蘇教高一化學(xué)必修二化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能實用教案

1、化學(xué)能燃燒(rnsho)熱能(rnng)蒸汽(zhn q)機械能發(fā)電機電能化石燃料火力發(fā)電中能量是如何轉(zhuǎn)化的呢？第1頁/共25頁第一頁，共25頁。探索探索(tn su)實驗：實驗：Zn與與Cu插入稀硫酸的現(xiàn)象與解釋插入稀硫酸的現(xiàn)象與解釋 實驗實驗現(xiàn)象現(xiàn)象結(jié)論或解釋結(jié)論或解釋 鋅片表面鋅片表面(biomin)(biomin)有氣有氣泡泡銅片銅片(tn pin)(tn pin)表面無氣泡表面無氣泡銅與稀硫酸不反應(yīng)銅與稀硫酸不反應(yīng)鋅與稀硫酸反應(yīng)鋅與稀硫酸反應(yīng)? ?鋅片有少量氣泡銅鋅片有少量氣泡銅片有大量氣泡片有大量氣泡CuZn稀稀H2SO4CuZn稀稀H2SO4Cu稀稀H2SO4Zn稀稀H2SO4鋅

2、片表面有氣泡鋅片表面有氣泡銅片表面無氣泡銅片表面無氣泡鋅與稀硫酸反應(yīng)鋅與稀硫酸反應(yīng)銅與稀硫酸不反應(yīng)銅與稀硫酸不反應(yīng)第2頁/共25頁第二頁，共25頁。實驗步驟實驗步驟現(xiàn)象現(xiàn)象結(jié)論或解釋結(jié)論或解釋 電流計指針偏轉(zhuǎn)電流計指針偏轉(zhuǎn); ;偏偏向銅片向銅片(tn pin)(tn pin)方向方向?qū)Ь€中有電導(dǎo)線中有電流流(dinli)(dinli)通過通過上述裝置中電流是怎樣產(chǎn)生的？上述裝置中電流是怎樣產(chǎn)生的？1 1、原電池：將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置、原電池：將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置第3頁/共25頁第三頁，共25頁。結(jié)合下圖和有關(guān)物理知識確定結(jié)合下圖和有關(guān)物理知識確定(qudng)原電池的電極名稱。原電池的

3、電極名稱。負極：電子流出的電極(較活潑的金屬)， 失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)正極(zhngj)：電子流入的電極(較不活潑的金屬、 石墨等)，得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)2 2、電極、電極(dinj)(dinj)的的判定判定 第4頁/共25頁第四頁，共25頁。5負極正極Zn-2e-=Zn2+2H+ +2e-=H2還原劑還原劑(Zn)失去失去(shq)電子，發(fā)生氧電子，發(fā)生氧化反應(yīng)化反應(yīng)氧化劑氧化劑(H+)在銅極上在銅極上得到電子得到電子(dinz)，發(fā)生還原反應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng)還原劑失去還原劑失去(shq)的電子從的電子從鋅極流出鋅極流出流入銅極流入銅極.經(jīng)外電路經(jīng)外電路Zn2+H+SO42-電流方向電流方向

4、3、原電池的工作原理：、原電池的工作原理：電子從負極流向正極。電流方向正極到負極。陽離子向正極移動，陰離子向負極移動。第5頁/共25頁第五頁，共25頁。6 4 4、原電池的電極(dinj)(dinj)反應(yīng)式氧化(ynghu)反應(yīng)ZnZn2e2e- - ZnZn2+2+2H2H+ + + 2e+ 2e- -H H2 2負極負極(fj)正極正極Zn+2HZn+2H+ +ZnZn2+2+H+H2 2還原反應(yīng)第6頁/共25頁第六頁，共25頁。實驗探究(tnji)形成原電池的條件（可以（可以(ky)）（可以（可以(ky)）（可以）（可以）（不可以）（不可以）形成條件一：形成條件一：活潑性不同的兩個電極活

