1、化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化 CuZnZnZnCBA*實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)探究1*實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)：實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)：1.1.按圖示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。按圖示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。2.2.觀察：金屬片上是否有氣泡產(chǎn)生。觀察：金屬片上是否有氣泡產(chǎn)生。DCuCu稀硫酸稀硫酸 稀硫酸稀硫酸 稀硫酸稀硫酸 稀硫酸稀硫酸 C DZnZnCuCu1.1.概念：把化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置叫做概念：把化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置叫做原電池原電池一、原電池一、原電池電子流出的一極電子流出的一極 電子流入的一極電子流入的一極負(fù)極：負(fù)極：正極：正極：氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)還原反應(yīng)還原反應(yīng)鋅片（負(fù)極）：鋅片（負(fù)極）：銅片（正極）：銅片（正極）：原電池總反應(yīng)：原

2、電池總反應(yīng)：Zn-2eZn-2e- -=Zn=Zn2+2+2H2H+ +2e+2e- -=H=H2 2電極反應(yīng)：電極反應(yīng)：Zn + 2HZn + 2H+ + = Zn= Zn2+ 2+ + H+ H2 2原電池工作原理原電池工作原理 電子電子還原性物質(zhì)氧化性物質(zhì)還原性物質(zhì)氧化性物質(zhì) 負(fù)極負(fù)極 （導(dǎo)線）（導(dǎo)線） 正極正極 流出電子流出電子 流入電子流入電子 發(fā)生氧化反應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng) 發(fā)生還原反應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng) 原電池是意大利科學(xué)家伏打原電池是意大利科學(xué)家伏打于于1799年捕捉到原電池的實(shí)驗(yàn)?zāi)瓴蹲降皆姵氐膶?shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并加以研究，發(fā)明了世界現(xiàn)象，并加以研究，發(fā)明了世界上第一個(gè)電池上第一個(gè)電池伏打電池伏

3、打電池 你知道嗎你知道嗎D觀察：電流計(jì)指針是否偏轉(zhuǎn)。觀察：電流計(jì)指針是否偏轉(zhuǎn)。 ACB*實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)探究2*稀硫酸稀硫酸 稀硫酸稀硫酸 乙醇乙醇 稀硫酸稀硫酸CZnZn AA AZnZnCuCuZnA B B偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)條件一條件一 原電池的電極材料原電池的電極材料結(jié)論一結(jié)論一 H2SO4溶液溶液CuZn G H2SO4溶液溶液CZn G H2SO4溶液溶液ZnZn G 有兩種活動(dòng)性不同的金屬（或一種金屬有兩種活動(dòng)性不同的金屬（或一種金屬和一種非金屬導(dǎo)體）做電極，較活潑的金屬為和一種非金屬導(dǎo)體）做電極，較活潑的金屬為負(fù)極，較不活潑的金屬（碳棒）為正極負(fù)極，較不活

4、潑的金屬（碳棒）為正極AB銅鋅原電池銅鋅原電池條件條件二二 溶液的性質(zhì)溶液的性質(zhì)結(jié)論二結(jié)論二 H2SO4溶液溶液CuZn G 乙乙 醇醇CuZn G兩個(gè)電極插入兩個(gè)電極插入電解質(zhì)電解質(zhì)溶液中。溶液中。兩個(gè)電極插入兩個(gè)電極插入電解質(zhì)電解質(zhì)溶液中。溶液中。C銅鋅原電池銅鋅原電池 稀稀 硫硫 酸酸Zn 稀稀 硫硫 酸酸Cu條件三條件三 閉合回路閉合回路結(jié)論三結(jié)論三兩電極與電解質(zhì)溶液必須形成閉合回路。兩電極與電解質(zhì)溶液必須形成閉合回路。 H2SO4溶液溶液CuZn GD銅鋅原電池銅鋅原電池鹽鹽橋橋Cl- K+*形成原電池的條件形成原電池的條件* ：注意：必須有一個(gè)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。注意：必須有一

