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1、新课标人教版化学必修新课标人教版化学必修 第二章第二节化学能与电能第二章第二节化学能与电能 ( (第课时）第课时）有些人把能源分为一次能源和二次能有些人把能源分为一次能源和二次能源，请问太阳能和电能属于那一类呢？源，请问太阳能和电能属于那一类呢？一次能源：一次能源：直接直接从自然界取得的能源，从自然界取得的能源，例如流水、风力、原煤、石油、天然例如流水、风力、原煤、石油、天然气、天然铀矿等。气、天然铀矿等。想一想想一想二次能源：一次能源二次能源：一次能源经过加工、转换经过加工、转换得得到的能源，例如电力、蒸汽等。到的能源，例如电力、蒸汽等。【资料卡片【资料卡片】20012001年我国发电总量构
2、成如图年我国发电总量构成如图2-72-7，火力发电居于首位。火力发电居于首位。 看图，简述火力发电的工作原理？看图，简述火力发电的工作原理？思考：思考：1.煤燃烧的本质是什么？煤燃烧的本质是什么？ 氧化剂与还原剂之间发生电子转移，即氧化剂与还原剂之间发生电子转移，即氧化还原反应。氧化还原反应。2.请大家根据图请大家根据图2-8分析火力发电具有那些分析火力发电具有那些缺点？缺点？3.能否将化学能直接转变为电能供我们使用呢？能否将化学能直接转变为电能供我们使用呢？产生二氧化硫和氮的氧化物，导致空气污产生二氧化硫和氮的氧化物，导致空气污染，也会造成染，也会造成酸雨酸雨，破坏生态环境；会产破坏生态环境
3、；会产生二氧化碳，会使地球的生二氧化碳，会使地球的温室效应温室效应恶化。恶化。1.1.在实验在实验( (一一) )中中, ,溶液中的溶液中的H H+ +在哪块金属上得在哪块金属上得到电子被还原生成氢气到电子被还原生成氢气? ?2.2.在实验在实验( (二二) )中的铜片上是否有现象中的铜片上是否有现象? ?铜的金铜的金属活动性在氢后面，为何在铜的表面有氢气属活动性在氢后面，为何在铜的表面有氢气放出呢？实验放出呢？实验( (二二) )中电流表的指针有何变化中电流表的指针有何变化？实验一实验一实验一实验一ZnCuZnCu实验二实验二实验二实验二A A原电池原电池：把化学能转化为电能的装置。：把化学
4、能转化为电能的装置。稀硫酸稀硫酸电极电极 电极电极材料材料电极反应电极反应反应类型反应类型 Zn CuZn-2e-=Zn2+氧化反应 2H+2e-=H2还原反应负极正极负极负极: 较活泼的金属较活泼的金属正极正极: 较不活泼的金属或非金属导体较不活泼的金属或非金属导体ZnCuA A-+稀硫酸稀硫酸ZnFeA稀硫酸稀硫酸CZnFeCA稀硫酸稀硫酸-+-+-+A请根据下列原电池正负构造特点，请根据下列原电池正负构造特点，总结出如何判断原电池的正负极总结出如何判断原电池的正负极稀硫酸稀硫酸判断原电池正、负极的方法判断原电池正、负极的方法1 1、由组成原电池的两极材料判断：、由组成原电池的两极材料判断
5、：一般是活泼的金属为负极一般是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活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极2 2、根据电流方向或电子流动方向判断：、根据电流方向或电子流动方向判断：电流是由正极流向负极；电流是由正极流向负极；电子流动方向是由负极流向正极。电子流动方向是由负极流向正极。3 3、根据原电池两极发生的变化来判断：、根据原电池两极发生的变化来判断：原电池的负极总是失电子发生氧化反应，原电池的负极总是失电子发生氧化反应，正极总是得电子发生还原反应。正极总是得电子发生还原反应。【归纳小结【归纳小结】4、电极反应现象电极反应现象 不断溶解，质量减少为负极；有气体产生不断溶解，
6、质量减少为负极；有气体产生,或质量增加或不变为正极或质量增加或不变为正极1 1、下列四个装置中，导线中的电子由左边一、下列四个装置中，导线中的电子由左边一极流向右边一极的是（极流向右边一极的是（ ） 稀稀H H2 2SOSO4 4ZnZnZnZn(A)(A)稀稀H H2 2SOSO4 4CuCuZnZn(B)(B)稀稀H H2 2SOSO4 4ZnZnC C(C)(C)C如图装置，电流表如图装置，电流表G G发生偏转，同时发生偏转，同时A A极逐渐极逐渐变粗，变粗，B B极逐渐变细，极逐渐变细，C C为电解质溶液，则为电解质溶液，则A A、B B、C C应是下列各组中的哪一组（应是下列各组中的
