1、第一节 化学反应与能量变化学习目标1.了解原电池的构成和工作原理。2.了解化学能与电能的相互转化以及化学反应的其他应用。3.了解常见的化学电源。第2课时 化学反应与电能普通干电池普通干电池手机电池手机电池钮扣电池钮扣电池笔记本电脑笔记本电脑 专用电池专用电池 摄像机摄像机专用电池专用电池 “神六神六”用用太阳能电池太阳能电池生活中的电池生活中的电池我国自主研发的燃料电池车我国自主研发的燃料电池车1.1.导体导电靠电子的导体导电靠电子的定向定向移动，电流移动，电流的方向与电子的运动方向的方向与电子的运动方向相反相反电解质溶液导电是靠溶液中电解质溶液导电是靠溶液中阴阳离子阴阳离子的定向移动的定向移
2、动2.2.氧化还原反应的实质：氧化还原反应的实质：电子转移电子转移构成原电池的反应都是氧化还原反应构成原电池的反应都是氧化还原反应3.3.铜锌原电池的铜锌原电池的基本原理（重点突破）基本原理（重点突破）实验探究：实验探究：ZnZn与与CuCu以以不同形式不同形式插入稀硫酸插入稀硫酸的现象与解释的现象与解释探究一、原电池的工作原理探究一、原电池的工作原理4. 4. 实验实验现象现象结论或解释结论或解释 锌片溶解，锌片溶解，表面有气泡表面有气泡铜片表面无铜片表面无气泡气泡CuZn稀稀H2SO4Cu稀稀H2SO4Zn稀稀H2SO4铜与稀硫酸铜与稀硫酸不反应不反应锌片溶解，表面锌片溶解，表面有气泡，铜
3、片表有气泡，铜片表面没有气泡面没有气泡CuZn稀稀H2SO4锌片溶解，铜片锌片溶解，铜片表面出现气泡表面出现气泡Zn+HZn+H2 2SOSO4 4=ZnSO=ZnSO4 4+H+H2 2Zn+HZn+H2 2SOSO4 4=ZnSO=ZnSO4 4+H+H2 2电流计指针偏转电流计指针偏转外电路有外电路有电流形成电流形成思考：思考：既然铜片不与稀硫酸反应，为什么铜上既然铜片不与稀硫酸反应，为什么铜上会有氢气生成？会有氢气生成？电流表的指针为何偏转？电流表的指针为何偏转？只将锌插入只将锌插入H2SO4溶液中，根据现象知：溶液中，根据现象知：锌也失电子变成锌离子，氢离子也得电锌也失电子变成锌离子
4、，氢离子也得电子变成氢气。为什么不产生电流呢？子变成氢气。为什么不产生电流呢？负极失电子呈正电性趋势，正极呈负电负极失电子呈正电性趋势，正极呈负电性趋势，溶液中的离子是怎样移动的？性趋势，溶液中的离子是怎样移动的？ 结论：结论：虽然铜不活泼，不能失去电虽然铜不活泼，不能失去电子，但锌比铜活泼，锌与稀硫酸接子，但锌比铜活泼，锌与稀硫酸接触时，失去电子，这些电子沿着导触时，失去电子，这些电子沿着导线传递到铜的表面，被溶液中接近线传递到铜的表面，被溶液中接近的氢离子获得后，形成了氢气放出。的氢离子获得后，形成了氢气放出。溶液中，阴离子向锌极移动，阳离溶液中，阴离子向锌极移动，阳离子向铜极移动。子向铜
5、极移动。Zn-Zn-2e- =Zn=Zn2+2+2H+ 2e2e- -=H=H2 2氧化反应氧化反应还原反应还原反应Zn片片Cu片片负极负极正极正极 原电池的原理：原电池的原理：Zn+2H+=Zn2+H2电极上发生的半反应电极上发生的半反应负极负极：电子流出电子流出的极，的极，电流流入电流流入的极，溶液中的极，溶液中阴离子阴离子移向的极，质量减少的极（一般）移向的极，质量减少的极（一般）正极正极：电子流入电子流入的极，的极，电流流出电流流出的极，溶液中的极，溶液中阳离子阳离子移向的极，质量增加或产生气泡（一般）移向的极，质量增加或产生气泡（一般） 利用利用氧化还原氧化还原反应，把反应，把化学能
6、化学能转化为转化为电能电能的装置。的装置。一、原电池一、原电池1、定义：、定义：电子从负极沿导线到正极，溶液中阳电子从负极沿导线到正极，溶液中阳离子移向正极，阴离子移向负极。离子移向正极，阴离子移向负极。【总结】（1）电极反应）电极反应 负极负极： 正极正极： （2）电子电子流向：外电路中，电子从流向：外电路中，电子从 极极 极极 （3）电流电流方向：外电路中，电流从方向：外电路中，电流从 极极 极极 （4）电解质溶液中）电解质溶液中离子离子移动方向：移动方向： 阳离子阳离子极，阴离子极，阴离子 极。极。（5）电极反应特征：）电极反应特征：（6）闭合回路：）闭合回路：氧化反应氧化反应还原反应还
