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1、化学能转化为电能化学能转化为电能123活动与探究活动与探究阅读课本阅读课本40页实验过程页实验过程4实验现象实验结论实验 1实验2实验3实验4锌片上有无色气泡产生，铜锌片上有无色气泡产生，铜片上没有明显现象。片上没有明显现象。锌片上有无色气泡产生，铜锌片上有无色气泡产生，铜片上没有明显现象。片上没有明显现象。锌片不断溶解，铜片上有无锌片不断溶解，铜片上有无色气泡产生，色气泡产生，锌片不断溶解，铜片上有无锌片不断溶解，铜片上有无色气泡产生，电流计发生偏色气泡产生，电流计发生偏转。转。H+在铜片上得到电子被在铜片上得到电子被还原成氢气。还原成氢气。H+在铜片上得到电子被在铜片上得到电子被还原成氢气
2、，说明有还原成氢气，说明有电电子从锌片流入到铜片子从锌片流入到铜片.铜片与稀硫酸不反应，铜片与稀硫酸不反应，2H+Zn=Zn2+H2铜片与稀硫酸不反应，铜片与稀硫酸不反应，2H+Zn=Zn2+H25一、化学能转化为电能一、化学能转化为电能（1）什么是原电池？）什么是原电池？把化学能转化为电能的装置叫把化学能转化为电能的装置叫把化学能转化为电能的装置叫把化学能转化为电能的装置叫做原电池做原电池做原电池做原电池6 意大利物理学家意大利物理学家 亚历山德罗亚历山德罗. .伏打伏打(Alessandro Volta)(Alessandro Volta)伏打电池伏打电池 1780年意大利著名生物学家伽伐
3、尼在解剖青年意大利著名生物学家伽伐尼在解剖青蛙时，已死去的青蛙竟然发生了抽搐。伽伐尼做蛙时，已死去的青蛙竟然发生了抽搐。伽伐尼做了如下实验：了如下实验： 实验实验1: 用一枝用一枝铜钩铜钩插入死青蛙的脊髓中，再插入死青蛙的脊髓中，再挂在挂在铁栏杆铁栏杆上，当青蛙腿碰到铁栏杆时，就发生上，当青蛙腿碰到铁栏杆时，就发生抽搐。抽搐。 实验实验2:将青蛙放到将青蛙放到铜制铜制的解剖盘里，当的解剖盘里，当解剖解剖刀刀接触蛙腿时，蛙腿发生抽搐。接触蛙腿时，蛙腿发生抽搐。 他根据实验得出：青蛙自身肌肉和神经里的他根据实验得出：青蛙自身肌肉和神经里的“生物电生物电”是导致抽搐的原因。是导致抽搐的原因。1791
4、年，伽伐尼年，伽伐尼发表了发表了论肌肉中的生物电论肌肉中的生物电论文，引起广泛关论文，引起广泛关注。注。 科学史话科学史话伏打与电池的发明伏打与电池的发明 善于质疑的意大利物理学家伏打，提出了疑问：善于质疑的意大利物理学家伏打，提出了疑问：为什么只有青蛙腿和铜器和铁器接触时才发生抽搐为什么只有青蛙腿和铜器和铁器接触时才发生抽搐？实验如下：？实验如下： 实验实验1:1:将青蛙腿放在铜盘里，用解剖刀去接触，将青蛙腿放在铜盘里，用解剖刀去接触，蛙腿抽搐。蛙腿抽搐。 实验实验2:2:将青蛙腿放在木盘里，用解剖刀去接触，将青蛙腿放在木盘里，用解剖刀去接触，蛙腿不动。蛙腿不动。 经过一番研究，伏打用实验推
5、翻了伽伐尼的结论，经过一番研究，伏打用实验推翻了伽伐尼的结论，他发现两种活泼性不同的金属同时接触蛙腿，蛙腿他发现两种活泼性不同的金属同时接触蛙腿，蛙腿就会抽搐，蛙腿只是起了显示电流通过的作用，所就会抽搐，蛙腿只是起了显示电流通过的作用，所谓特殊的谓特殊的“动物电动物电”是不存在的。是不存在的。 联想到肌肉、神经类似于能导电的电解质的联想到肌肉、神经类似于能导电的电解质的溶液，那么，电解质溶液与活泼性不同的金属作溶液，那么，电解质溶液与活泼性不同的金属作用会不会产生电流呢？用会不会产生电流呢？1.电池是怎样工作的电池是怎样工作的?10Zn-2e-=Zn2+2H+ +2e-=H2还原剂还原剂(Zn
6、)失去电失去电子，发生氧化反应子，发生氧化反应氧化剂氧化剂(H+)在铜极上在铜极上得到电子，发生还得到电子，发生还原反应原反应还原剂失去的还原剂失去的电子从锌极流电子从锌极流出出流入铜极流入铜极.经外电路经外电路Zn2+H+SO42-电流方向电流方向CuZn 稀硫酸稀硫酸- - -Zn2+H+H+灯泡灯泡等效电路等效电路【动画模拟动画模拟】负：负：Zn2e = Zn2+正：正：2H+ + 2e=H2 l负极负极：电子流出的一极：电子流出的一极l正极正极：电子流入的一极：电子流入的一极l电子的流向电子的流向：由负极流向正极：由负极流向正极l电流的方向电流的方向：由正极流向负极：由正极流向负极l能
