1、化學能與電能的轉化化學能與電能的轉化 CuZnZnZnCBA*實驗探究實驗探究1*實驗指導：實驗指導：1.1.按圖示進行實驗操作。按圖示進行實驗操作。2.2.觀察：金屬片上是否有氣泡產生。觀察：金屬片上是否有氣泡產生。DCuCu稀硫酸稀硫酸 稀硫酸稀硫酸 稀硫酸稀硫酸 稀硫酸稀硫酸 C DZnZnCuCu1.1.概念：把化學能轉化成電能的裝置叫做概念：把化學能轉化成電能的裝置叫做原電池原電池一、原電池一、原電池電子流出的一極電子流出的一極 電子流入的一極電子流入的一極負極：負極：正極：正極：氧化反應氧化反應還原反應還原反應鋅片（負極）：鋅片（負極）：銅片（正極）：銅片（正極）：原電池總反應：原

2、電池總反應：Zn-2eZn-2e- -=Zn=Zn2+2+2H2H+ +2e+2e- -=H=H2 2電極反應：電極反應：Zn + 2HZn + 2H+ + = Zn= Zn2+ 2+ + H+ H2 2原電池工作原理原電池工作原理 電子電子還原性物質氧化性物質還原性物質氧化性物質 負極負極 （導線）（導線） 正極正極 流出電子流出電子 流入電子流入電子 發生氧化反應發生氧化反應 發生還原反應發生還原反應 原電池是意大利科學家伏打原電池是意大利科學家伏打于于1799年捕捉到原電池的實驗年捕捉到原電池的實驗現象，并加以研究，發明了世界現象，并加以研究，發明了世界上第一個電池上第一個電池伏打電池伏

3、打電池 你知道嗎你知道嗎D觀察：電流計指針是否偏轉。觀察：電流計指針是否偏轉。 ACB*實驗探究實驗探究2*稀硫酸稀硫酸 稀硫酸稀硫酸 乙醇乙醇 稀硫酸稀硫酸CZnZn AA AZnZnCuCuZnA B B偏轉偏轉不偏轉不偏轉不偏轉不偏轉不偏轉不偏轉條件一條件一 原電池的電極材料原電池的電極材料結論一結論一 H2SO4溶液溶液CuZn G H2SO4溶液溶液CZn G H2SO4溶液溶液ZnZn G 有兩種活動性不同的金屬（或一種金屬有兩種活動性不同的金屬（或一種金屬和一種非金屬導體）做電極，較活潑的金屬為和一種非金屬導體）做電極，較活潑的金屬為負極，較不活潑的金屬（碳棒）為正極負極，較不活

4、潑的金屬（碳棒）為正極AB銅鋅原電池銅鋅原電池條件條件二二 溶液的性質溶液的性質結論二結論二 H2SO4溶液溶液CuZn G 乙乙 醇醇CuZn G兩個電極插入兩個電極插入電解質電解質溶液中。溶液中。兩個電極插入兩個電極插入電解質電解質溶液中。溶液中。C銅鋅原電池銅鋅原電池 稀稀 硫硫 酸酸Zn 稀稀 硫硫 酸酸Cu條件三條件三 閉合回路閉合回路結論三結論三兩電極與電解質溶液必須形成閉合回路。兩電極與電解質溶液必須形成閉合回路。 H2SO4溶液溶液CuZn GD銅鋅原電池銅鋅原電池鹽鹽橋橋Cl- K+*形成原電池的條件形成原電池的條件* ：注意：必須有一個自發進行的氧化還原反應。注意：必須有一