7、原反应负负正正正正负负负负正正电子不下水，离子不上岸电子不下水，离子不上岸通常通常负极金属被氧化而逐渐消耗负极金属被氧化而逐渐消耗 正极附近的阳离子被还原正极附近的阳离子被还原二、原电池的构成条件：二、原电池的构成条件：实验装置实验装置 能否构成能否构成原电池原电池 构成原电构成原电池条件一池条件一 （电极材料）（电极材料）实验探究二实验探究二:能能活泼性不同的两个电极活泼性不同的两个电极能能不能不能思考：思考：负极材料和正极材料可以是哪类物质？负极材料和正极材料可以是哪类物质？负极负极：较活泼的金属：较活泼的金属正极正极：较不活泼的金属、石墨等：较不活泼的金属、石墨等实验探究三实验探究三:（
8、溶液）（溶液）实验装置实验装置 （1） （2） （3） 能否构成能否构成原电池原电池构成原电构成原电池条件二池条件二能能Fe能能不能不能思考：思考：反应实质？反应实质？电极必须插入电极必须插入 电解质溶液电解质溶液 中中电解质溶液电解质溶液原电池的负极和电解质原电池的负极和电解质溶液发生氧化还原反应溶液发生氧化还原反应实验探究四实验探究四:（是否闭合）（是否闭合）实验装置实验装置 （1） （2）能否构成能否构成原电池原电池 构成原电构成原电池条件三池条件三不能不能两极相连形成闭合回路两极相连形成闭合回路能能形成原电池的条件1 1能自发进行的能自发进行的放热放热的氧化还原反应的氧化还原反应一般是
9、负极与电解质溶液发生反应一般是负极与电解质溶液发生反应2 2活动性不同的两极活动性不同的两极( (一般是较活泼金属作负极一般是较活泼金属作负极) )注意：可以是金属与金属，也可以是金属与导电注意：可以是金属与金属，也可以是金属与导电非金属（石墨）非金属（石墨）3 3有电解质溶液有电解质溶液4 4两极形成闭合回路两极形成闭合回路（相连或接触）（相连或接触）例2.下列可构成原电池的是（ ）B五五.原电池的应用原电池的应用(1)设计原电池。设计原电池。例例1.选择适宜的材料和试剂设计一个原电池选择适宜的材料和试剂设计一个原电池,以便以便完成下列反应完成下列反应:FeCl3+Cu=2FeCl2+CuC
10、l2. 画出原画出原电池的示意图并写出电极反应式电池的示意图并写出电极反应式.石墨石墨CuFeCl3溶液溶液负极（铜）：负极（铜）：Cu2e=Cu2+正极（石墨）：正极（石墨）：2Fe3+ + 2e=2Fe2+例例4.实验室用实验室用Zn与与2SO4制制H，用粗锌产，用粗锌产生生的速率比用纯的速率比用纯Zn ，或在稀，或在稀2SO4中加入少量中加入少量 溶液，也同样会加快溶液，也同样会加快Zn与稀与稀2SO4产生产生的速率，这是因为的速率，这是因为 ： 。快快硫酸铜硫酸铜锌能和硫酸铜溶液反应，置换出铜，附着锌能和硫酸铜溶液反应，置换出铜，附着在锌的表面，与硫酸一起形成了铜锌原电在锌的表面，与硫
11、酸一起形成了铜锌原电池。池。2.加快化学反应速率例例5.把把a,b,c,d四块金属浸泡在稀硫酸中，用导线两四块金属浸泡在稀硫酸中，用导线两两相连可以组成多个原电池。若两相连可以组成多个原电池。若a,b相连时，相连时，a为负为负极；极；c,d相连时，相连时，d上有气体逸出；上有气体逸出；a,c相连时，相连时，a极极减轻；减轻；b,d相连时，相连时，b为正极。则四种金属的活动顺为正极。则四种金属的活动顺序是（序是（ ）A.abcd B.acbd C.acdb D.bdcaC3.比较金属的活泼性比较金属的活泼性1. 1. 原电池：将化学能转化为电能的装置。原电池：将化学能转化为电能的装置。1 1）首先是自发的）首先是自发的氧化还原反应氧化还原反应；2 2）两种金属活泼性不同的）两种金属活泼性不同的电极电极； （金属或一种非金属导体）（金属或一种非金属导体）3 3）电解质溶液电解质溶液4 4）闭合回路闭合回路氧化反应氧化反应原电池原电池电解质溶液电解质溶液 e-，沿导线传递，有电流产生，沿导线传递，有电流产生还原反应还原反应阴离子阴离子阳离子阳离子负极负极正极正极一、原电池原理：一、原电池原理：二二. 原电池的构成条件：原电池的构成条件：小结：
