第二节化学能与电能原电池第一课时

第一课时原电池绵阳东辰国际学校张浩能源一次能源：直接从自然界取得的能源。二次能源：一次能源经过加工、转换得到的能源。一次能源：蒸汽电能水能风能石油天然气原煤二次能源：现代社会中使用最为普遍的能源？电能——又称电力（二次能源）电力是怎样产生的？一、化学能与电能的相互转化

1.火力发电原理及过程化学能（燃料）热能机械能电能燃烧蒸汽 发电机（蒸汽轮机）（1）能量转换：（2）存在的问题：经多次转换，能量损耗大，燃料的利用率低；环境污染严重。（3）燃烧的本质是氧化还原反应，而氧化还原反应的本质是电子转移。?什么样的化学反应才具备将化学能转化为电能的前提呢？请说明原因。化学能直接电能考虑火力发电的利弊,研究新的发电方式方式之一就是尝试将化学能直接转化为电能---就像电池。其好处就是减少中间环节能损，高效、清洁利用燃料，不浪费能源，更方便。化学能电能？（看书P40页第二、三段，回答问题）1、氧化还原反应的本质是电子转移，化学能可以转换为电能。2、把氧化剂和还原剂分开，使氧化反应和还原反应在两个不同区域进行。3、需要在氧化剂和还原剂之间架设桥梁使电流从氧化剂区域流向还原剂区域（电子）。4、为了使用方便，把电能以化学能的形式存储起来。5、从电学角度考虑仪器选择和组装问题。直接离子方程式思考问题寻找答案你对问题

２的想法稀H2SO4ZnCu锌表面有气泡产生，铜表面无明显现象探究实验现象用导线将锌表面的电子引出来Zn

+2H+

= Zn

2+

+H2↑1.反应中，哪种物质失电子，哪种物质得电子？

２.什么方法可使Zn与H+分开，不让H+直接在Zn表面得电子？Zn

Cu大量气泡从铜实验现象

片逸出，锌片部分溶解稀H2SO4离子方程式Zn

+

2H+

= Zn

2+

+H2↑思考问题寻找答案H+得到的电子是Cu失去的吗？在这个过程中Cu起什么作用？你怎样才能知道导线中有电子通过？组内交流列出想法Cu起传导电子的作用。可用电流表（灯泡）测电流及方向。解释实验现象思考问题寻找答案组内交流列出想法实验现象化学能直接转化为电能电子从Zn到H+经历了哪些途径？你认为这个过程能量是如何转化的？锌表面无气泡，

铜表面有气泡，

电流表发生偏转。电子由Zn

导线

铜片

H+

定向移动产生电流，故电流表的指针发生偏转AZnCu稀H2SO4[实验现象]：铜片上有气泡产生，锌片不断溶解，电流表的指针发生偏转。[实验结论]：导线中有电流通过（产生电能）A2、原电池较活泼金属较不活泼金属负极正极-I

e发生氧化反应电子流出，电流流入发生还原反应

电子流入，电流流出（1）定义：将化学能转变成电能的装置叫做原电池。（2）电极名称：（3）电极反应式负极：Zn

–

2e-

=

Zn2+正极：2H+

+2e-

=

H2↑氧化反应还原反应总反应式（两个电极反应之和）Zn

+

2H+

= Zn2+

+

H2↑Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4

+H2↑原电池反应的本质是:

氧化还原反应。原电池原理：负极发生氧化反应，正极发生还原反应，电子从负极经外电路流向正极，从而产生电流，使化学能转变成电能。（电流方向呢？）原电池工作原理分析：Zn极

电子:从Zn极流出电流:经导线流入Zn极电极:负极（-）电极反应:Zn-2e-=Zn2+反应类型:

氧化反应外电路Zn极:Zn变成Zn2+进入溶液中

Zn极周围溶液的电荷:有多余的正电荷离子移向:阳离子(Zn2+、H+)移向正极内电路闭合回路Cu极电子：经导线流入Cu极电流：从Cu极流出电极：正极（+）电极反应：2H+

+

2e-

=H2反应类型:还原反应Cu极：表面上有气泡产生

Cu极周围的电荷:有多余的负电荷

离子移向:阴离子(SO42-、OH-)移向负两极上进行阴阳离子作定向移动（电解质导电）电子(电流)流动方向:电解质溶液中离子的移动方向：阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。记忆：原氧负，电还阴带负电的（阴离子）移向化合价升高的一极（负极）电子不下溶液，离子不上导线“负极出电子，电子回正极”3、原电池的特点：1）、氧化反应（负极）、还原反应（正极）分别在两极上发生。有电流产生（电能）。利用原电池原理可制作各种电池，如干电池、铅蓄电池、银锌电池、锂电池、氢氧燃料电池……。2）、正负两极上进出电子总数相等，根据电子守恒原理可进行许多有关电极反应的计算。3）、加快反应速率。例如，实验室制H2时，由于锌太纯，反应一般较慢，可加入少量

CuSO4以加快反应速率。4）、电极：负极有损耗（金属溶解或燃料气体失去电子变成离子进入溶液中）。正极有新物质生成（阳离子或非金属单质得到电子被还原成气体或金属单质或生成离子进入溶液中）。构成原电池的条件（可以）（可以） （不可以）形成条件一：通常用活泼性不同的两种材料作电极负极：较活泼的金属正极：较不活泼的金属或非金属（如石墨等）132探究（可以） （不可以）形成条件二：两极之间填充电解质溶液；盐酸45（不可以）形成条件三：必须形成闭合回路67（不可以）形成条件四：必须存在自发的氧化还原反应4、构成原电池的条件:有自发进行的氧化还原反应（化学能）→关键。有活性不同的两极。有电解质溶液（内电路）。电极、电解质溶液必形成闭合回路。酒精稀H2SO4稀H2SO4(A)(B)(C)(D)(E)练习:下列装置中，能组成原电池的是:(

D、E、

)原电池中正负极的判断（原氧负）一般是活泼的金属为负极练习:下列装置是不是原电池?若是,指出正负极.电极反应式(离子反应式)和原电池总反应式的书写:负极——失电子，发生氧化反应（一般是负极本身失电子）正极——得电子，发生还原反应（一般是溶液中阳离子在正极上得电子，但也可能是

O2在正极上得电子）（3）总反应式=正极反应式+负极反应式练习判断下列哪些装置构成了原电池？若⒈不是，请说明理由；若是，请指出正负极名称，并写出电极反应式.①(×)②(×)③(∨)负极：Zn－2e-＝Zn2+正极：2H++2e-＝H2↑总反应：Zn+2H+＝Zn2++H2↑④(∨)⑤(∨)负极：Zn－2e-＝Zn2+正极：2H++2e-＝H2↑总反应：Zn+2H+＝Zn2++H2↑负极：Fe－2e-＝Fe2+正极：Cu2++2e-＝Cu总反应：Fe+Cu2+＝Fe2++CuFe+CuSO4＝Cu+FeSO4⑥(×)⑦(∨)负极：Fe－2e-＝Fe2+正极：2H++2e-＝H2↑总反应：Fe+2H+＝

Fe2++H2↑或Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑1.把a、b、c三种金属片浸泡在稀H2SO4中。若a、b相连时，a为负极；b、c相连时，c为负极；a、c相连时，c上有气泡冒出。则这四种金属的活动性顺序（

）A.

a>b>c;C.

c>a>b;B.

a>c>bD.b>a>cB氧化反应Zn-2e=Zn2+铜锌原电池失e，沿导线传递，有电流产生还原反应