化學反應與電能第一節(jié)化學反應與能量變化1.知道化學反應可以實現化學能與其他能量形式的轉化，以原電池為例認識化學能可以轉化為電能。2.通過原電池的學習，能辨識簡單原電池的構成要素，能分析簡單原電池的工作原理。電力改變了我們的生活那么，電是怎么來的呢？優(yōu)點：煤炭我國資源豐富，廉價方便；電能清潔安全，又快捷方便。缺點：產生大量溫室氣體；廢氣可能導致酸雨；廢料、廢水任意排

放造成污染；能量轉換有損耗、效率低。2020年我國發(fā)電總量構成圖能否找到一種裝置將化學能直接轉化為電能呢？一、原電池1.定義：將化學能直接轉變成電能的裝置叫做原電池。電池電源+-負極：e-流出的一極正極：e-流入的一極思考與討論①電流是怎樣產生的？+-②什么反應中有電子的轉移？電子的定向移動氧化還原反應氧化劑：失電子還原劑：得電子原電池實驗實驗物質現象結論或解釋鋅銅鋅銅電表Zn+2H+=Zn2++H2↑鋅片上有氣泡產生并不斷溶解銅片上無氣泡銅與硫酸不反應銅片上產生氣泡鋅片逐漸溶解電流表指針偏轉裝置中化學能轉化為電能有電流產生CuZn稀H2SO4CuZn稀H2SO4一、原電池CuZn---Zn2+H+H+Zn－2e－=Zn2+氧化反應還原反應負極正極陽離子陰離子SO42-發(fā)生溶解產生氣泡原電池總反應：Zn+2H+=Zn2++H2↑陰離子負極陽離子正極外電路內電路2H++2e－=H2↑注意：電子不下水，離子不上岸電子流向：負極

沿導線

正極失去電子得到電子吸引陽離子吸引陰離子銅-鋅原電池原理銅片上有氣泡產生，鋅片不斷溶解，電流表的指針發(fā)生偏轉。Zn極：Zn–2e-=Zn2+氧化反應Cu極：2H++2e-

=H2↑還原反應負極：Zn–2e-=Zn2+正極：2H++2e-

=H2↑總反應式：Zn+2H+=Zn2+

+H2↑原電池反應的本質是：氧化還原反應原電池工作原理（1）反應類型：負極發(fā)生氧化反應，正極發(fā)生還原反應。（2）電子的移動方向：從負極流出，經導線流向正極。（3）離子的移動方向：陽離子向正極移動，陰離子向負極移動。（4）電流方向：正極→導線→負極?！緦嶒炋骄俊控摌O：較活潑的金屬正極：較不活潑的金屬、石墨等實驗一：形成條件一：活潑性不同的兩個電極（燃料電池除外）【實驗探究】實驗二：形成條件二：電極需浸入電解質溶液中(熔融電解質)【實驗探究】實驗三：形成條件三：必須形成閉合回路(接觸即閉合)【實驗探究】實驗四：形成條件四：能自發(fā)進行的氧化還原反應2.原電池的構成條件——“兩極一液一線一反應”3.原電池原理的應用(1)設計原電池

依據：已知一個氧化還原反應，首先分析找出氧化劑、還原劑，一般還原劑為負極材料（或在負極上被氧化），氧化劑為電解質溶液中的陽離子（或在正極上被還原）。

①將反應拆分為電極反應

②選擇電極材料負極：較活潑金屬，一般為發(fā)生氧化反應的金屬;

Zn正極：活潑性弱于負極材料的金屬或石墨；Cu或C③選擇電解質

：一般為與負極反應的電解質；CuSO4溶液

④畫出裝置圖1.連通電路2.使溶液呈電中性3.使電流持續(xù)穩(wěn)定3.原電池原理的應用(2)加快反應速率

原理：在原電池中，氧化反應和還原反應分別在兩極進行，使溶液中的粒子運動時相互間的干擾減小，反應速率增大。

應用：實驗室常用粗鋅和稀H2SO4（或稀鹽酸）反應制取H2，產生H2的速率比純鋅快。原因是粗鋅中的雜質和鋅、稀H2SO4（或稀鹽酸）形成原電池，加快了反應速率，使產生H2的速率增大。3.原電池原理的應用(3)比較金屬的活動性強弱原理：原電池中，一般活動性強的金屬為負極，活動性較弱的金屬為正極。應用：有兩種金屬A和B，用導線連接后插入稀硫酸中，觀察到A極溶解，B極上有氣泡產生，由原電池原理可知，金屬活動性：A＞B。下列哪些裝置能構成原電池？稀硫酸AgCuA稀硫酸ZnCu稀硫酸ZnFeZnH2SO4溶液√√√√1.鋅—銅—西紅柿電池裝置示意圖如圖所示，下列說法不正確的是（

）A.銅片為正極，發(fā)生還原反應B.鋅片上發(fā)生還原反應：Zn－2e－Zn2＋C.該裝置將化學能轉變?yōu)殡娔蹹.電子由鋅片沿導線流向銅片B

選項ABCD正極鋅棒鐵棒石墨棒鐵棒負極鐵棒石墨棒鐵棒銅棒電解質溶液

H2SO4溶液H2SO4溶液H2SO4溶液H2SO4