5、個自發進行的氧化還原反應。1 1有兩種活動性不同的金屬（或一種金屬和有兩種活動性不同的金屬（或一種金屬和一種非金屬導體）做電極，較活潑的金屬為負一種非金屬導體）做電極，較活潑的金屬為負極，較不活潑的金屬（碳棒）為正極極，較不活潑的金屬（碳棒）為正極2 2兩個電極插入兩個電極插入電解質電解質溶液中。溶液中。3 3構成閉合回路。構成閉合回路。2 2兩個電極插入電解質溶液中。兩個電極插入電解質溶液中。1、下列各種情況是否形成了原電池？、下列各種情況是否形成了原電池？AgFeG鹽酸溶液鹽酸溶液含雜質含雜質C的的Fe片片鹽酸溶液鹽酸溶液AlMgGCCl4溶液溶液CuZnGAFEDCB鹽酸溶液鹽酸溶液Cu

6、ZnCuSO4溶液溶液H2SO4溶液溶液CuCG練一練能量轉化能量轉化電極材料電極材料電極的確定電極的確定電極反應電極反應(工作原理工作原理)構成條件構成條件電流與電子電流與電子的方向的方向 負極：負極：Zn - 2eZn - 2eZnZn2 2 發生氧化反應發生氧化反應 正極：正極：2H2H+ + + 2e + 2eH H2 2 發生還原反應發生還原反應負極：電子流出的極負極：電子流出的極( (活潑金屬活潑金屬) )。正極：電子流入的極正極：電子流入的極( (較不活潑金屬或導電非金屬較不活潑金屬或導電非金屬) )。1 1兩種不同的金屬。兩種不同的金屬。化學能化學能電能電能1 1有兩種活潑性不

7、同的金屬（或一種是非金屬有兩種活潑性不同的金屬（或一種是非金屬導體）作電極；導體）作電極；電子：負極電子：負極正極正極電流：正極電流：正極負極負極 或者或者一、原電池一、原電池2 2一種金屬和一種非金屬導體。一種金屬和一種非金屬導體。2 2電極插入相通的電解質溶液中；電極插入相通的電解質溶液中；3 3兩極用導線相連形成閉合的回路。兩極用導線相連形成閉合的回路。2.2.畫出以鐵棒、石墨棒、導線、畫出以鐵棒、石墨棒、導線、FeClFeCl3 3溶液為用溶液為用品的原電池裝置示意圖，并標出電子轉移方向，品的原電池裝置示意圖，并標出電子轉移方向，正負極，寫出電極方程式。正負極，寫出電極方程式。電極反應

8、式電極反應式 ： 負極負極: Fe 2e- = Fe2+ . 正極正極: 2Fe3+ + 2e- =2Fe2+ . 總反應總反應: Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+ 。 FeCl3溶液溶液FeCe-+、電極反應式電極反應式 ： 負極負極: . 正極正極: . 正極正極 ，負極，負極 。 活動與探究活動與探究請結合組成原電池的條件，將氧化還原反應：請結合組成原電池的條件，將氧化還原反應：Fe + CuFe + Cu2+2+ = Cu + Fe = Cu + Fe2+ 2+ 設計成一個原電池。設計成一個原電池。、電解質溶液：、電解質溶液： 。、電極材、電極材料：料：可溶性銅鹽可溶性銅鹽Fe片片

9、活動性比活動性比Fe差的差的金屬或碳棒金屬或碳棒Fe 2e Fe2+ Cu2+ + 2e Cu CuCl2溶液溶液FeCu課后課后探究探究1 1、采用哪些措施可以加快鋅與稀硫酸的反應速率？、采用哪些措施可以加快鋅與稀硫酸的反應速率？2 2、調查一下，常用的電池有哪些？請通、調查一下，常用的電池有哪些？請通過查閱資料了解它的原理和用途。過查閱資料了解它的原理和用途。Zn*實驗探究實驗探究3*CuZnSO4CuSO4、電極反應式、電極反應式 ： 負極負極: . 正極正極: .(2)、總反應、總反應: Zn - 2e-= Zn2+Cu2+ + 2e- = CuZn + Cu2+=Zn2+Cue-+?

