1、第二章化学反应与能量第二节化学能与电能第1课时化学能转化为电能学习目标1.初步认识原电池概念、原理、组成及应用。2.通过对原电池实验的探究,引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质以及这种转化的综合利用价值。自主学习1.火力发电的能量转化关系:火电(火力发电)是通过化石燃料(如)燃烧,使转化为热能,加热水使之汽化,以推动蒸汽轮机,然后带发电机发电。该过程可表示为:热能电能。2.原电池:把能直接转变为能的装置。3.原电池构成条件:(1)。(2)两个电极均插入中。(3)两极和溶液相连形成。(4)。4.原电池反应原理:较活泼金属(负极)(填“得”或“失”)电子,发生反应,电子从流出,通过外电
2、路流向,正极上得电子,发生反应。课内探究1.原电池原理定义将能转化为能的装置实验装置实验现象上有气泡产生,逐渐溶解,电流表指针发生工作原理原电池构成条件;。电子流向实质是氧化还原反应,能能2.根据以上实验,提出以下问题,师生共同探讨。问题结论及解释(写出相关的化学方程式)铜片上为什么有气泡产生?锌片质量有无变化?溶液内氢离子浓度有无变化?锌片和铜片各为什么电极,为什么?两极各发生什么反应?负极:反应正极:反应总反应方程式怎么写?从能量变化观点分析是什么装置?把能直接转变为能的装置3.原电池的设计【例题】能否利用氧化还原反应Cu+2FeCl32FeCl2+CuCl2设计一个原电池?如果可以,画出
3、装置示意图。随堂检测1.铁制品上的铆钉应该选用下列哪些材料制成()A.铝铆钉B.铜铆钉C.锌铆钉D.锡铆钉2.由铜、锌和稀硫酸组成的原电池工作时,电解质溶液的pH怎样变化()A.不变B.先变小后变大C.逐渐变大D.逐渐变小3.对铜锌稀硫酸构成的原电池,当导线中有2 mol电子通过时,理论上的两极变化是()锌片溶解了65 g锌片增重了32.5 g铜片上析出1 g H2铜片上析出1 mol H2A.B.C.D.4.X、Y、Z都是金属,把X浸入Z的硝酸盐溶液中,X的表面有Z析出,X与Y组成原电池时,Y为电池的负极,则X、Y、Z三种金属的活动性顺序为()A.XYZB.XZYC.YXZD.YZX5.将铜
4、棒和铝棒用导线连接后插入浓硝酸溶液中,下列叙述正确的是()A.该装置能形成原电池,其中铝是负极B.该装置能形成原电池,其中铜是负极C.该装置不能形成原电池D.以上说法均不正确6.微型锂电池可作植入某些心脏病人体内的心脏起搏器所用的电源,这种电池中的电解质是固体电解质LiI,其中的导电离子是I-。下列有关说法正确的是()A.正极反应:2Li-2e-2Li+B.负极反应:I2+2e-2I-C.总反应是:2Li+I22LiID.金属锂作正极7.某原电池总反应离子方程式为2Fe3+Fe3Fe2+,能实现该反应的原电池是()A.正极为铜,负极为铁,电解质溶液为FeCl3溶液B.正极为铜,负极为铁,电解质
5、溶液为Fe(NO3)2溶液C.正极为铁,负极为锌,电解质溶液为Fe2(SO4)3D.正极为银,负极为铁,电解质溶液为CuSO48.锌锰干电池在放电时,电池总反应方程式可以表示为:Zn+2MnO2+2NZn2+Mn2O3+2NH3+H2O在此电池放电时,正极(碳棒)上发生反应的物质是()A.ZnB.碳棒C.MnO2和ND.Zn2+和N参考答案自主学习1.煤化学能化学能机械能2.化学电3.(1)活泼性不同的两个电极(2)电解质溶液(3)闭合电路(4)自发进行的氧化还原反应4.失氧化负极正极还原课内探究1.化学电铜电极锌电极偏转氧化Zn-2e-Zn2+失去电流阳还原2H+2e-H2要有活泼性不同的两
6、个电极要有电解质溶液形成闭合回路自发进行的氧化还原反应负极正极化学电2.锌片失去的电子转移到铜片表面被H+得到:2H+2e-H2质量减小:Zn-2e-Zn2+浓度减小:2H+2e-H2锌片为负极,电子流出的一极,铜片为正极,电子流入的一极氧化还原Zn+H2SO4ZnSO4+H2化学电3.【例题】答案:化学反应符合设计要求。该氧化还原反应可拆分为如下两个半反应:氧化反应(负极反应):Cu-2e-Cu2+还原反应(正极反应):2Fe3+2e-2Fe2+结合原电池构成的条件而定,负极材料为铜,正极材料选用金属性弱于铜的导体石墨,电解质溶液为FeCl3溶液。随堂检测1.AC2.C3.B4.C5.B6.C7.A8.C