人教版高一化学必修二化学能与电能

负极( Zn): Zn－2e - = Zn2+ .
正极( Cu): Cu2+ +2e - = Cu .
2+ = Zn2 ++ Cu Zn+Cu 总反应式: .
一、原电池
回忆思考：通过以上实验想想原
电池是由哪几部分组成的，构成原 电池的条件又有哪些 组成：两电极、导线、电解质溶液以及容器
电极有关-----相同的电极材料 构成条件猜想： 导线有关-----切断导线 电解质溶液有关-----非电解质
发生氧化反应的是负极，发生还原反应的是正极
不断溶解，质量减少为负极；有气体产生,或质量增加或 不变为正极
5、电极反应现象：
一、原电池
6.原电池原理的应用：
①制作化学电源 ②加快反应速率：
例如，实验室制H2时，由于锌太纯，反应一般较慢， 可加入少量CuSO4以加快反应速率。
③判断金属活动性的强弱 ④揭示钢铁腐蚀的原因及防止钢铁的腐蚀。 钢铁中含有碳，可与Fe组成原电池，发生原电池反应 而使钢铁遭到腐蚀
转化的？ Cu片上有气泡（ H2）；
电流计指针偏转。 指针偏转，说明电路中有电流通过，说 明发生了电子定向移动。 Zn 比Cu活泼，用导线连在一起时，Zn片失 去的电子（ Zn－2e－ = Zn2+）变成Zn2+进入 溶液，电子经导线流向Cu片， 溶液中的H＋ 由于电场作用下移向Cu片得电子被还原成H2 （2H+＋2e－ = H2 ↑）
干
电 池
负极:Zn-- 2e- ==Zn2+ 正极(C):2NH4++ 2e- ==2NH3↑+2H2 ↑ 上图是锌－锰干电池
体积小、性能好的碱性锌－锰电池应运 而生。这类电池的重要特征是电解液由原来
的中性变为离子导电性更好的碱性，负极也由
锌片改为锌粉，反应面积成倍增长，使放电电 流大幅度提高。
【归纳小结】 判断原电池正、负极的方法 1、由组成原电池的两极材料判断：
一般是活泼的金属为负极 活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极
2、根据电流方向或电子流动方向判断：
电子流出的一极是负极，电子流进的一极是正极
3、根据内电路离子移动的方向判断：
阳离子移向的一极为正极，阴离子移向的为负极
4、根据原电池两极发生的变化来判断：
新型燃料电池
负极:2H2－4e- +4OH- ==4H2O 正极:O2+2H2O+4e- ==4OH总反应:2H +O ==2H O 2 2 2
电极:燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全 多孔镍 电解质:KOH
部贮藏在电池内，而是在工作时，不断从外 界输入，同时将电极反应产物不断排出电池
实验探究:形成原电池的条件
不可
结论：有两种活动性不同的金属作电极
实验探究:形成原电池的条件
可以 有两种活泼性不同的金属 结论：
（或一种是非金属导体）作电极
较活泼的金属作负极 其中: 较不活泼的金属、石墨等作正极
实验探究:形成原电池的条件
不可
结论：电极材料均浸入的是电解质溶液
一、原电池 两极一液一连线
一、原电池
称为原电池 2.正负极：
电源
-
1.定义：将化学能直接转变成电能的装置，
+
正极： 电子流进（或电流流出）的一极 负极： 电子流出（或电流流进）的一极
一、原电池
3.电极反应：
电极材料 Zn片 Cu片 电极总离子反应 原电池正负极 电极反应式 发生的反应
负极
Zn-2e-=Zn2+
氧化反应
正极
第二节
化学能与电能
第一课时——原电池
【思考与交流】
化学反应不仅有新物质生成，同时还伴随着 能量的变化，但这种能量的变化通常以热能 形式表现出来，那么有没有以电能形式表现 出来的时候呢，试举例说明。
火力81.2%
水电17.6%
2001年我国发电总量构成图
其他1.2%
【火力发电原理及过程】
思考：火力发电的过程能量是怎样转化的？ 机械能 燃烧 蒸汽 发电机 电 化学能 热 能 （涡轮机） （燃料） 能
1.Zn
A Cu
Zn A Cu
Fe A C(石墨) Zn
A
Cu
稀H2SO4
Zn A Zn
√
A
CuSO4 溶液
Fe A Cu
√
B
√
C
稀H2SO4
Si A C(石墨)
×
D
稀H2SO4
稀H2SO4
E
×
酒精
F
×
稀H2SO4
G
× ×