5、個(gè)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。1 1有兩種活動(dòng)性不同的金屬（或一種金屬和有兩種活動(dòng)性不同的金屬（或一種金屬和一種非金屬導(dǎo)體）做電極，較活潑的金屬為負(fù)一種非金屬導(dǎo)體）做電極，較活潑的金屬為負(fù)極，較不活潑的金屬（碳棒）為正極極，較不活潑的金屬（碳棒）為正極2 2兩個(gè)電極插入兩個(gè)電極插入電解質(zhì)電解質(zhì)溶液中。溶液中。3 3構(gòu)成閉合回路。構(gòu)成閉合回路。2 2兩個(gè)電極插入電解質(zhì)溶液中。兩個(gè)電極插入電解質(zhì)溶液中。1、下列各種情況是否形成了原電池？、下列各種情況是否形成了原電池？AgFeG鹽酸溶液鹽酸溶液含雜質(zhì)含雜質(zhì)C的的Fe片片鹽酸溶液鹽酸溶液AlMgGCCl4溶液溶液CuZnGAFEDCB鹽酸溶液鹽酸溶液Cu

6、ZnCuSO4溶液溶液H2SO4溶液溶液CuCG練一練能量轉(zhuǎn)化能量轉(zhuǎn)化電極材料電極材料電極的確定電極的確定電極反應(yīng)電極反應(yīng)(工作原理工作原理)構(gòu)成條件構(gòu)成條件電流與電子電流與電子的方向的方向 負(fù)極：負(fù)極：Zn - 2eZn - 2eZnZn2 2 發(fā)生氧化反應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng) 正極：正極：2H2H+ + + 2e + 2eH H2 2 發(fā)生還原反應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng)負(fù)極：電子流出的極負(fù)極：電子流出的極( (活潑金屬活潑金屬) )。正極：電子流入的極正極：電子流入的極( (較不活潑金屬或?qū)щ姺墙饘佥^不活潑金屬或?qū)щ姺墙饘? )。1 1兩種不同的金屬。兩種不同的金屬。化學(xué)能化學(xué)能電能電能1 1有兩種活潑性不

7、同的金屬（或一種是非金屬有兩種活潑性不同的金屬（或一種是非金屬導(dǎo)體）作電極；導(dǎo)體）作電極；電子：負(fù)極電子：負(fù)極正極正極電流：正極電流：正極負(fù)極負(fù)極 或者或者一、原電池一、原電池2 2一種金屬和一種非金屬導(dǎo)體。一種金屬和一種非金屬導(dǎo)體。2 2電極插入相通的電解質(zhì)溶液中；電極插入相通的電解質(zhì)溶液中；3 3兩極用導(dǎo)線相連形成閉合的回路。兩極用導(dǎo)線相連形成閉合的回路。2.2.畫出以鐵棒、石墨棒、導(dǎo)線、畫出以鐵棒、石墨棒、導(dǎo)線、FeClFeCl3 3溶液為用溶液為用品的原電池裝置示意圖，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移方向，品的原電池裝置示意圖，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移方向，正負(fù)極，寫出電極方程式。正負(fù)極，寫出電極方程式。電極反應(yīng)

8、式電極反應(yīng)式 ： 負(fù)極負(fù)極: Fe 2e- = Fe2+ . 正極正極: 2Fe3+ + 2e- =2Fe2+ . 總反應(yīng)總反應(yīng): Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+ 。 FeCl3溶液溶液FeCe-+、電極反應(yīng)式電極反應(yīng)式 ： 負(fù)極負(fù)極: . 正極正極: . 正極正極 ，負(fù)極，負(fù)極 。 活動(dòng)與探究活動(dòng)與探究請結(jié)合組成原電池的條件，將氧化還原反應(yīng)：請結(jié)合組成原電池的條件，將氧化還原反應(yīng)：Fe + CuFe + Cu2+2+ = Cu + Fe = Cu + Fe2+ 2+ 設(shè)計(jì)成一個(gè)原電池。設(shè)計(jì)成一個(gè)原電池。、電解質(zhì)溶液：、電解質(zhì)溶液： 。、電極材、電極材料：料：可溶性銅鹽可溶性銅鹽Fe片片

