高中化學(xué)必修2 　化學(xué)能與電能（市一等獎）

第二節(jié)化學(xué)能與電能

火電站工作原理示意圖化學(xué)能

電能機械能

熱能

燃燒

蒸汽發(fā)電機？導(dǎo)體中的自由電子在電場力的作用下做有規(guī)則的定向運動就形成了電流接受電子的裝置提供電子的裝置化學(xué)能電能負(fù)極（－）是鋅片：反應(yīng)式為:2H++2e-＝H2↑總反應(yīng)正極（＋）是銅片：Zn+2H+＝Zn2++H2↑原電池的反應(yīng)原理

反應(yīng)為:Zn－2e-＝Zn2+化學(xué)能電能

青蛙腿與伏打電池

1780年，伽伐尼(Galvani,L.)

青蛙抽搐實驗。原電池的雛形理論解釋：生物電觀點！1780年秋天，意大利的一位生物學(xué)教授伽伐尼在解剖青蛙的實驗中偶然發(fā)現(xiàn)，當(dāng)用兩種不同的金屬同時接觸青蛙腿時，青蛙腿會發(fā)生痙攣。根據(jù)伽伐尼的觀點，這是一種由動物本身的生理現(xiàn)象所產(chǎn)生的電，稱之為動物電。伽伐尼對這個現(xiàn)象做了10年的研究，于1791年公布了實驗所得到的結(jié)果。1780年秋天，意大利解剖學(xué)和醫(yī)學(xué)教授教授伽伐尼在解剖青蛙的實驗中偶然發(fā)現(xiàn)，當(dāng)用兩種不同的金屬同時接觸青蛙腿時，青蛙腿會發(fā)生痙攣。根據(jù)伽伐尼的觀點，這是一種由動物本身的生理現(xiàn)象所產(chǎn)生的電，稱之為動物電。伽伐尼對這個現(xiàn)象做了10年的研究，于1791年公布了實驗所得到的結(jié)果。伽伐尼“動物電”的偶然發(fā)現(xiàn)

伽伐尼的實驗引起了意大利物理學(xué)家伏打的興趣，他想探究讓青蛙腿發(fā)生痙攣的原因，但是一直沒有結(jié)果。一個偶然的機會，他在圖書館查閱資料時發(fā)現(xiàn)了一份來自德國的實驗報告匯編，其中記載了一位名叫斯羅扎的科學(xué)家在1750年做的一次實驗。斯羅扎在實驗報告中提到，用兩塊不同的金屬片夾住舌頭，再用一根金屬線連接兩塊金屬片，舌頭就會有一種酸的感覺。如果用兩塊相同的金屬片夾住舌頭，就沒有這種感覺了。

受到斯羅扎的報告的啟發(fā)，伏打做了進一步的研究，最終發(fā)現(xiàn)，當(dāng)金屬片與潮濕物體接觸時就會產(chǎn)生電。不同的金屬片與潮濕物體接觸時將產(chǎn)生不同的電，把它們連接起來就會放電。在斯羅扎的實驗中舌頭的感覺，以及在伽伐尼的實驗中青蛙腿發(fā)生痙攣，就是這種放電現(xiàn)象帶來的效果，兩個實驗都使用了兩種不同的金屬。這個發(fā)現(xiàn)促使伏打決定按照這個原理制造一種能夠產(chǎn)生和儲存電的裝置。1799年，伏打完成自己設(shè)計的這種新型電源的制作，他把幾個盛有稀酸的杯子排列起來，在每個杯子中都插入一塊鋅片和一塊銅片，并將一個杯子中的銅片與另一個杯子中的鋅片用導(dǎo)線連接起來，幾個杯子按照這種方式首尾相接地連接起來。

伏打?qū)ι镫娪^點的質(zhì)疑

（Volta,A.1745-1827）

1800年建立伏打電池模型。伏打電池是實用電池的開端。

實驗探究

儀器與藥品：液

體：1mol/LH2SO4溶液、1mol/LNaCl溶液、酒精電極材料：C棒2根、Zn片2片、Cu片2片其

它：

靈敏電流計、導(dǎo)線、夾子兩個，100ml小燒杯4個等等

設(shè)計實驗

控制變量

觀察現(xiàn)象

實驗安全設(shè)計實驗（1）實驗探究原電池的電極：（1）實驗探究原電池的電極：能否形成原電池

(1)兩個活潑性不同的電極①兩種活潑性不同的金屬或一種金屬與一種非金屬導(dǎo)體。②活潑性相對較強的的金屬電極為負(fù)極，活潑性相對較

弱的金屬電極或其它導(dǎo)體（碳棒）為正極。結(jié)論設(shè)計實驗（2）實驗探究原電池的電解質(zhì)溶液：（2）實驗探究原電池的電解質(zhì)溶液：(2)電極均插入電解質(zhì)溶液（一般與活潑性強的電極能自發(fā)與電解質(zhì)溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)）

探究實驗結(jié)論有鋅片、銅片、橘子、番茄等水果、靈敏電流表、導(dǎo)線、燒杯等能否親手設(shè)計一個原電池。

試一試（3）實驗探究原電池的閉合回路：(3)兩極相連形成閉合回路（或在溶液中接觸）結(jié)論組成原電池的條件1.有兩種活動性不同的金屬（或一種非金屬導(dǎo)體）作電極2.兩電極均插入電解質(zhì)溶液中3.兩極相連形成閉合回路４.能發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)

市場上出售的“熱敷袋”，其主要成分是：鐵屑、炭粉、木屑與少量NaCl、水等。它在使用之前，需要塑料袋與空氣隔絕。使用時開啟塑料袋上的小孔，輕輕揉搓就會有熱量放出。當(dāng)使用完后還會發(fā)現(xiàn)有鐵銹生成。這節(jié)課我們學(xué)到了謝謝！練習(xí)2:在下列方框中畫出以鐵棒、石墨棒、導(dǎo)線、FeCl3溶液、電流表為用品的原電池裝置的原理示意圖。

負(fù)極材料為：

電極反應(yīng)為：

正極材料為：

電極反應(yīng)為：