1、第二章化學(xué)反應(yīng)與能量,第二節(jié) 化學(xué)能與電能(1),學(xué)習(xí)目標： 1、了解化學(xué)能與電能之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系 2、初步認識原電池的概念、原理、組成條件、電極名稱、電極反應(yīng)和總反應(yīng)及原電池的應(yīng)用。 3、通過反應(yīng)物之間電子轉(zhuǎn)移的探究，理解原電池的形成是氧化還原的本質(zhì)的拓展和應(yīng)用。 重點：原電池的概念、原理、組成及應(yīng)用 難點：原電池的原理、組成條件、電極反應(yīng)和總反應(yīng)。,現(xiàn)代社會中使用最為普遍的能源？,電能又稱電力（二次能源） 電力是怎樣產(chǎn)生的？,一、化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化,化學(xué)能 （燃料）,熱能,機械能,電能,燃燒,蒸汽,發(fā)電機,（蒸汽輪機）,（2）存在的問題：,經(jīng)多次轉(zhuǎn)換，能量損耗大，燃料的利用率低；環(huán)境

2、污染嚴重。,（1）能量轉(zhuǎn)換：,1、火力發(fā)電,（3）燃燒的本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)，而氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移。,2、原電池,（1）定義：將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置叫做原電池。,較活潑金屬,較不活潑金屬,負 極,正 極,發(fā)生氧化反應(yīng),發(fā)生還原反應(yīng),e-,I,實驗2-4（工作原理）,現(xiàn)象：鋅片不斷溶解，銅片上有氣泡產(chǎn)生，電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。,結(jié)論：電路中有電流通過，化學(xué)能轉(zhuǎn)變成了電能。,電子流出，電流流入,電子流入，電流流出,（2）電極名稱：,模擬動畫,（3）電極反應(yīng)式,負極：,Zn 2e- = Zn2+ 氧化反應(yīng),正極：,2H+ +2e- = H2 還原反應(yīng),（4）總反應(yīng)式（兩個電極反應(yīng)之和）,Z

3、n + 2H+ = Zn2+ + H2,Zn + H2SO4(稀) = ZnSO4 + H2,原電池反應(yīng)的本質(zhì)是: 氧化還原反應(yīng)。,（5）原電池原理：負極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，電子從負極經(jīng)外電路流向正極，從而產(chǎn)生電流，使化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能。（電流方向呢？）,（6）原電池組成條件, 兩種活潑性不同的金屬（或其中一種為能導(dǎo)電的非金屬，如“碳棒”）作電極 其中較活潑金屬為負極。較不活潑金屬（或非金屬）為正極（正極一般不參與電極反應(yīng)，只起導(dǎo)電作用）。 電解質(zhì)溶液（做原電池的內(nèi)電路，并參與反應(yīng)） 形成閉合回路 能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng),兩極一液一連線,練習(xí),下列裝置中屬于原電池的是：,負極（Fe

4、）： Fe - 2e- = Fe2+ 正極 (C)： 2H+ + 2e- = H2 總反應(yīng)式：Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2,電極反應(yīng)式：,負極(Zn)： Zn-2e- = Zn2+ 正極(Pb)： 2H+2e- = H2 總反應(yīng)式： Zn+2CH3COOH =(CH3COO)2Zn+H2,負極(Fe)： Fe-2e- = Fe2+ 正極(Cu)： Cu2+2e- = Cu 總反應(yīng)： Fe+CuCl2 = FeCl2+Cu,（7）原電池原理的應(yīng)用,制作化學(xué)電源 加快反應(yīng)速率： 例如，實驗室制H2時，由于鋅太純，反應(yīng)一般較慢，可加入少量CuSO4以加快反應(yīng)速率。 判斷金屬活動性的強弱 揭示鋼鐵腐蝕的原因及防止鋼鐵的腐蝕。 鋼鐵中含有碳，可與Fe組成原電池，發(fā)生原電池反應(yīng)而使鋼鐵遭到腐蝕,防止鋼鐵腐蝕：在鋼鐵的表面焊接比Fe更活潑的金屬（如Zn），組成原電池后，使Fe成為原電池的正極而得到保護。,鋼鐵的析氫腐蝕：負極：Fe 2e- = Fe2+ 正極：2H+ + 2e- = H2,鋼鐵的吸氧腐蝕： 負極：2Fe 4e- = 2Fe2+ 正極：2H2