10、 ?Cl- K+二、化學電源：二、化學電源：常見電池和新型電池示例常見電池和新型電池示例我國自主研發的燃料電池車我國自主研發的燃料電池車神舟六號燃料電池發電系統神舟六號燃料電池發電系統1、鋅、鋅-錳干電池錳干電池（酸性電解質溶液）（酸性電解質溶液）2、鉛蓄電池、鉛蓄電池v放電過程放電過程負極：負極：氧化反應氧化反應 Pb+SO42-2e-=PbSO4正極：正極：還原反應還原反應 PbO2+4H+SO42-+2e-=PbSO4 +2H2O放電過程總反應：放電過程總反應： Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2Ov充電過程充電過程陰極陰極( (接電源負極接電源負極) )：還原反應還原反

11、應 PbSO4+2e-=Pb+SO42-陽極陽極( (接電源正極接電源正極) )：氧化反應氧化反應PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H+SO42-充電過程總反應：充電過程總反應： 2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4鉛蓄電池的充放電過程：鉛蓄電池的充放電過程：Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O放電放電充電充電3、燃料電池、燃料電池原電池的電極方程式和總方程式的書寫原電池的電極方程式和總方程式的書寫將鎂片和鋁片用導線相連，分別同時插入將鎂片和鋁片用導線相連，分別同時插入H2SO4和和NaOH溶液溶液中，寫出兩池中的電極反應式和電池反應式。中，寫出兩池中的

12、電極反應式和電池反應式。 MgAl稀稀H2SO4原電池：原電池：負極（負極（Mg）：）：Mg = Mg2+ + 2e （氧化反應）（氧化反應） 正極（正極（Al）：）：2H+ + 2e= H2（還原反應）（還原反應）電池反應：電池反應：Mg + 2H+ = Mg2+ + H2AlMgNaOH原電池：原電池：負極（負極（Al）：）：2Al+8OH=2Al(OH)4+6e（氧化反應）（氧化反應） 正極（正極（Mg）：）：6H2O+6e=3H2+6OH（還原反應）（還原反應） 電池反應：電池反應：2Al+2OH-+6H2O=2Al(OH)4 -+3H2電極反應書寫規律：（電極反應書寫規律：（1）沒給

13、總方程式）沒給總方程式v判斷正負極（根據定義（主要依據）或金判斷正負極（根據定義（主要依據）或金屬的活潑性）屬的活潑性）v寫出電解反應式（注意生成的新離子能不寫出電解反應式（注意生成的新離子能不能穩定存在電解質溶液中，若不能，在寫反能穩定存在電解質溶液中，若不能，在寫反應式時應寫出最穩定的物質）應式時應寫出最穩定的物質）v寫出總方程式（電子守恒）寫出總方程式（電子守恒）已知甲烷燃料電池總反應式為：已知甲烷燃料電池總反應式為：CH4 + O2 + 2OH = CO32 + 3H2O寫出電極反應式寫出電極反應式（2）給出總方程式）給出總方程式 正極好寫：正極好寫：4H2O + 2O2 + 8e-

14、8OH-負極負極：CH4 + 10OH CO32- + 7H2O + 8e- （總總正正）電解質溶液有時候也會參與電極的反應電解質溶液有時候也會參與電極的反應判斷正負極（把總反應式拆成氧化反應和還原反應）判斷正負極（把總反應式拆成氧化反應和還原反應）寫出電解反應式（注意生成的新離子能不能穩定存在電解質寫出電解反應式（注意生成的新離子能不能穩定存在電解質溶液中，若不能，在寫反應式時應寫出最穩定的物質）溶液中，若不能，在寫反應式時應寫出最穩定的物質）兩式加，驗總式兩式加，驗總式注意：若只能寫出較簡單一極反應式，在遵循電子守恒的條件注意：若只能寫出較簡單一極反應式，在遵循電子守恒的條件下，可將總反應

