1、實(shí)驗(yàn)活動(dòng)6化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能新課講解課程學(xué)習(xí)目標(biāo)認(rèn)識(shí)原電池的構(gòu)成要素及作用。2理解氧化還原反應(yīng)在化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能過(guò)程中的作用，體會(huì)化學(xué)的價(jià)值；1新課講解導(dǎo)入我們知道在化學(xué)反應(yīng)中，化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為電能，下面我們自己親自動(dòng)手，來(lái)制作原電池。新課講解實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明鋅和銅接觸不能發(fā)生反應(yīng)，沒(méi)有電流產(chǎn)生。一、對(duì)比實(shí)驗(yàn)1.用導(dǎo)線將電流表分別與芯片、銅片相連接，使鋅片與銅片接觸，觀察電流表指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)。AZn Cu18.08.20225新課講解實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明沒(méi)有電流，說(shuō)明鋅和石墨棒接觸不能發(fā)生反應(yīng)。.用導(dǎo)線將電流表分別與芯片、石墨棒相連接，使片與銅片接觸，觀察電

2、流表指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)。AZn 石墨新課講解電極材料電流表指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)解釋鋅片、銅片不偏轉(zhuǎn)兩個(gè)相互連接的電極材料相互接觸，并不能產(chǎn)生電流。鋅片、石墨棒不偏轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：說(shuō)明只有電極材料相互接觸并不能產(chǎn)生電流。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：Zn實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：鋅片逐漸溶解，鋅片周?chē)袣馀莓a(chǎn)生，鋅和稀硫酸發(fā)生了反應(yīng)。Zn+H2SO4=ZnSO4+H2新課講解2.將鋅片插入盛有稀硫酸的燒杯里，觀察現(xiàn)象。稀硫酸Zn2+e-e-Zn稀硫酸Cu實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：鋅片逐漸溶解，鋅片周?chē)袣馀莓a(chǎn)生，鋅和稀硫酸發(fā)生了反應(yīng)。Zn+H2SO4=ZnSO4+H2把銅片插入稀硫酸，沒(méi)有現(xiàn)象產(chǎn)生，銅和稀硫酸不反應(yīng)。ZnZn2+e-e-新課講解將鋅片插入盛

3、有稀硫酸的燒杯里，再插入銅片，觀察現(xiàn)象。稀硫酸石墨棒ZnZn2+e-e-新課講解將鋅片插入盛有稀硫酸的燒杯里，再插入石墨棒，觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：鋅片逐漸溶解，鋅片周?chē)袣馀莓a(chǎn)生，鋅和稀硫酸發(fā)生了反應(yīng)。Zn+H2SO4=ZnSO4+H2把石墨棒插入稀硫酸，沒(méi)有現(xiàn)象產(chǎn)生，石墨棒和稀硫酸不反應(yīng)。18.08.202210新課講解電極材料實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋鋅片鋅片逐漸溶解，有氣泡產(chǎn)生Zn+H2SO4=ZnSO4+H2鋅片、銅片鋅片逐漸溶解，有氣泡產(chǎn)生、銅片無(wú)現(xiàn)象Zn+H2SO4=ZnSO4+H2鋅片、石墨棒鋅片逐漸溶解，有氣泡產(chǎn)生，石墨棒無(wú)現(xiàn)象Zn+H2SO4=ZnSO4+H2實(shí)驗(yàn)結(jié)論：說(shuō)明有電極材料和電解質(zhì)

4、溶液，但是不用導(dǎo)線連接，也不能產(chǎn)生電流。實(shí)驗(yàn)結(jié)論e-e-正極負(fù)極Zn2+H+H+H2H2Zn稀硫酸Cu實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：鋅片不斷溶解，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),銅四周不斷產(chǎn)生氣泡，說(shuō)明產(chǎn)生了電流，形成了原電池。鋅片（負(fù)極）：氧化反應(yīng) Zn-2e-=Zn2+銅片（正極）：還原反應(yīng) 2H+2e-=H2新課講解二、原電池實(shí)驗(yàn)1.以Zn-Cu(稀硫酸)設(shè)計(jì)如圖原電池，觀察現(xiàn)象e-e-e-e-e-e-e-e-正極負(fù)極Zn2+H+H+H2H2Zn稀硫酸Cu實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：鋅片不斷溶解，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),石墨棒四周不斷產(chǎn)生氣泡，說(shuō)明產(chǎn)生了電流，形成了原電池。石墨棒（正極）：還原反應(yīng) 2H+2e-=H2新課講解2.以Zn-石墨

