化学能与电能的转化学习教案.pptx

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1、会计学1化学能与电能化学能与电能(dinnng)的转化的转化第一页，共36页。你能举出日常生活中化学能与电能你能举出日常生活中化学能与电能(dinnng)相互转化的例子吗？相互转化的例子吗？火力发电火力发电(hul fdin)站：化学站：化学能转化为电能能转化为电能闪电：电能闪电：电能(dinnng)转化为转化为化学能化学能第1页/共36页第二页，共36页。1、电流(dinli)的形成条件是什么？俩者有何联系俩者有何联系(linx)？电流的形成原因电流的形成原因(yunyn)是电子的定向是电子的定向移动移动2、氧化还原反应的本质是什么？氧化还原反应的本质是电子发生转移氧化还原反应的本质是电子发

2、生转移第2页/共36页第三页，共36页。ZnCu实验一：把一块锌片和一块铜片分别插入乘有稀硫实验一：把一块锌片和一块铜片分别插入乘有稀硫酸的烧杯中，观察酸的烧杯中，观察(gunch)实验现象实验现象实验实验(shyn)现现象：象：锌片上有气锌片上有气泡产生泡产生(chnshng)，铜片上，铜片上没有没有第3页/共36页第四页，共36页。实验实验(shyn)现象：现象：锌片上有气泡产生锌片上有气泡产生而铜片而铜片(tn pin)上没有上没有实验二：把一块锌片和一块铜片同时插入盛有稀实验二：把一块锌片和一块铜片同时插入盛有稀硫酸的烧杯硫酸的烧杯(shobi)里，观察实验现象里，观察实验现象第4页/

3、共36页第五页，共36页。实验三：用导线把实验2中的锌片和铜片(tn pin)连接起来，观察实验现象实验实验(shyn)现现象：象：铜片上有气泡铜片上有气泡(qpo)，锌片上没有气泡，锌片上没有气泡(qpo)第5页/共36页第六页，共36页。铜片上为什么会有氢气铜片上为什么会有氢气(qn q)产产生？生？猜想猜想1：铜失去电子生成：铜失去电子生成Cu2+，硫酸，硫酸溶液溶液(rngy)中的中的H+得到电子产生氢得到电子产生氢气气猜想猜想2：锌失去电子生成：锌失去电子生成Zn2+，电子，电子通过导线进入铜片，硫酸溶液通过导线进入铜片，硫酸溶液(rngy)中的中的H+在铜片上得到电子生在铜片上得到

4、电子生成氢气成氢气第6页/共36页第七页，共36页。实验实验(shyn)现象：现象：电流计指针发生偏转电流计指针发生偏转(pinzhun)，Cu片上有气泡产生片上有气泡产生实验四：在实验三中导线之间接一个实验四：在实验三中导线之间接一个(y )灵敏电流计灵敏电流计第7页/共36页第八页，共36页。实验现象实验现象结论结论实验一实验二实验三实验四锌片上有气泡锌片上有气泡(qpo)产生，铜片上没有气泡产生，铜片上没有气泡(qpo)锌与稀硫酸反应锌与稀硫酸反应(fnyng)，铜不与稀硫酸反应，铜不与稀硫酸反应(fnyng)锌片上有气泡产生，铜片锌片上有气泡产生，铜片(tn pin)上没有气泡上没有气

5、泡锌与稀硫酸反应，铜不与稀硫酸反应锌与稀硫酸反应，铜不与稀硫酸反应铜表面有气泡，锌表面没有气泡铜表面有气泡，锌表面没有气泡？电流计指针偏转，铜表面有气泡产生电流计指针偏转，铜表面有气泡产生？第8页/共36页第九页，共36页。一、一、 定义定义(dngy)：把化学能转变为电能(dinnng)的装置 化学能转化(zhunhu)为电能 -原电池原理及形成条件实验现象：实验现象：电流计指针发生电流计指针发生偏转，偏转，Cu片上有气泡产片上有气泡产生生第9页/共36页第十页，共36页。1.锌片上发生的反应？2.铜片上发生的反应？3.电子的流动方向如何？4.电流的流动方向如何？5.铜锌原电池中的正极、负极

6、分别是谁？6.溶液(rngy)中离子的移动方向如何？7.从氧化还原角度分析正极、负极发生的反应类型？二、原电池的工作二、原电池的工作(gngzu)原理原理第10页/共36页第十一页，共36页。二、原电池的工作二、原电池的工作(gngzu)原原理理第11页/共36页第十二页，共36页。在原电池中，较活泼的电极材料在原电池中，较活泼的电极材料(cilio)做负极做负极，较不活泼的电极材料，较不活泼的电极材料(cilio)做正极。做正极。电极材料电极材料电极反应电子得失电子流向反应类型电极性质总反应能量转化ZnCuZn-2e-=Zn2+2H+2e-=H2失去失去(shq)电子电子得到得到(d do)