7、量转变能量转变：化学能转化成电能：化学能转化成电能l带电微粒的流动方向带电微粒的流动方向：阴离子移向负极：阴离子移向负极 阳离子移向正极阳离子移向正极实验探究形成原电池的条件实验探究形成原电池的条件（可以）（可以）（可以）（可以）（可以）（可以）（不可以）（不可以）形成条件一：形成条件一：活泼性不同的两个电极活泼性不同的两个电极负极：一般较活泼的金属负极：一般较活泼的金属正极：一般较不活泼的金属、正极：一般较不活泼的金属、 石墨等石墨等（可以）（可以）（不可以）（不可以）形成条件二：电极需插进电解质溶液中形成条件二：电极需插进电解质溶液中实验探究形成原电池的条件实验探究形成原电池的条件实验探究
8、形成原电池的条件实验探究形成原电池的条件形成条件三：必须形成闭合回路形成条件三：必须形成闭合回路（不可以）（不可以）CZn 稀硫酸稀硫酸可以可以可以可以161、组成原成原电池的条件池的条件: (1)(1)(1)(1)有有有有活泼性不同的两个电极活泼性不同的两个电极活泼性不同的两个电极活泼性不同的两个电极(2)(2)(2)(2)两电极都接触电解质溶液两电极都接触电解质溶液两电极都接触电解质溶液两电极都接触电解质溶液(3)(3)(3)(3)构成闭合回路构成闭合回路构成闭合回路构成闭合回路(4)(4)(4)(4)能发生自发进行的氧化还原反应。能发生自发进行的氧化还原反应。能发生自发进行的氧化还原反应
9、。能发生自发进行的氧化还原反应。练习练习1：下列装置哪些可以形成原电池下列装置哪些可以形成原电池( )AAAAAAAZn CuFe C(石墨石墨) Zn CuZn ZnFe 陶瓷陶瓷Fe 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 CuSO4溶液溶液 酒精酒精 稀稀H2SO4 E F G HABCABCCuZn 稀硫酸稀硫酸- - -Zn2+H+H+灯泡灯泡等效电路等效电路2、原电池的正负极判断、原电池的正负极判断正极正极 负极负极电流流向电流流向电子流向电子流向-1.由电子或电流的流向确定由电子或电
10、流的流向确定2、原电池的正负极判断、原电池的正负极判断2、由两极的相对活泼性确定、由两极的相对活泼性确定3、由反应类型确定、由反应类型确定4、由溶液中离子的移动方向确定、由溶液中离子的移动方向确定5、由电极变化情况确定、由电极变化情况确定红对勾红对勾31页要点解读页要点解读3、电极反应、电极反应2H+2e=H2 负极：负极： Zn2e=Zn2+正极：正极：原原电电池池氧化反应氧化反应还原反应还原反应氧氧化化还还原原反反应应总反应：总反应：Zn + 2H+ = Zn2+ + H2(离子方程式离子方程式)失去电子失去电子得到电子得到电子Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2(化学方程式化学
11、方程式)原电池电极反应的书写方法：原电池电极反应的书写方法：l写出总化学反应方程式（即氧化还原反应方程写出总化学反应方程式（即氧化还原反应方程式）式）l根据总反应从电子得失的角度，将总反应分成根据总反应从电子得失的角度，将总反应分成氧化反应和还原反应氧化反应和还原反应l氧化反应在负极发生，还原反应在正极发生，氧化反应在负极发生，还原反应在正极发生，注意介质可能参与反应。注意介质可能参与反应。l验证，两电极反应式相加所得的式子和原化学验证，两电极反应式相加所得的式子和原化学反应式相同，则书写正确。反应式相同，则书写正确。 H2SO4 (aq) CuSO4 (aq) ZnCu负极负极( ): .正