5、棒(稀硫酸)設(shè)計(jì)如圖原電池，觀察現(xiàn)象鋅片（負(fù)極）：氧化反應(yīng) Zn-2e-=Zn2+e-e-e-e-實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：銅片無(wú)現(xiàn)象，電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn),石墨棒四周無(wú)現(xiàn)象，說(shuō)明沒(méi)有產(chǎn)生電流，不能形成原電池。新課講解Cu稀硫酸石墨棒3.以Zn-石墨棒(稀硫酸)設(shè)計(jì)如圖原電池，觀察現(xiàn)象電極材料實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋 鋅片、銅片鋅片、石墨棒銅片、石墨棒鋅片不斷溶解，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),銅四周不斷產(chǎn)生氣泡，說(shuō)明產(chǎn)生了電流，形成了原電池。不能發(fā)生反應(yīng)新課講解鋅片不斷溶解，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),石墨棒四周不斷產(chǎn)生氣泡，說(shuō)明產(chǎn)生了電流，形成了原電池。銅片無(wú)現(xiàn)象，電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn),石墨棒四周無(wú)現(xiàn)象，說(shuō)明沒(méi)有產(chǎn)生電流，不能形成原電

6、池。鋅片：氧化反應(yīng) Zn-2e-=Zn2+銅片：還原反應(yīng) 2H+2e-=H2鋅片：氧化反應(yīng) Zn-2e-=Zn2+石墨棒：還原反應(yīng) 2H+2e-=H2實(shí)驗(yàn)結(jié)論：新課講解上面的三個(gè)實(shí)驗(yàn)表明，要構(gòu)成原電池，需要滿足以下條件：兩種活潑性不同電極. （活潑性不同的金屬或一種金屬和另一種非金屬導(dǎo)體）電極必須插入電解質(zhì)溶液 。能自發(fā)的發(fā)生氧化還原反應(yīng)。電極用導(dǎo)線相連構(gòu)成閉合回路。原電池形成的必須條件：原電池的工作原理:外電路中：較活潑金屬材料作負(fù)極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)； 較不活潑金屬材料作正極，得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)；電子從負(fù)極流向正極。 內(nèi)電路中：電解質(zhì)溶液內(nèi)，陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，使

7、電流通過(guò)電解質(zhì)溶液。電流從正極流向負(fù)極。1.根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明原電池的工作原理和構(gòu)成要素，以及組裝原電池的操作注意事項(xiàng)。問(wèn)題討論新課講解原電池的構(gòu)成要素 兩種活潑性不同電極.（活潑性不同的金屬或一種金屬和另一種非金屬導(dǎo)體）電極必須插入電解質(zhì)溶液 。能自發(fā)的發(fā)生氧化還原反應(yīng)。電極用導(dǎo)線相連構(gòu)成閉合回路。新課講解原電池注意事項(xiàng)：兩電極活潑型必須不同；其中一個(gè)電極必須和電解質(zhì)溶液可以發(fā)生氧化還原反應(yīng)； 電極用導(dǎo)線相連構(gòu)成閉合回路；注意電流表不能接反。18Zn-2e-=Zn2+2H+ +2e-=H2還原劑(Zn)失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)氧化劑(H+)在銅極上得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)還原劑失去的電子從鋅極流

8、出流入銅極.經(jīng)外電路Zn2+H+SO42-電流方向原電池工作原理新課講解192.能否用鐵片作為電極代替銅鋅原電池中的鋅片？為什么？可以，因?yàn)殍F片也可以和稀硫酸發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，并且鐵片活潑性大于銅。負(fù)極反應(yīng)：Fe2e- Fe2+； 正極反應(yīng)：2H+ 2e- H2 總反應(yīng)：Fe+H2SO4=FeSO4+H2新課講解例題.下列裝置哪些可以形成原電池( )AAAAAAAZn CuFe C(石墨) Zn CuZn ZnFe 陶瓷Fe CuSi C(石墨) 稀H2SO4 CuSO4 溶液 稀H2SO4 稀H2SO4 A B C DZn CuA稀H2SO4 CuSO4溶液 酒精 稀H2SO4 E F

9、 G HABC新課講解三、原電池原理的應(yīng)用 1.設(shè)計(jì)原電池例題1、利用 Cu+2FeCl3= CuCl2+2FeCl2 的氧化還原反應(yīng)設(shè)計(jì)原電池 。負(fù)極：Cu2e - = Cu2+ 氧化反應(yīng)正極：2Fe3+ +2e- =2Fe2+還原反應(yīng)新課講解2.用于金屬的防護(hù)使被保護(hù)的金屬處于正極，發(fā)生還原反應(yīng)的一極得以保護(hù)。訓(xùn)練1利用反應(yīng)Zn CuSO4 =ZnSO4Cu設(shè)計(jì)一個(gè)原電池。在圖中方格內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)裝置圖，并指出正極為_(kāi)，電極反應(yīng)式為_(kāi)；負(fù)極為_(kāi)，電極反應(yīng)式為_(kāi)。碳棒、Cu、鉑Cu2+ + 2e - =CuZnZn2e- Zn2+新課講解3、比較金屬的活潑性例題2. 把A、B、C、D4塊金屬片浸