7、哪一组（ ） A A、A A是锌，是锌，B B是铜，是铜，C C为稀为稀H H2 2SOSO4 4 B B、A A是铜，是铜，B B是锌，是锌，C C为稀硫酸为稀硫酸 C C、A A是铁，是铁，B B是银，是银，C C为为AgNOAgNO3 3溶液溶液 D D、A A是是AgAg，B B是铁，是铁，C C为为AgNOAgNO3 3溶液溶液 A A C CA AB BD请判断下列原电池的正负极情况和请判断下列原电池的正负极情况和电流方向电流方向硫酸铜ZnFeA硫酸铜ZnCAFeCA硫酸铜-+-+-+X X、Y Y、Z Z都都都都是是是是金金金金属属属属，把把把把X X浸浸浸浸入入入入Z Z的的的
8、的硝硝硝硝酸酸酸酸盐盐盐盐溶溶溶溶液液液液中中中中，X X的的的的表表表表面面面面有有有有Z Z析析析析出出出出，X X与与与与Y Y组组组组成成成成原原原原电电电电池池池池时时时时，Y Y是是是是电电电电池池池池的的的的负负负负极极极极。X X、Y Y、Z Z三三三三种种种种金金金金属属属属的的的的活动性顺序为（活动性顺序为（活动性顺序为（活动性顺序为（ ）C C因为因为因为因为X X置换出置换出置换出置换出Z,Z,所以金属性所以金属性所以金属性所以金属性负极的金属较活泼负极的金属较活泼负极的金属较活泼负极的金属较活泼, ,所以所以所以所以下下 页页上上 页页首首 页页 小小 结结结结 束束
9、 把把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，相连时，a为为负极；负极；c、d相连时，电流由相连时，电流由d到到c；a、c相连时，相连时，c极上产生大量气泡，极上产生大量气泡，b、d相连时，相连时，b上有大量气上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为：泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为： ( ) Aa b c d Ba c d b Cc a b . d Db d c a B1、原电池：、原电池： 把化学能转化为电能的装置把化学能转化为电能的装置2、原电池原理原电池原理原电池原电池负极
10、（较活泼金属）负极（较活泼金属）正极（较不活泼金属或非金属导体）正极（较不活泼金属或非金属导体）3、判断原电池正、负极的方法判断原电池正、负极的方法 较活泼的金属发生氧化反应，电子从较活较活泼的金属发生氧化反应，电子从较活泼的金属（负极）通过导线流向较不活泼的金泼的金属（负极）通过导线流向较不活泼的金属（正极）属（正极）1 1、由组成原电池的两极材料判断；、由组成原电池的两极材料判断；2 2、根据电流方向或电子流动方向判断；、根据电流方向或电子流动方向判断；3 3、根据原电池两极发生的变化来判断；、根据原电池两极发生的变化来判断；4、电极反应现象、电极反应现象活负惰正活负惰正CuCu与稀硫酸进
11、行实验与稀硫酸进行实验. .ZnZn石墨石墨与稀硫酸进行实验与稀硫酸进行实验. .FeFel l与稀硫酸进行实验与稀硫酸进行实验. .CuCuZnZn与乙醇进行实验与乙醇进行实验. .CuCuZnZn与一个西红柿与一个西红柿( (或一个苹果或一个苹果) )进行实验进行实验. .Cu石墨石墨与稀硫酸进行实验与稀硫酸进行实验.要注意指针的偏转方向，判断正负极要注意指针的偏转方向，判断正负极原电池设计思路：原电池设计思路：能自发进行的氧化还原反应能自发进行的氧化还原反应通常须两个活性不同的电极通常须两个活性不同的电极电解质溶液电解质溶液还原剂在负极失电子，发生氧化反应，还原剂在负极失电子，发生氧化反
12、应，氧化剂在正极得电子氧化剂在正极得电子, ,发生还原反应发生还原反应Fe比比Fe不活泼的金属或石墨不活泼的金属或石墨 CuSO4 、CuCl2等等负极：负极：正极：正极：电解质溶液：电解质溶液：思思 考考 题题请根据反应请根据反应:Fe+Cu:Fe+Cu2+2+=Fe=Fe2+2+Cu+Cu设计原电池，你有哪些可行方案设计原电池，你有哪些可行方案? ?Cu2+溶液思思 考考 题题请根据反应请根据反应2Fe2Fe3+3+Fe=3Fe+Fe=3Fe2+2+设计原电池，你有哪些可行方案设计原电池，你有哪些可行方案? ?Fe-Cu FeCl3Fe-C Fe(NO3)3Fe-Ag Fe(SO4)3通过