12、极正极( ): .总反应式总反应式: .负极负极( ): .正极正极( ): .总反应式总反应式: . 3.请在图上标出电子的流动方向和电流方向请在图上标出电子的流动方向和电流方向,并判断正负极，写出电极反应式和总反应式并判断正负极，写出电极反应式和总反应式. AgFeZn Zn2e - = Zn2+ Cu Cu2+ +2e - = Cu Zn+Cu2+ = Zn2 + CuFe Fe2e - = Fe 2+ Ag 2H+2e - = H2 Fe+2H+ = Fe 2+ +H2 Ie-e-I4 4、原电池原理的应用、原电池原理的应用 加快氧化还原反应的速率加快氧化还原反应的速率 b、设计原电池
13、设计原电池 如利用如利用 Cu+2FeCl3= CuCl2+2FeCl2 的氧化的氧化还原反应设计原电池还原反应设计原电池 ，标出电子，电流，标出电子，电流，阴阳离子的流向阴阳离子的流向负极：负极：正极：正极：Cu2e - = Cu2+2Fe3+ +2e- =2Fe2+氧化反应氧化反应还原反应还原反应a、金属的腐蚀金属的腐蚀 1、实验室为加速制取、实验室为加速制取H2，最好的方最好的方法是采用（法是采用（ ）A 纯锌和稀硫酸纯锌和稀硫酸 B 纯锌和稀盐酸纯锌和稀盐酸C粗锌和稀硫酸粗锌和稀硫酸 D粗锌和稀醋酸粗锌和稀醋酸C2.2.2.2.一个电池反应的离子方程式是一个电池反应的离子方程式是一个电
14、池反应的离子方程式是一个电池反应的离子方程式是 Zn+CuZn+Cu2+2+=Zn=Zn2+2+ +Cu, +Cu, 该反应的的原电池正确组合是（该反应的的原电池正确组合是（该反应的的原电池正确组合是（该反应的的原电池正确组合是（ ）CA AB BC CD D正极正极正极正极ZnZnCuCuCuCuFeFe负极负极负极负极CuCuZnZnZnZnZnZn电解质溶液电解质溶液电解质溶液电解质溶液CuClCuCl2 2H H2 2SOSO4 4CuSOCuSO4 4HClHCl金属的腐蚀金属的腐蚀l化学腐蚀化学腐蚀：金属跟直接接触到的物质（金属跟直接接触到的物质（O2 Cl2 等）直接发生化学反应
15、而引起的腐蚀叫化等）直接发生化学反应而引起的腐蚀叫化学腐蚀。学腐蚀。l电化学腐蚀：电化学腐蚀：金属跟电解质溶液接触，发生金属跟电解质溶液接触，发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。钢铁的腐蚀钢铁的腐蚀1.析氢腐蚀析氢腐蚀（酸性较强的条件下的腐蚀）（酸性较强的条件下的腐蚀）负极：负极：正极：正极：Fe2e-=Fe2+2H+ 2e- =H22.吸氧腐蚀吸氧腐蚀（酸性较弱或中性条件下的腐蚀）（酸性较弱或中性条件下的腐蚀）负极：负极：正极：正极：2Fe4e- =2Fe2+O2+2H2O+4e- =4O
16、H总反应：总反应：Fe+2H+=Fe2+H2总反应：总反应：2Fe+2H2O+O2=Fe（OH）24Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）32Fe（OH）3=Fe2O3+3H2O氢氧化铁失去部分水生成铁锈氢氧化铁失去部分水生成铁锈Fe2O3XH2O腐蚀快慢的判断方法腐蚀快慢的判断方法l电化学腐蚀的负极电化学腐蚀的负极化学腐蚀化学腐蚀电化学电化学腐蚀的正极腐蚀的正极l在原电池引起的腐蚀中在原电池引起的腐蚀中正负极活泼性正负极活泼性相差越大，相差越大，负极金属被腐蚀的速率越负极金属被腐蚀的速率越快快，电解质越强金属被腐蚀的速率越，电解质越强金属被腐蚀的速率越快快锂电池锂电池二、化学电源二、
17、化学电源321.一次电池（如干电池）一次电池（如干电池）: :用过后不能复原用过后不能复原干电池 Zn- Mn普通普通干电池干电池332.二次电池（如蓄电池）二次电池（如蓄电池）: :充电后能继续使用充电后能继续使用银锌纽纽扣扣电池池铅蓄电池铅蓄电池343.燃料电池燃料电池常见的燃料电池有常见的燃料电池有常见的燃料电池有常见的燃料电池有氢氧燃料电池、甲氢氧燃料电池、甲氢氧燃料电池、甲氢氧燃料电池、甲烷燃料电池、铝烷燃料电池、铝烷燃料电池、铝烷燃料电池、铝- - - -空空空空气燃料电池、熔融气燃料电池、熔融气燃料电池、熔融气燃料电池、熔融盐燃料电池等。盐燃料电池等。盐燃料电池等。盐燃料电池等。 拓展：拓展：家庭小实验家庭小实验