10、入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池。若A、B相連時(shí)，A為負(fù)極；C、D相連時(shí)，D上產(chǎn)生大量氣泡；A、C相連時(shí)，電流由C經(jīng)導(dǎo)線流向A；B、D相連時(shí)，電子由D經(jīng)導(dǎo)線流向B，則此4種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椋?） ABCD ACDB CABD BACDABCDACDB 新課講解解析：選D。鋁在氫氧化鈉溶液中能反應(yīng)生成氫氣氣體的金屬，其他金屬不反應(yīng)，其活潑性不一定強(qiáng)，如Mg和Al。訓(xùn)練2.下列事實(shí)不能說(shuō)明Al的金屬活潑性比Cu強(qiáng)的是()A常溫下將鋁投入CuSO4溶液中B常溫下將鋁和銅用導(dǎo)線連接一起放入到稀鹽酸溶液中C常溫下將鋁和銅不用導(dǎo)線連接一起放入到稀鹽酸溶液中D常溫下將鋁和銅用導(dǎo)線連接一起放入

11、到氫氧化鈉溶液中新課講解D(1) 對(duì)實(shí)驗(yàn)3完成下列填空： 鋁為_(kāi)極，電極反應(yīng)式： _ 。 石墨為_(kāi)極，電極反應(yīng)式： _ 。(2) 實(shí)驗(yàn)4中鋁作負(fù)極還是正極_，理由是_。寫(xiě)出鋁電極的電極反應(yīng)式：_編號(hào)電極材料電解質(zhì)溶液電子方向（外電路）1Mg、Al稀鹽酸MgAl2Al、Cu稀鹽酸AlCu3Al、C(石墨)稀鹽酸AlC(石墨)4Mg、Al氫氧化鈉溶液AlMg5Al、Zn濃硝酸AlZn負(fù)正負(fù)極在NaOH溶液中，活潑性AlMg2Al6e=2Al36H6e=3H2Al3e4OH=AlO2- 2H2O探究鋁電極在原電池中的作用新課講解(3)解釋實(shí)驗(yàn)5中電流計(jì)指針偏向鋁的原因：_ 。(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)出

12、影響鋁在原電池中作正極或負(fù)極的因素：_。電極材料的活潑性電解質(zhì)溶液的不同在濃硝酸中，Al發(fā)生鈍化，活潑性ZnAl，Zn是原電池的負(fù)極新課講解編號(hào)電極材料電解質(zhì)溶液電子方向（外電路）1Mg、Al稀鹽酸MgAl2Al、Cu稀鹽酸AlCu3Al、C(石墨)稀鹽酸AlC(石墨)4Mg、Al氫氧化鈉溶液AlMg5Al、Zn濃硝酸AlZn化學(xué)腐蝕（次要） 金屬跟接觸到的物質(zhì)(如O2、Cl2、SO2等)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕叫做化學(xué)腐蝕。這類(lèi)反應(yīng)比較簡(jiǎn)單，僅僅是金屬跟氧化劑之間的氧化還原反應(yīng)。電化學(xué)腐蝕（主要）不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時(shí)，會(huì)發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活潑的金屬失電子而被氧化，這種腐蝕叫做電

13、化學(xué)腐蝕，分為析氫腐蝕和吸氧腐蝕 新課講解4、金屬腐蝕在潮濕的空氣里，鋼鐵表面吸附了一層薄薄的水膜，這層水膜里含有少量H+和OH，還溶解了氧氣，結(jié)果在鋼鐵表面形成了一層電解質(zhì)溶液，它跟鋼鐵里的鐵和少量的碳恰好形成無(wú)數(shù)微小的原電池。在這些原電池里，鐵是負(fù)極，碳是正極。鐵失去電子而被氧化新課講解鋼鐵的吸氧腐蝕鋼鐵的兩種電化學(xué)腐蝕：1、在中性或很弱的酸性溶液中（占主要），主要反應(yīng)如下：正極：C 負(fù)極：Fe 電解質(zhì)溶液：不純的水負(fù)極：Fe 2e- = Fe2+ 正極：O2 + 2H2O + 4e- = 4OH- 總反應(yīng)：2Fe +2H2O+O2=Fe（OH）2 Fe（OH）2 在空氣中最后轉(zhuǎn)化為Fe2O3在中性或很弱的酸性溶液中，鋼鐵的腐蝕叫吸氧腐蝕。2、在酸性溶液中，主要反應(yīng)。負(fù)極：Fe 2e- = Fe2+ 正極：2H+ + 2e- = H2總反應(yīng)：Fe+2H+=Fe2+H2在酸性溶液中，鋼鐵的腐蝕叫析氫腐蝕。新課講解新課講解例題：將等質(zhì)量的兩份鋅粉a、b分別加入過(guò)量的稀硫酸，同時(shí)向a中加入少量的CuSO4溶液，產(chǎn)生H2的體積V(L)與時(shí)間t(min)的關(guān)