1、 化學能與電能 八師第二高級中學八師第二高級中學 趙淑輝趙淑輝輪船長年行駛在海上，你知道嗎它受海水腐蝕的原理竟然跟我們使用的小電池的工作原理一樣，想知道奧秘嗎?這節課我們就來學習化學能與電能探究活動 利用桌上的燒杯、鋅片、銅片、稀硫酸、電流計等做以下探究實驗。探究活動:利用桌上的稀硫酸、鋅片、銅片、導線、電流計做如下實驗實驗一實驗一:將鋅片插入稀硫酸中將鋅片插入稀硫酸中,你看到的現你看到的現象是象是:實驗二實驗二:將銅片插入稀硫酸中將銅片插入稀硫酸中,你看你看到的現象是到的現象是:實驗三實驗三:將鋅片和銅片用導線連接起將鋅片和銅片用導線連接起來插入稀硫酸中來插入稀硫酸中,你看到的現象是你看到的

2、現象是:看到表面有氣體產生看到表面有氣體產生看到銅表面有氣體產生看到銅表面有氣體產生沒有任何現象沒有任何現象實驗四實驗四: :在實驗三的基礎上在實驗三的基礎上, ,在導線之間在導線之間再連接一個電流計再連接一個電流計, ,可以看到的現象是可以看到的現象是: :看到電流計指針發生了偏轉看到電流計指針發生了偏轉這個實驗說明了什么問題這個實驗說明了什么問題?想一想想一想說明有電流產生說明有電流產生 . .可能鋅粒上的氣泡從溶液中跑可能鋅粒上的氣泡從溶液中跑到銅片上到銅片上; ; . .可能是銅與硫酸反應可能是銅與硫酸反應,Cu,Cu失去失去電子給了電子給了H H+ +; ; 【提出猜想提出猜想】為什

3、么銅片表面能產生此氣泡呢？為什么銅片表面能產生此氣泡呢？ 實驗中溶液沒有變成藍色 認真觀察實驗現象無氣泡移動CuZn 稀硫酸稀硫酸【猜想是科學 探究的翅膀】推理：推理：Zn2e=Zn2+你怎樣證明？你怎樣證明？.可能鋅表面的電子流到了銅片上被溶液中的H+ 得到后產生H2。CuZn 稀硫酸稀硫酸【提出猜想提出猜想】【猜想是科學 探究的翅膀】推理：推理：2H+2e=H2 CuZn 稀硫酸稀硫酸實驗現象：實驗現象：【實驗驗證化學能轉化 為電能的客觀事實】【實驗驗證一【實驗驗證一】CuZn 稀硫酸稀硫酸- - -Zn2+H+H+【動畫模擬【動畫模擬】Zn2e = Zn2+2H+ + 2e=H2 電流計

4、電流計ACuZn-Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+- - -Zn2+H+SO42-負極負極正極正極靜電作用靜電作用CuZn 稀硫酸稀硫酸化學化學能能電能電能【原電池的定義【原電池的定義】 這種將這種將化學能化學能直接轉化為直接轉化為電能電能的裝置叫做原電池。的裝置叫做原電池。負極負極正極正極 【實驗探究原 電池正負極】如何判斷原電池的正負極？【科學探究二【科學探究二】-CuZn 稀硫酸稀硫酸-負極負極正極正極-負極負極正極正極 【實驗探究原 電池正負極】實驗驗證二實驗驗證二】-CuZn 稀硫酸稀硫酸負極負極正極正極負極負極正極正極Zn-2e-=Zn2+2H+ +2e-=H2還原

5、劑還原劑(Zn)失去電失去電子，發生氧化反應子，發生氧化反應氧化劑氧化劑(H+)在銅極上在銅極上得到電子，發生還得到電子，發生還原反應原反應還原劑失去的還原劑失去的電子從鋅極流電子從鋅極流出出流入銅極流入銅極.經外電路經外電路Zn2+H+SO42-電流方向電流方向三三.原電池正負極的判斷原電池正負極的判斷電極增重或產生電極增重或產生氣泡氣泡電極溶解電極溶解反應現象反應現象還原反應還原反應 氧化反應氧化反應 發生反應發生反應 陽離子移向電極陽離子移向電極陰離子移向陰離子移向電極電極離子流動離子流動的方向的方向電子流入電子流入電子流出電子流出電子流動電子流動的方向的方向較弱或者能導電較弱或者能導電

6、的非金屬的非金屬活潑性較活潑性較強強的金屬的金屬電極材料電極材料正極正極負極負極判斷依據判斷依據判斷金屬判斷金屬的活潑性的活潑性外電路外電路內電路內電路 【實驗探究原電 池的形成條件】原電池的組成部分有哪些？原電池的組成部分有哪些？【科學探究三【科學探究三】原電池的形成條件是什么？原電池的形成條件是什么？CuZn 稀硫酸稀硫酸組別組別實驗裝置的變化實驗裝置的變化電流指針是否偏轉電流指針是否偏轉1把鋅片換成鐵片把鋅片換成鐵片2把銅片換成碳棒把銅片換成碳棒3再把碳棒換成鋅片再把碳棒換成鋅片4把電解質換成硫酸銅把電解質換成硫酸銅5把硫酸銅換成酒精把硫酸銅換成酒精6鋅片、銅片分別放入兩杯稀硫酸鋅片、銅