5、潑性不同的兩個電極負極：較活潑的金屬負極：較活潑的金屬正極：較不活潑的金屬、石墨等正極：較不活潑的金屬、石墨等第7頁/共25頁第七頁，共25頁。（可以（可以(ky)）（不可以（不可以(ky)）形成條件形成條件(tiojin)二：電極需插進電解質(zhì)溶液中二：電極需插進電解質(zhì)溶液中實驗探究形成原電池的條件實驗探究形成原電池的條件第8頁/共25頁第八頁，共25頁。實驗探究形成(xngchng)原電池的條件形成形成(xngchng)條件三：必須形成條件三：必須形成(xngchng)閉合回路閉合回路（不可以（不可以(ky)）第9頁/共25頁第九頁，共25頁。5 5、原電池的構(gòu)成條件：、原電池的構(gòu)成條件：（

6、1 1）有自發(fā)發(fā)生的氧化還原反應(yīng)）有自發(fā)發(fā)生的氧化還原反應(yīng)（2 2）有活動性不同的兩種金屬【或金屬與）有活動性不同的兩種金屬【或金屬與非金屬導(dǎo)體（如石墨）】作電極。非金屬導(dǎo)體（如石墨）】作電極。（3 3）有電解質(zhì)溶液）有電解質(zhì)溶液(rngy)(rngy)（4 4）形成閉合電路【兩電極用導(dǎo)線相連接）形成閉合電路【兩電極用導(dǎo)線相連接或直接相互接觸】或直接相互接觸】第10頁/共25頁第十頁，共25頁。下列哪些裝置下列哪些裝置(zhungzh)能產(chǎn)生電流，形成原電池？能產(chǎn)生電流，形成原電池？(1) 稀稀H2SO4ZnFeA (4)A CuSO4 溶液溶液ZnZn(5)A CuSO4 溶液溶液ZnCu(

7、6) 稀稀H2SO4FeCA (2)酒精酒精ZnCuA (3)ZnCu稀稀H2SO4 稀稀H2SO4 A 第11頁/共25頁第十一頁，共25頁。6 6、原、原電電池原理的池原理的應(yīng)應(yīng)用用（1 1）加快氧化）加快氧化還還原反原反應(yīng)應(yīng)速率速率如如實驗實驗室用室用ZnZn和稀和稀H2SO4(H2SO4(或稀或稀鹽鹽酸酸) )反反應(yīng)應(yīng)制制H2H2，常用粗，常用粗鋅鋅，它，它產(chǎn)產(chǎn)生生H2H2的速率快。原因是粗的速率快。原因是粗鋅鋅中的中的雜質(zhì)雜質(zhì)(zzh)(zzh)和和鋅鋅、稀、稀H2SO4H2SO4形成原形成原電電池，池，加快了加快了鋅鋅的腐的腐蝕蝕，使，使產(chǎn)產(chǎn)生生H2H2的速率加快。的速率加快。第1

8、2頁/共25頁第十二頁，共25頁。2 2比較金屬(jnsh)(jnsh)的活動性強弱原電池中，一般活動性強的金屬(jnsh)(jnsh)為負極，活動性弱的金屬(jnsh)(jnsh)為正極。例如有兩種金屬(jnsh)A(jnsh)A和B B，用導(dǎo)線連接后插入到稀硫酸中，觀察到A A極溶解，B B極上有氣泡產(chǎn)生，由原電池原理可知，金屬(jnsh)(jnsh)活動性ABAB。3 3設(shè)計原電池從理論上說，所有的氧化還原反應(yīng)都可設(shè)計成原電池。設(shè)計原電池時，根據(jù)已知要求，結(jié)合氧化還原反應(yīng)的有關(guān)知識確定原電池的正、負極及材料，再結(jié)合原電池總反應(yīng)確定電解質(zhì)溶液及電極反應(yīng)式。第13頁/共25頁第十三頁，共25

9、頁。例現(xiàn)有反應(yīng)：A ANaOHNaOHHCl=NaClHCl=NaClH2OH2OB BZnZnH2SO4=ZnSO4H2SO4=ZnSO4H2H2(1)(1)根據(jù)(gnj)(gnj)兩反應(yīng)本質(zhì)，判斷能否設(shè)計成原電池：_。(2)(2)如果不能，說明其原因_。(3)(3)如果可以，則寫出正、負極材料及其電極反應(yīng)式、電解質(zhì)溶液名稱：負極_，_；正極_，_。 電解質(zhì)溶液：_。 第14頁/共25頁第十四頁，共25頁。1. 1.下列裝置下列裝置(zhungzh)(zhungzh)中能組成原電池形成電流的中能組成原電池形成電流的是是( )( )AZnCuH2SO4CuZnA酒精ZnH2SO4ACuH2SO

