能量转化过程为 化学能 燃烧 _能 蒸汽 _能 发电机 _能。直接转化-原电池 原电池是将
2、_能转化为_能的装置。在原电池中氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行，使其间电子发生转移，在闭合回路下形成电流，可见原电池反应的本质是氧化还原反应。3原电池及其工作原理【实验24】 Cu-Zn原电池实验探究实验步骤现 象铜片插入稀硫酸 铜片表面 锌片插入稀硫酸 锌片表面 铜片和锌片连接在一起插入稀硫酸铜片表面 锌片表面 铜片和锌片之间连一电流表铜片表面 锌片表面 电流表指针 以Cu-Zn原电池为例，分析原电池的工作原理：电极电极材料电极反应反应类型电子流向电流方向负极正极1.原电池是把 转变为 的装置。2.化学电池的反应本质： 。【问题交流】1你知道流水、风力、电力、蒸汽分别属于哪一级能
3、源吗？知道怎么区分吗？2 原电池是个什么样的装置？【预习达标自测】1.能源可分为一级能源和二级能源，自然界中以现成形式提供的能源称一级能源，需依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源。据此判断，下列叙述正确的是 ( ) A.天然气是二级能源 B.石油是二级能源 C.电能是一级能源 D.水力是一级能源2.下列说法中正确的是( ) A.原电池中的电极一定要由两种不同的金属组成 B.原电池中电子流出的一极是正极，发生氧化反应C.原电池两极均发生氧化还原反应 D.原电池中阳离子向正极移动3.化学电池可以直接将化学能转化为电能，化学电池的本质是( )A.化合价的升降 B. 电子的转移C.氧化还原反应
4、D.电能的储存重点难点探究探究一：原电池的构成条件及电极的判断方法【典例1】以下装置不能形成原电池的是 。【典例2】在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的是( ) A. 正极附近的SO42-浓度逐渐增大B. 电子通过导线由铜片流向锌片C. 正极有氧气逸出D. 铜片上有氢气逸出【解析】用导线连接的Zn片与Cu片放入稀硫酸中组成原电池，Zn片作为负极失电子变为Zn2+而进入溶液，电子通过导线流向Cu片，溶液中的阴离子SO42-、OH-等移向负极，H+移向正极，并在正极上得到电子而放出H2。故选D。【问题拓展】在原电池中正极与负极分别发生的是什么反应？为什么较活泼的金属常作为
5、负极？【规律技巧】1组成原电池的条件：w.w.w.k.s.5.u.c.o.m活动性不同的两个电极电解质溶液能自发地进行氧化还原反应形成闭合回路2.原电池的电极判断(1)负极总是失去电子，化合价升高，发生氧化反应；正极总是得到电子，化合价降低，发生还原反应。(2)电子流出的一极是负极，电子流入的一极是正极；(3)一般活泼的金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。探究2：原电池原理的应用【典例3】把a、b、c、d四块金属浸入到稀硫酸中，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流到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡；b、d相连时，b上由大量气泡产生。则
6、四种金属活动性顺序由强到弱正确的是( ) A.abcd B.acdbC.cabd D.bdca【解析】在稀硫酸中组成原电池时，较活泼的金属作负极，发生氧化反应；较不活泼的金属作正极，H+在该金属上得电子发生还原反应，有H2产生。电子从负极流向正极，电流由正极流向负极，则由a、b相连可知活泼型：ab;由c、d相连可知活泼性：cd；由a、c相连可知活泼性ac；由b、d相连可知db。故金属活动性acdb，选择B。【问题拓展】实验室里用锌与稀硫酸反应制取氢气时，为什么粗锌比纯锌产生氢气的速率快一些呢？【规律技巧】1.比较金属的活动性强弱(1)依据：原电池中一般活动性强的金属为负极，活动性差的金属为正极
7、。(2)应用：如有两种金属A和B，用导线连接后插入到稀硫酸中，观察到A极溶解，B极上有气泡放出，由原电池原理可知，金属活动性AB。2.加快氧化还原反应的速率如在实验室用稀硫酸反应制H2，常用粗锌，它产生H2的速率快。原因是粗锌中的杂质和锌、稀硫酸形成原电池，加快了Zn的腐蚀，使产生H2的速率加快；如加入CuSO4溶液，Zn置换出Cu，附着在锌片上形成原电池，也可以加快反应速率。【知识图解】 两个活泼性不同的电极电解质溶液条件闭合回路自发的氧化还原反应 e- 正极负极负极正极负极正极负极负极负极正极负极正极负极正极负极正极负极正极负极正极负极 电流正极负极正极负极原电池阳离子阳离子阳离子阳离子还