9、活動(dòng)性比活動(dòng)性比Fe差的差的金屬或碳棒金屬或碳棒Fe 2e Fe2+ Cu2+ + 2e Cu CuCl2溶液溶液FeCu課后課后探究探究1 1、采用哪些措施可以加快鋅與稀硫酸的反應(yīng)速率？、采用哪些措施可以加快鋅與稀硫酸的反應(yīng)速率？2 2、調(diào)查一下，常用的電池有哪些？請通、調(diào)查一下，常用的電池有哪些？請通過查閱資料了解它的原理和用途。過查閱資料了解它的原理和用途。Zn*實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)探究3*CuZnSO4CuSO4、電極反應(yīng)式、電極反應(yīng)式 ： 負(fù)極負(fù)極: . 正極正極: .(2)、總反應(yīng)、總反應(yīng): Zn - 2e-= Zn2+Cu2+ + 2e- = CuZn + Cu2+=Zn2+Cue-+?

10、 ?Cl- K+二、化學(xué)電源：二、化學(xué)電源：常見電池和新型電池示例常見電池和新型電池示例我國自主研發(fā)的燃料電池車我國自主研發(fā)的燃料電池車神舟六號(hào)燃料電池發(fā)電系統(tǒng)神舟六號(hào)燃料電池發(fā)電系統(tǒng)1、鋅、鋅-錳干電池錳干電池（酸性電解質(zhì)溶液）（酸性電解質(zhì)溶液）2、鉛蓄電池、鉛蓄電池v放電過程放電過程負(fù)極：負(fù)極：氧化反應(yīng)氧化反應(yīng) Pb+SO42-2e-=PbSO4正極：正極：還原反應(yīng)還原反應(yīng) PbO2+4H+SO42-+2e-=PbSO4 +2H2O放電過程總反應(yīng)：放電過程總反應(yīng)： Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2Ov充電過程充電過程陰極陰極( (接電源負(fù)極接電源負(fù)極) )：還原反應(yīng)還原反

11、應(yīng) PbSO4+2e-=Pb+SO42-陽極陽極( (接電源正極接電源正極) )：氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H+SO42-充電過程總反應(yīng)：充電過程總反應(yīng)： 2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4鉛蓄電池的充放電過程：鉛蓄電池的充放電過程：Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O放電放電充電充電3、燃料電池、燃料電池原電池的電極方程式和總方程式的書寫原電池的電極方程式和總方程式的書寫將鎂片和鋁片用導(dǎo)線相連，分別同時(shí)插入將鎂片和鋁片用導(dǎo)線相連，分別同時(shí)插入H2SO4和和NaOH溶液溶液中，寫出兩池中的電極反應(yīng)式和電池反應(yīng)式。中，寫出兩池中的

12、電極反應(yīng)式和電池反應(yīng)式。 MgAl稀稀H2SO4原電池：原電池：負(fù)極（負(fù)極（Mg）：）：Mg = Mg2+ + 2e （氧化反應(yīng)）（氧化反應(yīng)） 正極（正極（Al）：）：2H+ + 2e= H2（還原反應(yīng)）（還原反應(yīng)）電池反應(yīng)：電池反應(yīng)：Mg + 2H+ = Mg2+ + H2AlMgNaOH原電池：原電池：負(fù)極（負(fù)極（Al）：）：2Al+8OH=2Al(OH)4+6e（氧化反應(yīng)）（氧化反應(yīng)） 正極（正極（Mg）：）：6H2O+6e=3H2+6OH（還原反應(yīng)）（還原反應(yīng)） 電池反應(yīng)：電池反應(yīng)：2Al+2OH-+6H2O=2Al(OH)4 -+3H2電極反應(yīng)書寫規(guī)律：（電極反應(yīng)書寫規(guī)律：（1）沒給

