第六章化學反應與能量第一節(jié)化學反應與能量變化第二課時化學反應與電能【學習目標】1、通過實驗探究認識化學能與電能之間轉化的實質。2、理解原電池的概念及工作原理和構成條件。3、認識構成原電池的條件及其原理，判斷原電池的正負極。4、能利用原電池原理設計原電池。智能手機充電公交汽車電燈家用電器

生活離不開電【新課導入】火力發(fā)電水力發(fā)電風力發(fā)電太陽能發(fā)電核能發(fā)電電池供電思考與交流：你知道電能的來源嗎？

我們日常使用的電能主要來自火力發(fā)電。你知道如何轉化的嗎？火電站工作原理示意圖關鍵發(fā)生氧化還原反應燃料燃燒蒸汽輪機發(fā)電機化學能熱能機械能電能一、化學能與電能的轉化直接？1.煤炭是非可再生資源，會造成能源危機2.煤炭燃燒會產生污染性氣體3.經多次轉換，能量損耗大，燃料的利用率低火力發(fā)電的缺點【實驗探究】【實驗6-3】(1)將鋅片和銅片插入盛有稀硫酸的燒杯中，觀察現象。(2)用導線連接鋅片和銅片，觀察、比較導線連接前后的現象。(3)如圖6-6所示，用導線在鋅片和銅片之間串聯(lián)一個電流表，觀察電流表的指針是否偏轉。實驗現象結論Cu片無現象；Zn片溶解并有氣泡生成Cu與稀硫酸不反應Zn與稀硫酸反應Cu、Zn片同時平行插入稀硫酸中Zn片和Cu片分別插入稀硫酸中Zn片溶解并有氣泡生成Cu片無明顯現象Zn與稀硫酸反應Cu與稀硫酸不反應Zn+2H+==Zn2++H2↑反應的離子方程式是什么？Zn片Cu片原電池究竟是如何將化學能轉換為電能的？Cu、Zn片同時插入稀硫酸中，并連接導線電流表指針發(fā)生了偏轉有電流形成電流是如何形成的呢？Zn比Cu活潑，用導線連在一起時，Zn片失去的電子變成Zn2+進入溶液。鋅片：Zn－2e－=Zn2+（氧化反應）電子經導線流向Cu片，溶液中的H＋由于電場作用下移向Cu片得電子被還原成H2。銅片：2H+＋2e－

=H2↑（還原反應）【解釋現象】這樣整個電路構成了閉合回路，帶電粒子的定向移動產生電流1.定義：將化學能直接轉變?yōu)殡娔艿难b置AZnCuSO42－H+H+正極負極e－2.本質：氧化反應和還原反應分別在兩個不同的區(qū)域進行。鋅片：Zn－2e－=Zn2+(氧化反應)銅片：2H+＋2e－

=H2↑(還原反應)二、原電池CuZn---Zn2+H+H+Zn－2e－=Zn2+2H++2e－=H2↑氧化反應還原反應負極正極陽離子陰離子

溶解，質量減輕產生氣泡原電池總反應：Zn+2H+=Zn2++H2↑電子流向：負極

沿導線

正極電流方向：正極沿導線負極外電路內電路陰離子負極陽離子正極外電路內電路e－I二、原電池工作原理：口訣：電子不下水，離子不上岸【正向正,負向負】負氧正還1.原電池正負極判斷方法電極材料反應類型電子流向電極現象離子移向較活潑金屬較不活潑金屬或能導電的非金屬

氧化反應還原反應

電子流出

電子流入不斷溶解質量減小電極增重或有氣體產生陰離子移向陽離子移向電解質溶液負極正極e－沿導線傳遞，有電流產生ZnCu不斷溶解陽離子移向H2SO4A電流方向

電流流向電流流出【特別提示】在判斷原電池正、負極時，不要只根據金屬活潑性的相對強弱，還要考慮電解質溶液。（1）Mg-Al和稀鹽酸構成原電池中，Mg作負極，Al作正極；而若把稀鹽酸換為NaOH溶液，Al作負極，Mg作正極。（2）Fe-Cu和NaOH溶液構成的原電池中，Al作負極；而若把NaOH溶液換為濃HNO3，則Cu作負極。確定原電池的正負極：請同學們總結：原電池的構成條件有哪些？①自發(fā)進行的氧化還原反應②形成閉合回路③活潑性不同的電極材料④電解質溶液口訣：自發(fā)兩極一液成回路1.在如圖所示的8個裝置中，屬于原電池的是（）A．①④ B．③④⑤C．②④⑦⑧ D．②④⑥⑦D課堂練習：原電池原理的應用（1）改變化學反應速率：原電池中，氧化反應和還原反應分別在兩極進行，使溶液中離子運動時相互的干擾減小，使反應速率增大。（2）比較金屬活動性：一般原電池中，活潑金屬作負極，發(fā)生氧化反應，不活潑金屬作正極，發(fā)生還原反應。（3）保護金屬設備：原理：使被保護的金屬作原電池的正極而得到保護。實例：船體是鋼鐵材料，在海水中易被腐蝕，所以經常在船體外殼焊接比鐵活潑的鋅。（4）設計原電池：已知一個氧化還原反應，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(電解質溶液中的陽離子)在正極上被還原。1.原電池的概念2.原電池的本質3.原電池的工作原理4.原電池的構成條件課堂小結1．鋅銅原電池裝置如圖所示，其中陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，下列有關敘述正確的是（）

A．銅電極上發(fā)生氧化反應B．電池工作一段時間后，甲池的c(SO42－)減小C．電池工作一段時間后，乙池溶液的總質量增加D．陰陽離子分別通過交換膜向負極和正極移動，保持溶液中電荷平衡拓展提升C2．下圖是在載人航天器艙內利用氫氧燃料電池