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第二节化学能与电能（第一课时）周雯第二章化学反应与能量电能是应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称电力。水电17.6%其他1.2%火力81.2%图2-72001年我国发电总量构成图我国主要采用火力发电火力发电的能量转化思考：火力发电的过程能量是怎样转化的？化学能（燃料）燃烧热能蒸汽

机械能

（蒸汽轮机）发电机电能思考：火力发电有什么缺点？1.煤炭是非可再生资源，会造成能源危机2.煤炭燃烧会产生污染性气体3.经多次转换，能量损耗大，燃料的利用率低直接？火力发电是化学能与电能的间接转化

化学能（燃料）燃烧热能蒸汽

机械能

（蒸汽轮机）发电机电能本质是氧化还原反应，是化学能转换为电能的关键

离子方程式思考问题你对问题2的想法稀H2SO4ZnCu锌表面有气泡产生，铜表面无明显现象1.反应中，哪种物质失电子，哪种物质得电子？实验现象用导线将锌表面的电子引出来Zn+2H+=Zn2++H2↑2.什么方法可使Zn与H+分开，不让H+直接在Zn表面得电子？探究ZnH+现象原因铜片锌片电流表表面没有气泡产生，锌片逐渐溶解有气泡产生电流表指针偏转电子由Zn导线铜片H+

定向移动产生电流2H++2e-=H2↑（还原反应）（氧化反应）

Zn－2e-=Zn2+【实验2-4】

Zn+2H+=Zn2++H2↑结论：有电流产生（化学能直接转换成电能）

一、原电池1.定义：将化学能转变为电能的装置。2.原电池化学反应的本质：氧化还原反应AZnCu稀H2SO43.原电池的构成条件（1）活泼性不同的两个电极①可以是金属与金属，或金属与一种非金属导体(如石墨)探究原电池构成条件②较活泼的金属作负极，较不活泼的金属、石墨等作正极（2）电极材料均浸入的是

电解质溶液（酸、碱、盐溶液)探究原电池构成条件（3）电极间用导线连接或直接接触,使整个装置构成闭合电路探究原电池构成条件（4）能自发地发生氧化还原反应（1）两电极（正负极）活泼性不同的两种金属一种金属与一种非金属导体(如石墨)用导线连接或直接接触。（2）电解质溶液（3）闭合回路酸、碱、盐溶液（4）能自发地发生氧化还原反应3.原电池的构成条件酒精、蔗糖、四氯化碳不行两极一液一连线AAAAAAZnCuFeC(石墨)ZnCuZnZnFeCuSiC(石墨)稀H2SO4CuSO4溶液稀H2SO4

稀H2SO4

ABCDZnCuA稀H2SO4

酒精稀H2SO4

EFG√√√××××1.判断哪些装置构成了原电池？2.理论上不能设计成原电池的化学反应是（）A．CH4＋2O2===CO2＋2H2OB．HNO3＋NaOH===NaNO3＋H2OC．2H2＋O2===2H2OD．2FeCl3＋Fe===3FeCl2B（发生还原反应）【学与问】电子是怎样流动的，如何判断装置的正负极？电子流入的电极正极：负极：电子流出的电极（发生氧化反应）4.原电池的电极：较活泼金属→负极→电子流出→氧化反应不活泼金属（或石墨）→正极→电子流入→还原反应5.电极反应：电极材料原电池正负极电极反应式发生的反应Zn片Cu片电极总反应式负极正极Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=H2↑氧化反应还原反应Zn+2H+=Zn2++H2↑（两个电极反应之和）书写电极反应式：

1.先写总反应离子方程式

2.根据“负失氧降得还”，分别写出两极反应式

3.正负极得失电子守恒

4.正极一般不参与电极反应，只起导电作用；负失氧正得还写出下列原电池电极反应式和总反应式组别负极正极电解质溶液(1)铁铜稀硫酸(2)铁石墨氯化钠溶液(1)负极：________________________；正极：_________________________；总反应式：________________________

。Fe－2e－===Fe2＋

2H＋＋2e－===H2↑Fe＋2H＋===Fe2＋

＋H2↑(2)负极：________________________；正极：_________________________；总反应式：_______

_________________。2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)22Fe－4e－===2Fe2＋

2H2O＋O2＋4e－===4OH－练一练上本：写出下列原电池的电极反应式和总反应式1.Cu—Fe与稀硫酸2.Zn—石墨与稀硫酸3.Zn—石墨与硫酸铜4.Cu—Ag与AgNO3溶液5.Cu—Zn与CuCl2溶液6.Fe—石墨与CuCl2溶液7.