13、總方程式）沒給總方程式v判斷正負(fù)極（根據(jù)定義（主要依據(jù)）或金判斷正負(fù)極（根據(jù)定義（主要依據(jù)）或金屬的活潑性）屬的活潑性）v寫出電解反應(yīng)式（注意生成的新離子能不寫出電解反應(yīng)式（注意生成的新離子能不能穩(wěn)定存在電解質(zhì)溶液中，若不能，在寫反能穩(wěn)定存在電解質(zhì)溶液中，若不能，在寫反應(yīng)式時(shí)應(yīng)寫出最穩(wěn)定的物質(zhì)）應(yīng)式時(shí)應(yīng)寫出最穩(wěn)定的物質(zhì)）v寫出總方程式（電子守恒）寫出總方程式（電子守恒）已知甲烷燃料電池總反應(yīng)式為：已知甲烷燃料電池總反應(yīng)式為：CH4 + O2 + 2OH = CO32 + 3H2O寫出電極反應(yīng)式寫出電極反應(yīng)式（2）給出總方程式）給出總方程式 正極好寫：正極好寫：4H2O + 2O2 + 8e-

14、8OH-負(fù)極負(fù)極：CH4 + 10OH CO32- + 7H2O + 8e- （總總正正）電解質(zhì)溶液有時(shí)候也會(huì)參與電極的反應(yīng)電解質(zhì)溶液有時(shí)候也會(huì)參與電極的反應(yīng)判斷正負(fù)極（把總反應(yīng)式拆成氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)）判斷正負(fù)極（把總反應(yīng)式拆成氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)）寫出電解反應(yīng)式（注意生成的新離子能不能穩(wěn)定存在電解質(zhì)寫出電解反應(yīng)式（注意生成的新離子能不能穩(wěn)定存在電解質(zhì)溶液中，若不能，在寫反應(yīng)式時(shí)應(yīng)寫出最穩(wěn)定的物質(zhì)）溶液中，若不能，在寫反應(yīng)式時(shí)應(yīng)寫出最穩(wěn)定的物質(zhì)）兩式加，驗(yàn)總式兩式加，驗(yàn)總式注意：若只能寫出較簡單一極反應(yīng)式，在遵循電子守恒的條件注意：若只能寫出較簡單一極反應(yīng)式，在遵循電子守恒的條件下，可將總反應(yīng)

15、式減去一極反應(yīng)式，即得另一極反應(yīng)式下，可將總反應(yīng)式減去一極反應(yīng)式，即得另一極反應(yīng)式原電池電極反應(yīng)式的書寫注意事項(xiàng)：原電池電極反應(yīng)式的書寫注意事項(xiàng)：（1）負(fù)氧正還。）負(fù)氧正還。（2）要注意溶液的酸堿性，適當(dāng)?shù)脑陔姡┮⒁馊芤旱乃釅A性，適當(dāng)?shù)脑陔姌O方程式兩邊添加極方程式兩邊添加H+、OH、H2O，以遵以遵循電荷守恒和質(zhì)量守恒。循電荷守恒和質(zhì)量守恒。（3）要注意電極反應(yīng)產(chǎn)物是否與電解質(zhì)要注意電極反應(yīng)產(chǎn)物是否與電解質(zhì)溶液發(fā)生反應(yīng)。溶液發(fā)生反應(yīng)。小結(jié)小結(jié)1.金屬腐蝕：金屬腐蝕：金屬表面與周圍的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或因電化學(xué)金屬表面與周圍的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或因電化學(xué)作用而遭到破壞，稱為金屬腐蝕。作用而遭到破壞

