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1、12第三節(jié) 化學能轉化為電能電池34【活動探究活動探究1】 將鋅片加入將鋅片加入H2SO4溶液中,測量溫度的變化,分溶液中,測量溫度的變化,分析能量變化情況。析能量變化情況。現(xiàn)象:現(xiàn)象: 該反應將該反應將 能轉化為了能轉化為了 能。能。 發(fā)生的反應離子方程式為:發(fā)生的反應離子方程式為: 在這個反應中,鋅在這個反應中,鋅 電子,直接給了與它接電子,直接給了與它接觸的氫離子。觸的氫離子。 鋅片上產生大量氣泡,鋅片不斷溶鋅片上產生大量氣泡,鋅片不斷溶解,溫度計讀數(shù)上升。解,溫度計讀數(shù)上升?;瘜W化學熱熱失去失去 Zn+2H+=Zn2+H2活動探究活動探究2:原電池原電池是如何產生電流的?是如何產生電流
2、的? 探究實驗探究實驗1、2、3、4:把把Zn片和片和Cu片插入稀硫片插入稀硫酸溶液中并使其接觸酸溶液中并使其接觸把把Zn片和片和Cu片分別插入片分別插入稀硫酸溶液稀硫酸溶液解釋或離子方程式解釋或離子方程式 現(xiàn)現(xiàn) 象象操操 作作在在Zn片和片和Cu片之間連接片之間連接一個電流計一個電流計把把Zn片和片和Cu片用導線連片用導線連起來插入稀硫酸溶液起來插入稀硫酸溶液Zn片上產生氣泡,片上產生氣泡,Cu片上無現(xiàn)象片上無現(xiàn)象Zn片上無氣泡,片上無氣泡,Cu片上產生氣泡片上產生氣泡?Zn片上無氣泡,片上無氣泡,Cu片上產生氣泡片上產生氣泡?電流表指針偏轉電流表指針偏轉化學能轉化為電能化學能轉化為電能Zn
3、+2H+=Zn2+H2Cu與稀硫酸不反應與稀硫酸不反應鋅片的質量會有什么變化?鋅片的質量會有什么變化?思考:氫氣氫氣 鋅片鋅片逐漸減小逐漸減小化學化學能轉化為能轉化為電電能能銅片上是什么氣體?怎樣產生的?銅片上的電子從哪來?銅片上是什么氣體?怎樣產生的?銅片上的電子從哪來?鋅片和銅片上各發(fā)生什么反應?鋅片和銅片上各發(fā)生什么反應?從能量角度看,能量的轉化形式是什么?從能量角度看,能量的轉化形式是什么?氫離子得電子產生氫氣氫離子得電子產生氫氣 一、化學能轉化為電能一、化學能轉化為電能原電池原電池(1 1)原電池的概念原電池的概念將化學能直接轉化為電能的裝置將化學能直接轉化為電能的裝置(2 2) 工
4、作原理工作原理AZnCuSO42H+H+e-ee-Cu片起到片起到傳導傳導電子電子的作用,的作用,不參加反應不參加反應 比比 活潑,活潑, 失去電子,失去電子,被被 ,電子通過導線流向,電子通過導線流向 ,溶,溶液中的液中的 在在Cu片上得電子生成片上得電子生成 ,被被 。 ZnCuZn氧化氧化CuH+H2還原還原電子電子從從 Zn經經外電路外電路流向流向Cu 自發(fā)進行的氧化、還原自發(fā)進行的氧化、還原反應在反應在不同的區(qū)域不同的區(qū)域同時發(fā)生同時發(fā)生9(3 3) 電極、電極反應式電極、電極反應式Zn片:片: Zn 2e- = Zn2+ 負極:負極:(失電子,氧化反應)(失電子,氧化反應)Cu片:
5、片: 2H+2e- = H2 正極:正極: (得電子,還原反應)(得電子,還原反應)AZnCuSO42H+H+電池反應電池反應+:負極:負極:正極:正極:e-e- 電子電子從從負極負極經經外電路外電路流向流向正極正極,從而產生,從而產生電流,使電流,使化學能化學能轉變成轉變成電能。電能。10負極負極正極正極Zn-2e-=Zn2+2H+ +2e-=H2還原劑還原劑(Zn)失去電失去電子,發(fā)生氧化反應子,發(fā)生氧化反應氧化劑氧化劑(H+)在銅在銅極上得到電子,極上得到電子,發(fā)生還原反應發(fā)生還原反應 還原劑還原劑失去的電子失去的電子從鋅極流出從鋅極流出流入銅極流入銅極經外電路經外電路ZnZn2+2+H