7、片分別放入兩杯稀硫酸指針偏轉指針偏轉指針偏轉指針偏轉指針偏轉指針偏轉指針不偏轉指針不偏轉指針不偏轉指針不偏轉指針不偏轉指針不偏轉 活潑性不同的兩極活潑性不同的兩極形成閉合電路形成閉合電路 電解質溶液電解質溶液【實驗探究三【實驗探究三】 【實驗探究原電 池的形成條件】1 1、原電池的形成條件、原電池的形成條件(2)(2)兩個兩個活性不同的活性不同的電極。電極。( (還原性強還原性強的作為的作為負負極極, ,還原性弱還原性弱的作為的作為正正極極) )(3)兩電極插入兩電極插入電解質溶液電解質溶液中。中。(4)形成閉合回路形成閉合回路。（兩電極外用導線。（兩電極外用導線 連接，可以接用電器。）連接，

8、可以接用電器。）(1)構成前提構成前提：兩個電極中至少有一兩個電極中至少有一個可以和電解質溶液個可以和電解質溶液自發自發地地發生氧化發生氧化還原反應還原反應.1.1.下列哪幾個裝置能形成原電池？下列哪幾個裝置能形成原電池？CuZnH2SO4ACuFeH2SO4BCuZn酒酒精精FCuFeNaCl溶液溶液MCnZnZ4OS2HCuZnH2SO4H2SO4NuC4OS2HOVXVVVXXXEnZCu4OS2CuCuSO43如何分析原電池電極反如何分析原電池電極反應及其產物應及其產物負極：負極：M ne- = Mn+正極：正極：酸性溶液中酸性溶液中 (如如H H2 2SOSO4 4溶液溶液)2H+

9、+ 2e- = H2不活潑金屬鹽或銨鹽溶液不活潑金屬鹽或銨鹽溶液(如如AgNOAgNO3 3、NHNH4 4ClCl)Mn+ + ne- = M或或2NH4+ + 2e - = NH3 H21、先確定正、負極，一般是負極溶、先確定正、負極，一般是負極溶解（失去電子）解（失去電子） 2、確定溶液中存在的離子有那些？、確定溶液中存在的離子有那些？一般是移向正極的陽離子獲得電子的一般是移向正極的陽離子獲得電子的反應反應 3.3.寫出寫出電極反應式和總反應式電極反應式和總反應式H2SO4Mg Al正極正極 ：負極負極 ：(Al)(Al)(Mg)(Mg)Mg Mg 2e2e - - = Mg = Mg2

10、+ 2+ （氧化反應）（氧化反應）2H2H+ + + 2e+ 2e - - = H = H2 2 （還原反應）（還原反應）總反應：總反應： Mg+2H+=Mg2+H2 CuSO4 Fe Ag正極正極 ：負極負極 ：(Cu)(Cu)(Fe)(Fe)CuCu2+ 2+ + 2e+ 2e - - = Cu = Cu （還原反應）（還原反應）總反應：總反應： Fe+Cu2+=Fe2+Cu Fe Fe 2e2e - - = Fe = Fe2+ 2+ （氧化反應）（氧化反應）()負極負極：正極正極：總反應總反應：Zn2e- Zn2+2H+2e- H2Zn+2H+Zn2+H2()正極：正極：負極負極：總反應

11、：總反應：Fe2e - Fe2+Cu2+2e- CuFe+Cu2+Fe2+CuFe+CuSO4Cu+FeSO434學以致用：學以致用：現在同學們來討論輪船生銹的現在同學們來討論輪船生銹的原因？怎樣防護呢？可否用原因？怎樣防護呢？可否用“以其人之道還治以以其人之道還治以其人之身其人之身”的方法呢？的方法呢？可在船體表面加鋅塊的方可在船體表面加鋅塊的方法，讓鋅做負極船體做正法，讓鋅做負極船體做正極的方法對船體加以保護。極的方法對船體加以保護。 隨堂演練 （1）、電極反應：）、電極反應： 負極：為較負極：為較_金屬，電極本身金屬，電極本身_電子，發電子，發 生生_反應，是電子反應，是電子_的一極。的

12、一極。 正極：為較正極：為較_金屬，非金屬單質或金屬氧化金屬，非金屬單質或金屬氧化物，電解質溶液中的物，電解質溶液中的_離子或金屬氧化物得離子或金屬氧化物得電子，發生電子，發生_反應，是電子反應，是電子_的一極。的一極。 (2)、電子的流向、電子的流向:電子由電子由_經外電路流向經外電路流向_，形成電流，而在電解質溶液中是靠，形成電流，而在電解質溶液中是靠_的定向移動形成電流。的定向移動形成電流。(3)、離子定向移動的方向：、離子定向移動的方向：_ 活潑失去氧化流出不活潑陽還原流入負極正極離子陽離子移向正極1.將鋅片和銅片用導線連接置于稀硫酸溶液將鋅片和銅片用導線連接置于稀硫酸溶液 中中,下列各敘述正確性的是下列各敘述正確性的是( ) A.鋅片做負極，鋅發生還原反應鋅片做負極，鋅發生還原反應 B.銅片做正極，銅得電子銅片做正極，銅得電子 C.溶液中的溶液中的PH值增大值增大 D.鋅片、銅片同時有氣泡冒出，說明鋅片不純鋅片、銅片同時有氣泡冒出，說明鋅片不純2.把把a、b、c三種金屬片浸泡在稀三種金屬片浸泡在稀H2SO4中。中。 若若a、b相