7、电子电子氧化反应氧化反应还原反应还原反应负极负极正极正极Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 化学能化学能转化为电能电能电子流出电子流出电子流入电子流入Zn+2H+=Zn2+H2 第12页/共36页第十三页，共36页。实验探究实验探究(tnji)形成原电形成原电池的条件池的条件（可以（可以(ky)）（可以（可以(ky)）（可以）（可以）（不可以）（不可以）形成条件一：形成条件一：活泼性不同的两个电极活泼性不同的两个电极负极：较活泼的金属负极：较活泼的金属正极：较不活泼的金属、石墨等正极：较不活泼的金属、石墨等第一组实验第一组实验（石墨石墨）第13页/共36页第十四页，共36页。（可以（可以(ky

8、)）（不可以（不可以(ky)）形成条件形成条件(tiojin)二：电极需插进电解质溶液中二：电极需插进电解质溶液中第二组实验第二组实验实验探究形成原电池的条件实验探究形成原电池的条件第14页/共36页第十五页，共36页。第三组实验第三组实验(shyn)实验实验(shyn)探究形成原电池的条件探究形成原电池的条件形成条件形成条件(tiojin)三：必须形成闭合回路三：必须形成闭合回路（不可以）（不可以）第15页/共36页第十六页，共36页。一、原电池的工作一、原电池的工作(gngzu)原理原理较活泼的金属发生氧化较活泼的金属发生氧化(ynghu)反应反应,电子从较活泼的金属电子从较活泼的金属(负

9、极负极)通过外电路通过外电路流向较不活泼的金属流向较不活泼的金属(正极正极)。 电子(dinz)流向：负极 正极导线导线 小小 结结第16页/共36页第十七页，共36页。二、组成二、组成(z chn)原电池原电池的条件的条件 2、有两种活泼性不同的金属（或一种、有两种活泼性不同的金属（或一种(y zhn)是非金属导体）作电极是非金属导体）作电极1、前提是发生、前提是发生(fshng)氧化还原反应氧化还原反应3 3、两电极均插入、两电极均插入电解质溶液中电解质溶液中 4 4、两极相连形成、两极相连形成闭合电路闭合电路两极一液成闭合两极一液成闭合第17页/共36页第十八页，共36页。第18页/共3

10、6页第十九页，共36页。你知道你知道(zh do)了吗了吗由于金与铁（钢的主要成分）是活动性不由于金与铁（钢的主要成分）是活动性不同同(b tn)的两种金属，唾液中含有电解的两种金属，唾液中含有电解质，故构成了原电池，产生了微小的电流质，故构成了原电池，产生了微小的电流，使得格林太太头疼，因此必须换掉其中，使得格林太太头疼，因此必须换掉其中的一颗假牙。的一颗假牙。第19页/共36页第二十页，共36页。C D EE第20页/共36页第二十一页，共36页。第21页/共36页第二十二页，共36页。化学能转化为电能化学能转化为电能 -原电原电池原理及形成池原理及形成(xngchng)条件条件1.1.定

11、义定义(dngy(dngy) )：把化学能转变(zhunbin)为电能的装置第22页/共36页第二十三页，共36页。负极负极正极正极Zn-2e-=Zn2+2H+ +2e-=H2还原剂还原剂(Zn)失去电子，发生氧化失去电子，发生氧化(ynghu)反应反应氧化剂氧化剂(H+)在铜极上得到电子在铜极上得到电子(dinz)，发生还原反应，发生还原反应电子电子(dinz)从锌片流出从锌片流出流入铜片流入铜片经外电路经外电路H+Zn2+SO42-电流方向电流方向 阳离子阳离子:移向正极移向正极 阴离子：移向负极阴离子：移向负极 第23页/共36页第二十四页，共36页。1.1.有两种活泼有两种活泼(hu

12、po)(hu po)性不同的金性不同的金属（或非金属）作电极属（或非金属）作电极3.3.两极相连两极相连(xin lin)(xin lin)形成闭合电路形成闭合电路2.2.电极材料均插入电极材料均插入(ch r)(ch r)电解质溶液中电解质溶液中两极两极一液一液成闭合成闭合3.3.原电池的构成条件原电池的构成条件4 4自发进行的氧化还原反应自发进行的氧化还原反应第24页/共36页第二十五页，共36页。3 3、一个原电池的总反应的离子方程式是、一个原电池的总反应的离子方程式是Zn + Cu2+ = Zn2+ Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu+ Cu，该反应的原电池的组成，该反应的原电

