学生讲义 第二章 化学反应与能量变化 第二节 化学能与电能

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1、学生讲义第二章化学反应与能量变化第二节化学能与电能重庆市铜梁中学校左先群【课程三维目标】[知识与技能]：1、认识原电池的反应原理、构成及应用2、认识化学能转变为电能的本质3、认识常见的化学电源，了解燃料电池的工作原理[过程与方法]：实验论证、阅读（查阅资料）、比较、分析、讨论、信息处理、演绎归纳，培养抽象思维能力、从现象分析本质的能力[情感与态度]：1、体验新科技对人类进步的贡献2、感悟能源的价值，增强环保意识【课前预习案】1、能源的类型教材39页资料卡片教辅45页知识点1细品教材2、电能的优点、现代社会的

2、电力来源、火力发电3、原电池的定义、构成前提与条件怎么确定一个装置是原电池装置？如何确定时间原电池的正负极？如何利用原电池判断金属活泼性的强弱？理解原电池反应的相关计算尝试书写原电池的正、负电极反应式，找找正、负电极反应式与原电池中总反应式的关系；尝试依据一个氧化还原反应来设计原电池4、了解、阅读教材42页~44页的发展中的化学电源【课内探究案】一、原电池㈠定义：㈡原理1、构成前提2、构成条件以上几点见下页原电池知识总览表3、电极(以稀H2SO4溶液为电解质溶液)的判断——电子只能沿导线传递电极的确定可以看

3、：组成材料的活泼性、电子（得失）流向、溶液中离子定向移动的方向、反应类型、电极上发生的现象（负极通常变细、正极上有气泡逸出或变粗）等强调：在一些特殊条件下，电极的判断不仅要看电极材料，还要看电解质溶液。如①(－)Mg

4、稀H2SO4(aq)

5、Al(＋)②(－)Al

6、NaOH(aq)

7、Mg(＋)③(－)Al

8、NaOH(aq)

9、Cu(＋)④(－)Cu

10、浓HNO3(aq)

11、Al(＋)㈢怎么写原电池的电极反应式——关键是理解反应原理1、确定正、负极和反应的物质2、注意守恒(原子守恒、电子得失守恒)关系——①电极反应式

12、中的原子一定要守恒②正、负极电极方程式中的得失电子数一定要相等3、看电解质溶液中的离子是否参与反应6发生的自发反应的本质是不变的，只是看反应生成的微粒在电解质溶液（酸性、中性或碱性）中的存在形式。例如：⑴Zn2＋在酸性溶液中就只是Zn2＋，在碱性溶液中则必须与OH－结合生成Zn(OH)2。⑵H＋在酸性溶液中就只是H＋，在碱性溶液中则必须与OH－结合生成H2O。⑶O2－在酸性溶液中只能结合H＋以H2O的形式存在，在碱性溶液中只能结合H2O以OH－的形式存在，在熔融氧化物电池中就直接以O2－形式存在4、通常用离

13、子方程式表示——弱电解质要写化学式。㈣有关原电池的计算——只抓电子得失守恒即可（教辅47页资料备选）原电池知识总览表知识要点实例概念将化学能转变为电能的装置GZnCu电解质溶液为稀硫酸原理使氧化还原反应中电子转移作定向移动，从而形成电流实质化学能转变为电能构成前提能自发发生的氧化还原反应(负极与电解质溶液之间的反应)构成条件①两种活动性不同的金属(或能导电的非金属或能导电的金属氧化物)相连②电解质(水溶液或熔融状态可导电)③形成闭合回路(两极一液一连线)电极构成由电极本身决定(以稀H2SO4为电解质溶液)：

14、正极：较不活泼的金属(或能导电的非金属、金属氧化物)负极：较活泼的金属Zn——负极Cu——正极【课堂强化训练】教辅46页例2电极反应负极：失去电子，发生氧化反应正极：得到电子，发生还原反应负极：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）正极：2H+-2e-=H2↑（还原反应）电荷(电子)流向(e－)负极沿导线流向正极(e－)由Zn流出，经导线到Cu电流流向(I)正极沿导线流向负极(I)由Cu流出，经导线到Zn电解质溶液内部离子的移动方向阴离子移向负极，阳离子移向正极阴离子SO4－、(OH－)移向Zn极阳离子H＋、Z

15、n2＋移向Cu极电极反应式与总反应式的关系两个电极反应式相加，即得反应总式(总反应式－负极反应式=正极反应式总反应式－正极反应式=负极反应式)Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑重要应用①抗金属的电化腐蚀(金属防腐蚀)②实用电池(设计新电池)③加快氧化还原反应的速率④比较金属的活泼性，但必须用稀硫酸作电解质溶液(教辅47页例3)①船体吃水线下放Zn②干电池、充电电池、燃料电池③用粗锌代替纯Zn制H2、生铁比纯铁更易腐蚀等④负极为活泼性强的金属6补充知识二、金属的腐蚀1、金属腐蚀的本质：金属原子失去电子变为阳离子，

16、金属发生氧化反应2、金属腐蚀的类型⑴化学腐蚀和电化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀条件金属跟非金属单质、电解质溶液接触直接反应不纯的金属或合金跟电解质溶液接触而反应现象无电流产生有电流产生本质金属被氧化较活泼的金属被氧化联系两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍⑵析氢腐蚀与吸氧腐蚀（要求掌握钢铁的腐蚀）析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜酸性比较强(pH≤4.3)(酸雨pH＜5.6)弱酸性或中性环境电极反应负极Fe－2e－=Fe2＋(或