H
2.某金属能跟稀盐酸作用放出氢气，该金属 与锌组成原电池时，锌为负极，此金属是( B ) A.Mg B.Fe C.Al D.Cu
A
B
C
5.把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用 导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为 负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时， c极上产生大量气泡，b、d相连时，b上有大量 气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱 的为( ) B A． a > b > c > d C． c > a > b > d B ．a > c > d > b D ．b > d > c > a
铅蓄电池
负极:Pb+SO42--2e-==PbSO4↓ 正极:PbO2+4H++SO42- +2e-
==PbSO4↓+2H2O
放电 总反应:Pb+PbO2+2H2SO4== PbSO4+ 2H2O
锂电池
锂是密度最小的金属，用锂作为电 池的负极，跟用相同质量的其他金属作 负极相比较，使用寿命大大延长。
思考：火力发电有什么缺点？
1.煤炭是非可再生资源，会造成能源危机 2.煤炭燃烧会产生污染性气体 3.经多次转换，能量损耗大，燃料的 利用率低
直接？
实验2一4 将铜片和锌片分别插入稀硫
酸溶液中，观察现象并解释原因。 现象：
Zn
Cu
Zn片上有气泡 （H2）， Zn片逐溶解； Cu片无明显现象。
解释：
课堂练习：来自百度文库在图上标出电子的流动方向和电流方向,
并判断正负极，写出电极反应式和总反应式.
I
Ag
eFe
eZn
I
Cu
H2SO4 (aq)
CuSO4 (aq)
负极( Fe ): Fe－2e - = Fe 2+ .
正极( Ag ): 2H++2e - = H2↑ .
+ 2+ 总反应式: Fe+2H = Fe +H2↑.
第二课时 化学电源
空气电池
锂电池
思考题
(1)干电池的构造是什么样的?
(2)干电池的负极和正极分别是什么? 电解质溶液又是什么? (3)干电池使用久了会发生什么现象?
(4)什么叫做充电电池?铅蓄电池的构 造是什么样的? (5)铅蓄电池负极和正极分别是什么? 电解质溶液又是什么? (6)废旧电池是否应该回收?为什么?
稀H2SO4
Zn + 2H+ == Zn2+ + H2↑
实验2-4 将铜片和锌片用导线连接插
G
Zn Cu
入稀硫酸溶液中，观察现象并解释原因。 现象：
Zn片逐渐溶解但无气泡； Cu片上有气泡（H2）；电 流计指针偏转。
稀H2SO4
解释：
？
【实验现象剖析】 Zn 片逐渐溶解但无气泡； 整个装置能量是怎样
2H++2e-=H2↑ 还原反应
Zn+2H+=Zn2++H2↑（两个电极反应之和）
小结：
负极
失去电子 的一极 得到电子 的一极
氧化反应
活性强 活性弱
正极
还原反应
一、原电池
4.工作原理： →正极 外电路： 负极eⅠ 正极→负极 内电路： 阳离子→正极
e -→
↑
e↓
e⊕
_
阴离子→负极
这样整个电路构成了闭合回路，带电粒 子的定向移动产生电流
5.原电池的形成条件：
① 两种活泼性不同的金属（或其中一种为能导电的非金 属，如“碳棒”）作电极
其中较活泼金属为负极。较不活泼金属（或非金属） 为正极（正极一般不参与电极反应，只起导电作用）； 特殊AI-Mg-NaOH是Al作负极 Fe-Cu-HNO3（浓）是Cu作负极
② 电解质溶液 酒精、蔗糖、四氯化碳不行 ③ 形成闭合回路 ④ 能自发地发生氧化还原反应
3.由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时， 电解质溶液的 PH( C ) A.不 C逐渐变大 B.先变大后变小 D.逐渐变小
4.如图装置，电流表G发生偏转，同时A极逐 渐变粗，B极逐渐变细，C为电解质溶液，则A、 B、C应是下列各组中的哪一组（ ） D
A
A、A是锌，B是铜，C为稀H2SO4 B、A是铜，B是锌，C为稀硫酸 C、A是铁，B是银，C为AgNO3溶液 D、A是Ag，B是铁，C为AgNO3溶液