13、池的组成(z chn)(z chn)正确的是（正确的是（ ）A AB BC CD D正极正极ZnZnAgAgCuCuCuCu负极负极CuCuCuCuZnZnZnZn电解质溶液电解质溶液 CuClCuCl2 2H H2 2SOSO4 4CuSOCuSO4 4FeClFeCl2 2C C第25页/共36页第二十六页，共36页。记一记(y j) 一般负极自身(zshn)失去电子发生氧化反应，而正极自身(zshn)不发生反应，是溶液中的阳离子或氧气得电子发生还原反应。第26页/共36页第二十七页，共36页。正负极判断正负极判断(pndun)1、较活泼的金属作负极，较不活泼的金、较活泼的金属作负极，较不

14、活泼的金属或者能够导电的非金属（如石墨属或者能够导电的非金属（如石墨(shm)作正极作正极2、失去电子、失去电子(dinz)的是负极，得到电子的是负极，得到电子(dinz)的是正极的是正极3、发生氧化反应的是负极，发生还原反应的反、发生氧化反应的是负极，发生还原反应的反应是正极应是正极第27页/共36页第二十八页，共36页。想一想 1、（形成原电池，可以、（形成原电池，可以(ky)加快反应的速率）加快反应的速率） 在实验室制氢气时（在实验室制氢气时（Zn+2 H+ = Zn2+ + H2），），加入少量加入少量(sholing)CuSO4溶液后，发现反应速率溶液后，发现反应速率加快了。这可能是

15、什么原因？加快了。这可能是什么原因？第28页/共36页第二十九页，共36页。 2.把把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，相连时，a为为负极；负极；c、d相连时，电流由相连时，电流由d到到c；a、c相连时，相连时，c极上产生大量极上产生大量(dling)气泡，气泡，b、d相连时，相连时，b上有大量上有大量(dling)气气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为：泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为： ( ) Aa b c d Ba c d b Cc a b . d Db d c a B2.

16、原电池的形成可以用来比较金属原电池的形成可以用来比较金属(jnsh)的活动性的活动性强弱强弱第29页/共36页第三十页，共36页。NaClCFeA 下列下列(xili)情况是否形成了原电池？若是，写出情况是否形成了原电池？若是，写出两极反应方程式。两极反应方程式。 负极负极(fj)：2Fe-4e-=2Fe2+ 正极：正极：2H2O+O2+4e-=4OH- 3.金属的腐蚀金属的腐蚀(fsh)和防护和防护第30页/共36页第三十一页，共36页。原电池的应用原电池的应用(yngyng)1.比较金属活动性强弱（活泼的金属作负极）比较金属活动性强弱（活泼的金属作负极）2.比较反应比较反应(fnyng)速

17、率（构成原电池反应速率（构成原电池反应(fnyng)一般比普通反应一般比普通反应(fnyng)快）快）3.金属的腐蚀与防护（腐蚀速度比一般快）金属的腐蚀与防护（腐蚀速度比一般快）第31页/共36页第三十二页，共36页。4. 原电池的设计原电池的设计(shj)（1） 将氧化还原将氧化还原(hun yun)反应：反应：Cu+2FeCl3= 2FeCl2 +CuCl2设计成一个原电池。设计成一个原电池。1、电解液：、电解液： 。2、电极材料：、电极材料： 正极正极(zhngj) ，负极，负极 。3、电极反应式、电极反应式 ： 负极负极: . 正极正极(zhngj): . 第32页/共36页第三十三页

18、，共36页。4. 原电池的设计原电池的设计(shj)（4） 将氧化还原反应：将氧化还原反应：Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 设计设计(shj)成成一个原电池。一个原电池。1、电解液：、电解液： 。2、电极材料：、电极材料： 正极正极(zhngj) ，负极，负极 。3、电极反应式、电极反应式 ： 负极负极: . 正极正极(zhngj): . 第33页/共36页第三十四页，共36页。4. 原电池的设计原电池的设计(shj)（2） 将氧化将氧化(ynghu)还原反应：还原反应：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2 设计成一个原电池。设计成一个原电池。1、电解液：、电解液： 。2

19、、电极、电极(dinj)材料：材料： 正极正极 ，负极，负极 。3、电极、电极(dinj)反应式反应式 ： 负极负极: . 正极正极: . 第34页/共36页第三十五页，共36页。4、 原电池的设计原电池的设计(shj)（3） 请结合组成原电池的条件请结合组成原电池的条件(tiojin)，将氧化还原反应，将氧化还原反应： Fe + Cu2+ = Cu + Fe2+ 设计成一个原电池。设计成一个原电池。1、电解液：、电解液： 。2、电极、电极(dinj)材料：材料： 正极正极 ，负极，负极 。3、电极、电极(dinj)反应式反应式 ： 负极负极: . 正极正极: . 第35页/共36页第三十六页，共36页。