第三單元 化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化

1、第三單元 化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化本課提要通過制作簡易原電池的實驗，了解原電池的概念和原理；掌握化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化關(guān)系及其應(yīng)用。本課重難點 原電池的原理課前準備【溫故】氧化還原反應(yīng)是有 轉(zhuǎn)移的化學(xué)反應(yīng)。在氧化還原反應(yīng)中，失去電子的物質(zhì)是 ，還原劑發(fā)生 反應(yīng)，表現(xiàn)出 ；得到電子的物質(zhì)是 ，氧化劑發(fā)生 反應(yīng)，表現(xiàn)出 。【知新】化學(xué)電源是利用化學(xué)反應(yīng)，使 轉(zhuǎn)化為 ，電解（如電解水和電解氧化鋁等）、電鍍（在物質(zhì)表面鍍上一層金屬）是將轉(zhuǎn)化為。課堂在線【實驗探索1】觀察實驗現(xiàn)象并記錄。實驗現(xiàn)象結(jié)論Cu、Zn片同時插入稀硫酸中 能與硫酸反應(yīng)， 不能與硫酸反應(yīng)用導(dǎo)線將Cu、Zn片連接在導(dǎo)線中間連接一個靈敏電流計 電

2、流產(chǎn)生【問題探究】思考下列問題，完成下列填空。（1）鋅片和銅片用導(dǎo)線連接前后插入稀硫酸中，出現(xiàn)的現(xiàn)象不同，為什么？（2）鋅片的質(zhì)量有無變化？溶液中c(H+)如何變化？ （3）鋅片和銅片上變化的反應(yīng)式怎樣書寫？ （4）電子流動的方向如何？電流的方向如何？ 1原電池的定義將 轉(zhuǎn)變?yōu)?的裝置叫做原電池。2原電池的電極及反應(yīng)式：鋅片的質(zhì)量 ，溶液中的c(H+) ，電子流動方向 ，電流方向 ，溶液中SO42移動方向 。鋅片（負極）反應(yīng)式：( 反應(yīng)）；銅片（正極）反應(yīng)式： （ 反應(yīng)）；總反應(yīng)式： 。【實驗探索2】實驗現(xiàn)象結(jié)論AlAl插入稀硫酸中，在導(dǎo)線中間連接一個靈敏電流計 電流產(chǎn)生AlC插入稀硫酸中，在

3、導(dǎo)線中間連接一個靈敏電流計 電流產(chǎn)生CuAl插入酒精中，在導(dǎo)線中間連接一個靈敏電流計 電流產(chǎn)生3原電池的工作原理：（1）；（2）；（3）。4原電池的原理負極：原電池中電子 的一極，發(fā)生 反應(yīng)；正極：原電池中電子 的一極，發(fā)生 反應(yīng)。若原電池中兩個電極材料都是金屬，電子從 的金屬（負極）流向 的金屬（正極）。（填寫“較活潑”或“較不活潑”）5電池的分類（1）干電池（一次電池）：日常使用的鋅錳電池（2）蓄電池（二次電池）：汽車用的鉛蓄電池、手機用的鎳氫電池、鋰電池（3）燃料電池：用于航天、軍事領(lǐng)域6閱讀p41資料卡，運用所學(xué)原電池知識解釋鐵生銹的問題。（1）負極 (電極材料： ) 反應(yīng)式 ； 正極

4、 (電極材料： ) 反應(yīng)式 ；（2）Fe2+與OH結(jié)合成Fe(OH)2，F(xiàn)e(OH)2進一步被氧氣氧化為Fe(OH)3的反應(yīng)方程式 。（3）Fe(OH)3在一定條件下發(fā)生脫水反應(yīng)生成紅色的鐵銹，主要成分為 。金屬跟 接觸，發(fā)生原電池反應(yīng)， 的金屬失去電子而被氧化，這種腐蝕叫做電化學(xué)腐蝕。歸納總結(jié)1 原電池的定義： 。2 原電池的工作原理： 。3 原電池的分類： 。4 電化學(xué)腐蝕： 。課堂練習習題1 在鋅片、銅片、稀硫酸組成的原電池中，下列說法正確的是（ ）A 鋅片是正極，其質(zhì)量逐漸減少B 溶液的pH逐漸減小C 負極附近的SO2- 4濃度逐漸增大D 電流由鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片習題2 有關(guān)原電池的敘

5、述正確的是( )A. 通過原電池可以實現(xiàn)化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化B. 原電池產(chǎn)生電流的本質(zhì)原因是電極上發(fā)生氧化還原反應(yīng)并出現(xiàn)電子轉(zhuǎn)移C. 在原電池中，電子流出的一極是負極，發(fā)生還原反應(yīng)D. 在銅片、鐵片、FeCl3溶液組成的原電池中，鐵片是正極習題3下列關(guān)于實驗現(xiàn)象的描述不正確的是 （ ） A把銅片和鐵片緊靠在一起浸入稀硫酸中，銅片表面出現(xiàn)氣泡B銅鋅原電池的正極是鋅,電解質(zhì)溶液是稀硫酸C把銅片插入三氯化鐵溶液中，在銅片表面出現(xiàn)一層鐵D把鋅粒放入盛有鹽酸的試管中，加入幾滴氯化銅溶液，氣泡放出速率加快習題4下列反應(yīng)不可能是原電池反應(yīng)的是（ ） AFe + 2H+ = Fe2+ + H2 B2Fe3+