10、4ACuCuH2SO4第15頁/共25頁第十五頁，共25頁。2.2.某金屬某金屬(jnsh)(jnsh)能跟稀鹽酸作用發(fā)出氫氣，能跟稀鹽酸作用發(fā)出氫氣，該金屬該金屬(jnsh)(jnsh)與鋅組成原電池時，鋅為負與鋅組成原電池時，鋅為負極，此金屬極，此金屬(jnsh)(jnsh)是是( )( )A.Mg B.Fe C.Al D.CuA.Mg B.Fe C.Al D.Cu3.3.由銅鋅和稀硫酸組成由銅鋅和稀硫酸組成(z chn)(z chn)的原電池工作的原電池工作時，電解質(zhì)溶液的時，電解質(zhì)溶液的 PH( ) PH( )A.A.不變不變 B B先變大后變小先變大后變小 C C逐漸變大逐漸變大 D

11、. D.逐漸變小逐漸變小C第16頁/共25頁第十六頁，共25頁。4.4.把把a a、b b、c c、d d四塊金屬四塊金屬(jnsh)(jnsh)片浸入稀硫片浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池。若酸中，用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池。若a a、b b相相連時，連時，a a為負極；為負極；c c、d d相連時，電流由相連時，電流由d d到到c c；a a、c c相連時，相連時，c c極上產(chǎn)生大量氣泡，極上產(chǎn)生大量氣泡，b b、d d相連時，相連時，b b上有大量氣泡產(chǎn)生，則四種金屬上有大量氣泡產(chǎn)生，則四種金屬(jnsh)(jnsh)的活的活動性順序由強到弱的為動性順序由強到弱的為( )( ) A

12、Aa b c d Ba b c d Ba c d b a c d b C Cc a b . d Dc a b . d Db d c a b d c a 第17頁/共25頁第十七頁，共25頁。ABCD正極正極ZnCuCuFe負極負極CuZnZnZn電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液CuCl2H2SO4CuSO4HCl第18頁/共25頁第十八頁，共25頁。 閱讀教材41頁 資料卡 分析(fnx)鋼鐵電化學(xué)腐蝕的原因。第19頁/共25頁第十九頁，共25頁。鋼鐵(gngti)的吸氧腐蝕原理(yunl)：在潮濕空氣中鋼鐵表面形成無數(shù)微小的原電池。負極：Fe2e=Fe2+正極：2H2O+O2+4e=4OHFe2+ +2

13、OH =Fe（OH）24Fe（OH）2 +2H20+O2 = 4Fe（OH）32Fe（OH）3=Fe2O3+3H2O第20頁/共25頁第二十頁，共25頁。高考試題匯編(hubin)1(2012大綱11)四種金屬片兩兩相連浸入稀硫酸中都可組成原電池，相連時，外電路電流從流向；相連時，為正極；相連時，上有氣泡逸出；相連時，的質(zhì)量減少(jinsho)。據(jù)此判斷這四種金屬活動性由大到小的順序是A B C DB第21頁/共25頁第二十一頁，共25頁。2(2011廣東(gung dng)12)某小組為研究電化學(xué)原理，設(shè)計如圖2裝置。下列敘述不正確的是Aa和b不連接時，鐵片上會有金屬銅析出Ba和b用導(dǎo)線連接時，銅片上發(fā)生的反應(yīng)為：Cu22e CuC無論a和b是否連接，鐵片均會溶解，溶液從藍色逐漸變成淺綠色Da和b分別連接直流電源正、負極，電壓足夠大時，Cu2向銅電極(dinj)移動D第22頁/共25頁第二十二頁，共25頁。3(09廣東理科基礎(chǔ)34)下列有關(guān)電池的說法不正確的是A手機上用的鋰離子電池屬于二次電池B銅鋅原電池工作時，電子沿外電路從銅電極流向鋅電極C甲醇燃料電池可把化學(xué)能轉(zhuǎn)化(zhunhu)為電能D鋅