8、原反应还原反应还原反应还原反应原理：阴离子还原反应氧化反应得电子失电子阳离子阳离子阳离子氧化还原反应 电极材料电极的判断： 电解质溶液 本质：电子得失当堂达标检测有效训练、反馈矫正1.原电池是将化学能转化为电能的装置，但其构成具有一定的条件，这些条件是 ( )。电极(负极与正极：金属活动性不同)、电解质溶液、闭合回路、灯泡A. B. C. D.2.下列不能构成原电池的是( )3.下列说法中正确的是( )A.原电池是把电能转为化学能的装置B.原电池中电子流出的一极是正极，发生氧化反应C.原电池两极均发生氧化还原反应 D.原电池中的阳离子向正极移动训练案【基础达标测评】1对于原电池的电极名称叙述有
9、错误的是()A发生氧化反应的为负极B正极为电子流入的一极C比较不活泼的金属为负极D电流的方向由正极到负极2下面是四个化学反应，你认为理论上不可用于设计原电池的化学反应是()AZnAg2OH2O=Zn(OH)22AgBPbPbO22H2SO4=2PbSO42H2OCZnCuSO4=CuZnSO4DCCO22CO3茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、PtFe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中()铝合金是正极铝合金是负极海水是电解液铝合金电极发生还原反应A B C D4下列烧杯中盛放的都是稀硫酸，在铜电极上能产生气泡的是()5.5.如
10、图所示，两电极一为碳棒，一为铁片，若电流表的指针发生偏转，且a极上有大量气泡生成，则以下叙述正确的是() Aa为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸Bb为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液Ca为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸Db为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液6镍镉(NiCd)可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充放电反应按下式进行：Cd(OH)22Ni(OH)2充电放电Cd2NiO(OH)2H2O由此可知，该电池放电时的负极材料是()ACd(OH)2 BNi(OH)2 CCd DNiO(OH)7据报道，美国正在研究用锌电池取代目前广泛使用的铅蓄电池，锌电池具有容量大、污染少等优点
11、，其电池反应为2ZnO2=2ZnO，其原料为锌粉、电解液和空气。则下列叙述正确的是()A锌为正极，空气进入负极B负极反应为Zn2e=Zn2C正极发生氧化反应D电解液是酸溶液 8.原电池是一种_装置。电子的流动方向是从_极到_极；电流方向是从_极到_极。9.由铜、锌和稀硫酸组成的原电池中，正极是_，发生_反应，电极反应是_；负极是_，发生_反应，电极反应是_，总的反应式(离子方程式)是_。【能力达标测评】10.一个原电池的总反应的离子方程式是Zn+Cu2+=Zn2+Cu，该反应的原电池的组成正确的是( ) A B C D 正极 Zn Ag Cu Cu 负极 Cu Cu Zn Zn 电解质溶液 CuCl2 H2S04 CuSO4 FeCl211.X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出，X和Y组成原电池时，Y为电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为( )A. XYZ B. XZY C. YXZ D. YZX12.表明金属甲的活动性比金属乙的活动性强的叙述正确的是( )A.在氧化还原反应中，甲失电子比乙失电子多 B.甲比乙同价态的阳离子的氧化性强C.甲能与稀盐酸反应生成氢气而乙不能 D.将甲与乙组成原电池时，甲为正极13.对于锌-铜-稀硫酸组成的原电池装置中，当导线中有1mol电子通