6、 + Cu = 2Fe2+ + Cu2+C2H2 + O2 = 2H2O DH+ + OH- = H2O習題5某原電池的總離子方程式為：2Fe3+ + Fe = 3Fe2+，不能實現(xiàn)該反應(yīng)的原電池是（ ） ACu為正極，F(xiàn)e為負極，電解質(zhì)溶液為FeCl3溶液B石墨為正極，F(xiàn)e為負極，電解質(zhì)溶液為Fe(NO3)3溶液CFe為正極，Zn為負極，電解質(zhì)溶液為Fe2(SO4)3溶液DAg為正極，F(xiàn)e為負極，電解質(zhì)溶液為Fe2(SO4)3溶液習題6 現(xiàn)有A、B、C、D四種金屬片： 把A、B用導(dǎo)線連接后同時浸入稀硫酸中，A表面有氣泡生成； 把C、D用導(dǎo)線連接后同時浸入稀硫酸中，C發(fā)生氧化反應(yīng)； 把A浸入C

7、的硝酸鹽溶液中，A的表面有C析出。 在中，金屬片的質(zhì)量逐漸減少； 在中，電子流動方向：金屬片 導(dǎo)線 金屬片 ； 上述四種金屬的活動順序是： 。習題7 下列裝置能否組成原電池？并判斷正負極。答：習題8 利用反應(yīng) Zn + 2FeCl3 = ZnCl2 +2FeCl2，設(shè)計了一個原電池，則正極的電極反應(yīng)式為_；負極為:_,其電極反應(yīng)式為_ _；習題9 氯鋁電池是一種新型的燃料電池。試回答下列問題：（1）通入Cl2（g）的電極是_ (填“正”或“負”)。（2）通入Al（s）的電極是_ (填“正”或“負”)。（3）電子從_ _(填“Al”或“Cl”)極流向_ 極。習題10 按要求寫反應(yīng)方程式:兩電極分

8、別為Cu棒和Al棒,放在NaCl溶液中。（1）電極反應(yīng)方程式：負極:_；正極:_ ； （2）總反應(yīng)方程式_ ； 答案【溫故】電子 還原劑 氧化 還原性 氧化劑 還原 氧化性【知新】化學(xué)能 電能 電能 化學(xué)能【實驗探索1】Zn片周圍有氣泡 Zn Cu Zn片溶解 Cu有氣泡 電流表指針旋轉(zhuǎn) 有【問題探究】 電子通過導(dǎo)線移動到銅片 Zn片質(zhì)量減小 c（H）減小 Zn - 2e= Zn 2H+ 2e= H2 電子由Zn片到銅片 電流由銅片到Zn片 化學(xué)能 電能 減少 減小 由Zn片到銅片 電流由銅片到Zn片 向Zn片移動 Zn - 2e= Zn 氧化 2H+ 2e= H2 還原 Zn + H2SO4

9、 = ZnSO4 + H2【實驗探索2】 Al周圍有氣泡 無 C周圍有氣泡 有 無現(xiàn)象 無 （1）有兩種活動性不同的金屬（或一種是非金屬導(dǎo)體）作電極； （2）電極材料均插入電解質(zhì)溶液中（能自發(fā)進行氧化還原反應(yīng)）； （3）兩極相連形成閉合回路。 失去 氧化 得到 還原 較活潑 較不活潑 Fe Fe - 3e = Fe 4Fe(OH)2 + O2 + 4H2O = 4Fe(OH)3 + 4OHFe2O3 氧氣 活潑【歸納總結(jié)】 將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置叫做原電池。 （1）有兩種活動性不同的金屬（或一種是非金屬導(dǎo)體）作電極； （2）電極材料均插入電解質(zhì)溶液中（能自發(fā)進行氧化還原反應(yīng)）； （3）兩極相連形成閉合回路。 （1）干電池（一次電池）：日常使用的鋅錳電池（2）蓄電池（二次電池）：汽車用的鉛蓄電池、手機用的鎳氫電池、鋰電池（3）燃料電池：用于航天、軍事領(lǐng)域 金屬和空氣接觸，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，失去電子而被氧化，這種腐蝕叫電化學(xué)腐蝕【課堂練習】習題1 C習題2 B習題3 C習題4 D習題5 C習題6 B C D B A C D習題7 答：I能，F(xiàn)e為負極，Cu為正極；II不能；III能，F(xiàn)e為負極，C為正極；IV能，F(xiàn)e為負極，C為正極；V不能。習題8 正極:2Fe3