15、式減去一極反應式，即得另一極反應式下，可將總反應式減去一極反應式，即得另一極反應式原電池電極反應式的書寫注意事項：原電池電極反應式的書寫注意事項：（1）負氧正還。）負氧正還。（2）要注意溶液的酸堿性，適當的在電）要注意溶液的酸堿性，適當的在電極方程式兩邊添加極方程式兩邊添加H+、OH、H2O，以遵以遵循電荷守恒和質量守恒。循電荷守恒和質量守恒。（3）要注意電極反應產物是否與電解質要注意電極反應產物是否與電解質溶液發生反應。溶液發生反應。小結小結1.金屬腐蝕：金屬腐蝕：金屬表面與周圍的物質發生化學反應或因電化學金屬表面與周圍的物質發生化學反應或因電化學作用而遭到破壞，稱為金屬腐蝕。作用而遭到破壞

16、，稱為金屬腐蝕。2.金屬腐蝕的類型：金屬腐蝕的類型：失失e e- -氧化反應氧化反應電化腐蝕電化腐蝕（常見普遍）（常見普遍）金屬原子金屬原子化學腐蝕化學腐蝕3.金屬腐蝕的本質：金屬腐蝕的本質：金屬陽離子金屬陽離子聯想聯想.質疑質疑 鐵生銹的現象鐵生銹的現象隨處可見。你有沒隨處可見。你有沒有想過，為什么鐵有想過，為什么鐵在潮濕的環境中比在潮濕的環境中比在干燥的環境中更在干燥的環境中更容易生銹？為什么容易生銹？為什么當一塊銅板上有鐵當一塊銅板上有鐵鉚釘時，鐵鉚釘特鉚釘時，鐵鉚釘特別容易生銹？別容易生銹？負極：負極：(Fe)(Fe)正極：正極：(Cu)(Cu)Fe-2e=Fe2+O2+2H2O+4e

17、-=4OH-電解質溶液：電解質溶液：空氣中的空氣中的SOSO2 2 , CO, CO2 2溶于水膜中溶于水膜中電池總反應：電池總反應：CuCuFeFe2+2e-OH-H2OO22Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2CuCuFeFe2+2e-OH-后續反應：后續反應：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3(Fe2O3 nH2O)負極：負極：(Fe)(Fe)正極：正極：(Cu)(Cu)Fe-2e=Fe2+O2+2H2O+4e-=4OH-電解質溶液：電解質溶液：空氣中的空氣中的SOSO2 2 , CO, CO2 2溶于水膜中溶于水膜中電池總反應：電池總反應：2Fe+2H2O+O2=

18、 2 Fe(OH)2后續反應：后續反應：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3還可以將還原的電極（正極）還可以將還原的電極（正極） 的電極反應寫為：的電極反應寫為： (Fe2O3 nH2O)O2+4H+4e- =2H2O正極：正極：(Cu)(Cu)這兩種寫法反映了反應條件有什么區別？這兩種寫法反映了反應條件有什么區別？鋼鐵的鋼鐵的析氫腐蝕析氫腐蝕示意示意圖圖鋼鐵的鋼鐵的吸氧腐蝕吸氧腐蝕示意示意圖圖鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較析氫腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕吸氧腐蝕條件水膜呈酸性水膜呈中性或酸性很弱電極反應負極Fe(- )正極C(+)總反應Fe-2e=Fe2+2H

19、+ 2e = H2Fe + 2 H+ = Fe2+ +H22Fe-4e=2Fe2+O2+2H2O+4e=4OH-2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3聯系聯系通常兩種腐蝕同時存在，但以后者更普遍。通常兩種腐蝕同時存在，但以后者更普遍。Fe2O3 nH2O衣架和電線的外面包衣架和電線的外面包上一層塑料層上一層塑料層某些工具的某些工具的“機械轉動部機械轉動部位位”選用油脂來防銹，為選用油脂來防銹，為什么不能用油漆？什么不能用油漆？自行車的鋼圈和車鈴是在鋼自行車的鋼圈和車鈴是在鋼上鍍上一層既耐腐蝕又耐磨上鍍上一層既耐腐蝕又耐磨的的CrCr 原理：形成原電池反原理：形成原電池反應時，讓應時，讓被保護金屬被保護金屬做做正極正極，不反，不反應，起到保護作用；而應，起到保護作用；而活潑金屬反應活潑金屬反應