13、上述实验设计，试说明化学电池由几部通过上述实验设计，试说明化学电池由几部分构成，它的组成条件是什么？分构成，它的组成条件是什么？【思考与交流【思考与交流】Zn二二.构成原电池的条件构成原电池的条件:1、自发进行的氧化还原反应、自发进行的氧化还原反应2、有两种活动性不同的金属（或一种是非、有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体如碳棒）做电极。金属导体如碳棒）做电极。（一般负极与电解质发生氧化还原反应）（一般负极与电解质发生氧化还原反应）3、两极材料均插入电解质溶液中、两极材料均插入电解质溶液中。 4、两极相连形成闭合回路。、两极相连形成闭合回路。1 1、下列四个装置中，导线中的电子由左边一、
14、下列四个装置中，导线中的电子由左边一极流向右边一极的是（极流向右边一极的是（ ） 稀稀H H2 2SOSO4 4ZnZnZnZn(A)(A)稀稀H H2 2SOSO4 4CuCuZnZn(B)(B)稀稀H H2 2SOSO4 4ZnZnC C(C)(C)C如图装置，电流表如图装置，电流表G G发生偏转，同时发生偏转，同时A A极逐渐极逐渐变粗，变粗，B B极逐渐变细，极逐渐变细，C C为电解质溶液，则为电解质溶液，则A A、B B、C C应是下列各组中的哪一组（应是下列各组中的哪一组（ ） A A、A A是锌，是锌，B B是铜，是铜，C C为稀为稀H H2 2SOSO4 4 B B、A A是铜
15、，是铜，B B是锌，是锌，C C为稀硫酸为稀硫酸 C C、A A是铁，是铁，B B是银，是银，C C为为AgNOAgNO3 3溶液溶液 D D、A A是是AgAg，B B是铁，是铁，C C为为AgNOAgNO3 3溶液溶液 A A C CA AB BD请判断下列原电池的正负极情况和请判断下列原电池的正负极情况和电流方向电流方向硫酸铜ZnFeA硫酸铜ZnCAFeCA硫酸铜-+-+-+X X、Y Y、Z Z都都都都是是是是金金金金属属属属，把把把把X X浸浸浸浸入入入入Z Z的的的的硝硝硝硝酸酸酸酸盐盐盐盐溶溶溶溶液液液液中中中中，X X的的的的表表表表面面面面有有有有Z Z析析析析出出出出，X
16、X与与与与Y Y组组组组成成成成原原原原电电电电池池池池时时时时，Y Y是是是是电电电电池池池池的的的的负负负负极极极极。X X、Y Y、Z Z三三三三种种种种金金金金属属属属的的的的活动性顺序为（活动性顺序为（活动性顺序为（活动性顺序为（ ）C C因为因为因为因为X X置换出置换出置换出置换出Z,Z,所以金属性所以金属性所以金属性所以金属性负极的金属较活泼负极的金属较活泼负极的金属较活泼负极的金属较活泼, ,所以所以所以所以 把把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，相连时，a为为负极；负极；c、d
17、相连时，电流由相连时，电流由d到到c；a、c相连时，相连时，c极上产生大量气泡，极上产生大量气泡，b、d相连时，相连时，b上有大量气上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为：泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为： ( ) Aa b c d Ba c d b Cc a b . d Db d c a B1.1.下列装置中能组成原电池形成电流的是下列装置中能组成原电池形成电流的是( ( ) )CZnCuH2SO4AZnCuCuSO4AZnCu酒精A BA BZnH2SO4ACuH2SO4C DC D没有形成闭合回路没有形成闭合回路没有形成闭合回路没有形成闭合回路酒精不是酒精不是酒精
18、不是酒精不是电解质电解质电解质电解质没有形成没有形成没有形成没有形成闭合回路闭合回路闭合回路闭合回路你知道了吗？你知道了吗？哈哈！化学也能解决医学问题？哈哈！化学也能解决医学问题？ 请同学们根据原电池的原理，指出下列请同学们根据原电池的原理，指出下列原电池的正极与负极分别是什么？写出电极原电池的正极与负极分别是什么？写出电极反应式和总反应方程式。反应式和总反应方程式。 相同条件下，纯锌粒和粗锌粒与同浓度相同条件下，纯锌粒和粗锌粒与同浓度的稀硫酸反应的速率一样吗？为什么？假如的稀硫酸反应的速率一样吗？为什么？假如要求你设计实验来证明你的观点，你的实验要求你设计实验来证明你的观点，你的实验方案是怎样的？证据和结论又是什么？方案是怎样的？证据和结论又是什么？