6、+SO42-電流方向電流方向小結小結活動探究活動探究3實驗組別組組組組組組組組蜂鳴器蜂鳴器區(qū)別區(qū)別結論結論響響響響兩極材料不同兩極材料不同活潑性不同活潑性不同的兩個電極的兩個電極響響不響不響負極:較活潑的金屬負極:較活潑的金屬正極:較不活潑的金屬、正極:較不活潑的金屬、石墨石墨等等(4) 原電池形成的條件:原電池形成的條件:MgCu橙汁橙汁H2溶液導電性不同溶液導電性不同電極材料均需插入電極材料均需插入電解質電解質溶液中溶液中活動探究活動探究4蜂鳴器蜂鳴器組組組組組組響響區(qū)別區(qū)別結論結論響響不響不響蜂鳴器蜂鳴器組組組組響響區(qū)別區(qū)別結論結論不響不響電解質溶液是否連通電解質溶液是否連通兩極相連與電
7、解質溶液必須兩極相連與電解質溶液必須形成形成閉合閉合回路回路活動探究活動探究5:原電池的構成條件:原電池的構成條件能自發(fā)地發(fā)生能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應氧化還原反應兩種活潑性不同的電極兩種活潑性不同的電極電解質溶液(做原電池的內電路,可能電解質溶液(做原電池的內電路,可能參與反應)參與反應)形成閉合回路形成閉合回路負極:較活潑的金屬負極:較活潑的金屬正極:較不活潑的金屬、石墨等正極:較不活潑的金屬、石墨等(正極一般不參與電極反應,只起導電作用)。(正極一般不參與電極反應,只起導電作用)。1.1.下列裝置中能組成原電池形成電流的是下列裝置中能組成原電池形成電流的是( )( )AZnCuH2SO4C
8、uZnA酒精酒精ZnH2SO4ACuH2SO4ACuCuH2SO4ABCD正極正極ZnCuCuFe負極負極CuZnZnZn電解質溶液電解質溶液CuCl2H2SO4CuSO4HCl173 3、X X、Y Y、Z Z、W W四種金屬片進入稀鹽酸中四種金屬片進入稀鹽酸中, ,用導線連用導線連接接, ,可以組成原電池可以組成原電池, ,實驗結果如圖所示實驗結果如圖所示: :則四種金屬的活潑性由強到弱的順序為則四種金屬的活潑性由強到弱的順序為_ZYXW Z Y Y X Z W X W184.4.如圖所示,在鐵圈和銀圈的焊接處,用一如圖所示,在鐵圈和銀圈的焊接處,用一根棉線將其懸在盛水的燒杯中,使之平衡;
9、根棉線將其懸在盛水的燒杯中,使之平衡;小心的向燒杯中央滴入小心的向燒杯中央滴入CuSOCuSO4 4溶液,片刻后溶液,片刻后可觀察到的現(xiàn)象是可觀察到的現(xiàn)象是( ( D ) )A. A. 鐵圈和銀圈左右搖擺不定鐵圈和銀圈左右搖擺不定B. B. 保持平衡狀態(tài)保持平衡狀態(tài)C. C. 鐵圈向下傾斜鐵圈向下傾斜D. D. 銀圈向下傾斜銀圈向下傾斜19聯(lián)系實際聯(lián)系實際解釋:解釋:(1 1)實驗室氫氣選用純鋅粒好實驗室氫氣選用純鋅粒好還是選用粗鋅好?為什么?還是選用粗鋅好?為什么?(2 2)遠航的輪船其船身與海水接)遠航的輪船其船身與海水接觸的地方為什么要裝上一定數(shù)量觸的地方為什么要裝上一定數(shù)量的鋅塊?的鋅塊?20拓展思考:判斷下列裝置是否能構成原電池?拓展思考:判斷下列裝置是否能構成原電池?21