Fe—Zn与CuCl2溶液格式：负极：________；正极：_______；总反应式:

。e－负极正极SO42-

、OH－负极Cu2＋、Zn2＋正极外电路：电子：Zn片导线铜片电流：Cu（正）极Zn（负）极

内电路：以Zn-Cu-稀硫酸原电池为例分析6.工作原理（电子流向，电流流向）

6.工作原理（电子流向，电流流向）

外电路：内电路：

（电解质溶液）阳离子→正极阴离子→负极电子：负极→正极电流：正极→负极这样整个电路构成了闭合回路，带电粒子的定向移动产生电流工作原理图如右下图是Zn和Cu形成的原电池，正确(

)①Zn为正极，Cu为负极；②H＋向负极移动③电子是由Zn经外电路流向Cu④Cu极上有H2产生⑤若1mol电子流过导线，则产生H20.5mol；⑥正极的电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋A．①②③B．③④⑤

C．④⑤⑥D．②③④B课堂小练二、判断原电池正、负极的方法1、根据两极材料判断：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2、根据电流方向或电子流动方向判断：电子流出的一极是负极，电子流入的一极是正极4、根据原电池两极发生的变化来判断：发生氧化反应的是负极，发生还原反应的是正极5、电极反应现象：不断溶解，质量减少为负极；

有气体产生,或质量增加或不变为正极3、根据内电路离子移动的方向判断：阳离子移向的一极为正极，阴离子移向的为负极(1)Mg—Al和NaOH溶液构成的原电池中,

Al作

，Mg作

。(2)Al—Cu和浓HNO3构成的原电池中，

Cu作

，

Al作

。(3)Fe—Cu和浓HNO3构成的原电池中，

Cu作

，

Fe作

。负极正极负极正极

特殊：在判断原电池正、负极时，不要只根据金属活泼性的相对强弱，还要考虑电解质溶液。负极正极1.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）X＞Y＞Z（B）X＞Z＞Y（C）Y＞X＞Z（D）Y＞Z＞XC课堂小练2.把A、B、C、D4块金属片浸入稀硫酸中，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，D上产生大量气泡；A、C相连时，电流由C经导线流向A；B、D相连时，电子由D经导线流向B，则此4种金属的活动性由强到弱的顺序为（

）

①A＞B＞C＞D②A＞C＞D＞B③C＞A＞B＞D④B＞A＞C＞D②3．在装有水的容器中，用棉线悬挂一个在水中保持水平的金属棒，该棒由铁和铜焊接而成，棉线系在两种金属接缝处，如右下图所示，再向水中加入少量CuSO4溶液，经过一段时间后看到的现象是(

)A．铁端将附着铜增重下沉B．铜端将附着铜增重下沉C．铁端粗细不变而上升D．铜端粗细不变而下沉B1．比较金属活泼性作负极的金属活泼性强，作正极的金属活泼性弱2．改变化学反应速率如：在Zn和稀硫酸反应时，滴加少量CuSO4溶液，则Zn置换出的铜和锌能构成原电池的正负极，从而加快Zn与稀硫酸反应的速率。3.保护金属设备三、原电池原理的应用如：船体是钢铁材料，在海水中易被腐蚀。在船体外壳焊接上比铁活泼的金属(如Zn)，则构成以Zn、Fe为电极的原电池，Zn被消耗掉而Fe得到保护。原电池设计思路：①释放能量的氧化还原反应（放热反应）②通常须两活性不同的电极③电解质溶液

④还原剂在负极失电子，发生氧化反应；

氧化剂在正极得电子,发生还原反应．拓展：原电池的设计请结合组成原电池的条件，将氧化还原反应：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+设计成一个原电池。1、电解液：

2、电极材料：正极：

负极：3、电极反应式：负极:

正极:

Fe－2e-=Fe2+Cu2++2e-=Cu可溶性铜盐（如CuCl2）铁棒C棒或比Fe不活泼的金属1.一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（）CABCD正极ZnAgCuCu负极CuCuZnZn电解质溶液CuCl2H2SO4CuSO4FeCl2课堂小练2.下列有关原电池的说法中，正确的是(

)A．铝片和镁片用导线连接后插入