16、，稱為金屬腐蝕。2.金屬腐蝕的類型：金屬腐蝕的類型：失失e e- -氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)電化腐蝕電化腐蝕（常見普遍）（常見普遍）金屬原子金屬原子化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕3.金屬腐蝕的本質(zhì)：金屬腐蝕的本質(zhì)：金屬陽離子金屬陽離子聯(lián)想聯(lián)想.質(zhì)疑質(zhì)疑 鐵生銹的現(xiàn)象鐵生銹的現(xiàn)象隨處可見。你有沒隨處可見。你有沒有想過，為什么鐵有想過，為什么鐵在潮濕的環(huán)境中比在潮濕的環(huán)境中比在干燥的環(huán)境中更在干燥的環(huán)境中更容易生銹？為什么容易生銹？為什么當(dāng)一塊銅板上有鐵當(dāng)一塊銅板上有鐵鉚釘時(shí)，鐵鉚釘特鉚釘時(shí)，鐵鉚釘特別容易生銹？別容易生銹？負(fù)極：負(fù)極：(Fe)(Fe)正極：正極：(Cu)(Cu)Fe-2e=Fe2+O2+2H2O+4e

17、-=4OH-電解質(zhì)溶液：電解質(zhì)溶液：空氣中的空氣中的SOSO2 2 , CO, CO2 2溶于水膜中溶于水膜中電池總反應(yīng)：電池總反應(yīng)：CuCuFeFe2+2e-OH-H2OO22Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2CuCuFeFe2+2e-OH-后續(xù)反應(yīng)：后續(xù)反應(yīng)：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3(Fe2O3 nH2O)負(fù)極：負(fù)極：(Fe)(Fe)正極：正極：(Cu)(Cu)Fe-2e=Fe2+O2+2H2O+4e-=4OH-電解質(zhì)溶液：電解質(zhì)溶液：空氣中的空氣中的SOSO2 2 , CO, CO2 2溶于水膜中溶于水膜中電池總反應(yīng)：電池總反應(yīng)：2Fe+2H2O+O2=

18、 2 Fe(OH)2后續(xù)反應(yīng)：后續(xù)反應(yīng)：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3還可以將還原的電極（正極）還可以將還原的電極（正極） 的電極反應(yīng)寫為：的電極反應(yīng)寫為： (Fe2O3 nH2O)O2+4H+4e- =2H2O正極：正極：(Cu)(Cu)這兩種寫法反映了反應(yīng)條件有什么區(qū)別？這兩種寫法反映了反應(yīng)條件有什么區(qū)別？鋼鐵的鋼鐵的析氫腐蝕析氫腐蝕示意示意圖圖鋼鐵的鋼鐵的吸氧腐蝕吸氧腐蝕示意示意圖圖鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較析氫腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕吸氧腐蝕條件水膜呈酸性水膜呈中性或酸性很弱電極反應(yīng)負(fù)極Fe(- )正極C(+)總反應(yīng)Fe-2e=Fe2+2H

19、+ 2e = H2Fe + 2 H+ = Fe2+ +H22Fe-4e=2Fe2+O2+2H2O+4e=4OH-2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3聯(lián)系聯(lián)系通常兩種腐蝕同時(shí)存在，但以后者更普遍。通常兩種腐蝕同時(shí)存在，但以后者更普遍。Fe2O3 nH2O衣架和電線的外面包衣架和電線的外面包上一層塑料層上一層塑料層某些工具的某些工具的“機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部位位”選用油脂來防銹，為選用油脂來防銹，為什么不能用油漆？什么不能用油漆？自行車的鋼圈和車鈴是在鋼自行車的鋼圈和車鈴是在鋼上鍍上一層既耐腐蝕又耐磨上鍍上一層既耐腐蝕又耐磨的的CrCr 原理：形成原電池反原理：形成原電池反應(yīng)時(shí)，讓應(yīng)時(shí)，讓被保護(hù)金屬被保護(hù)金屬做做正極正極，不反，不反應(yīng)，起到保護(hù)作用；而應(yīng)，起到保護(hù)作用；而活潑金屬反應(yīng)活潑金屬反應(yīng)