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1、1 / 6化學反應與電能教案目標：1.認識化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化關系及在生活生產(chǎn)方面的應用；2.認識提高燃料的燃燒效率；3.開發(fā)高能清潔燃料和研制新型電池的重要性。重 點：化學鍵與放熱反應和吸熱反應的內(nèi)在關系；化學電池的原理及電極的判斷。難 點：化學鍵與放熱反應和吸熱反應的內(nèi)在關系；化學電池的原理及電極的判斷。學習要點分析知識點1、能源的分類形成條件利用歷史性質(zhì)一次能源常規(guī)能 源可再生資源水能、風能、生物質(zhì)能不可再生資源煤、石油、天然氣等化石能源新能源可再生資源太陽能、風能、地熱能、潮汐能、氫能、沼氣不可再生資源核能二次能源（一次能源經(jīng)過加工、轉(zhuǎn)化得到的能源稱為二次能源） 電能（水電、火電、核

2、電）、蒸汽、工業(yè)余熱、酒精、汽油、焦炭等知識點2、化學能與電能的相互轉(zhuǎn)化完成課本P40實驗2-4,思考問題：根據(jù)你所了解的電學知識，你知道電子是怎樣流動的嗎？你知道 如何判定裝置的正、負極嗎？答在電學中，電流的方向與電子流動方向相反，在外電路中，電流方向是正極T負極，電子流動方 向是負極T正極。電子從原電池的負極流出，經(jīng)過導線流入原電池的正極。電極判斷方法：活潑金屬T發(fā)生氧化反應T向外電路提供電子T原電池的負極；較不活潑金屬（或石墨）T發(fā)生還原反應T接受外電路提供的電子T原電池的正極1原電池的概念及探究2 / 6原電池實例3 / 6概念將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置IA-1-d.TV -1一電實質(zhì)（

3、能量轉(zhuǎn)換）化學能T電能（兩極分別發(fā)生氧化還原反應，產(chǎn)生電流）構成前提能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應構成條件兩個電極電解質(zhì)溶液“兩極”“一液”連成回路電極構成負極：還原性相對較強的材料 正極：還原性相對較弱的材料Zn板負極Cu板正極電極反應負極：失去電子，氧化反應 正極：得到電子，還原反應負極（Zn）：Zn - 2e- = Zn2+正極（Cu）:2H+ 2e- = H2f電荷流向電流流向外電路：電子由負極流向正極，電流方向相 反內(nèi)電路：陰離子移向負極，陽離子移向正 極，電流由負極流向正極。外電路：電子由Zn板經(jīng)導線流向Cu板 內(nèi)電路：SO42、0H-移向Zn板（負 極）；Zn2+、H+移向Cu板（正極

4、）電極反應與 反應總式的 關系兩個電極反應式加合，即得反應總式2+負極（Zn）：Zn - 2e-= Zn正極（Cu）：2H+ 2e-= H2f+ 2+總反應：Zn+2H=Z n +Hd重要應用1制作電池2防止金屬被腐蝕3提高化學反應速率制作干電池、鉛蓄電池、新型咼能電 池、2科學探究一一原電池的設計 課本P41科學探究3幾種常見新型原電池化學反應特點干電池負極：（鋅筒）：Zn-2e-=Z n2+（氧化反應） 正極：（碳棒） ：2NH+2e = 2NHsT+H2f總反應：Zn+2=Zn+2NHst+Hf1.一次性電池，放完電后不能再使用，內(nèi)部氧化 還原反應不可逆。2.用KQH代替NHCI能提高性

5、能，延長壽命。鉛蓄電池（充電電 池）負極：Pb-2e-+SO4=PbSQ正極：PbQ+4H +2e-+SQ4=PbSQ+2HQ總反應：Pb + PbQ2+ 2H2S0= 2PbSO4+ 2H201.多次使用，放完電后可再充電使用，內(nèi)部氧化 還原反應在放電、充電時“可逆”進行。2.鎳鎘電池壽命較鉛蓄電池長，但鎘是致癌物， 鎳鎘污染環(huán)境。鋰電池 新型電池負極：Li-e-=Li+正極：MnQ2+2e-=MnC2總反應：Li+ MnQ2=LiMnQ1.溫度使用范圍廣，放電電壓平坦，體積小，無 電解液滲漏，并且電壓隨放電時間緩慢下降，可 預示電池使用壽命。2.適做心臟起搏器電源、高性能的手機和筆記本電腦

6、電池等。4 / 6氫氧燃料 電池電解質(zhì)溶液為30%勺氫氧化鉀溶液： 負極：2H2-4e+ 4OH-= 4H2。正極：Q2+ 4e-+ 2H20 = 4QH-電解質(zhì)溶液為酸性溶液：負極：2H2-4e = 4H+正極：02+ 4e- + 4H+=2H2Q1.能量轉(zhuǎn)化率高，理論上可高達85%90%2.無污染3.燃料儲存在外加設備甲烷燃料電池電解質(zhì)溶液為氫氧化鉀溶液：2負極：CH4+ 10OH-8e-= CO3-+ 7出0正極：2C2+ 8e-+ 4H2O = 80H-總反應：CH + 202+ 20H-= CC3-+ 3H20【典型例題】【例1】下圖各裝置中，溶液均為稀硫酸，不能構成原電池的是（）A

7、BCD【例2】用鋅棒、石墨和CuCb溶液組成的原電池，鋅棒為極，電極上發(fā)生的是反應（填“氧化”或“還原”），該電極反應式為，觀察到的現(xiàn)象為；石墨為極，電極上發(fā)生的是反應（填“氧化”或“還原”），該電極反應式為，觀察到的現(xiàn)象為；原電池反應的離子方程式為?！纠?】把AB、C D四塊金屬泡在稀HSQ中，用導線兩兩相連可以組成各種原電池。若A、B相連時，A為負極；C D相連，D上有氣泡逸出；A C相連時A極減輕；B、D相連，B為正極。則四種金屬 的活潑性順序由大到小排列為（）A. ACDB B. ACBD C. BDCA D. ABCD【例4】對于鋅一銅一稀硫酸組成的原電池裝置中，當導線中有1 mol

8、電子通過時，理論上的兩極變化是鋅片溶解了32.5g鋅片增重32.5g銅片上析出lgH2銅片上析出1 mol H2A.和B .和C .和D .和課后提升雙基訓練1.廢電池的污染引起人們的廣泛重視，廢電池中對環(huán)境形成污染的主要物質(zhì)是（）A.鋅B.汞C.石墨D.二氧化錳2.實驗室中制取氫氣，最好的方法是（）。5 / 6A.純鋅與稀硫酸反應B.純鋅與濃硫酸反應C.純鋅與稀鹽酸反應D.粗鋅（含銅、銀）與稀硫酸反應3某金屬能和鹽酸反應生成氫氣，該金屬與鋅組成原電池時，鋅為負極，則該金屬可能為（）A.鋁B.銅C.錫D.硅4.將鋅片和銅片用導線連接于同一稀硫酸溶液中。下列敘述正確的是（）。A正極附近硫酸根離子

9、的濃度逐漸增大B負極附近硫酸根離子的濃度逐漸增大C正極、負極硫酸根離子的濃度基本不變D正極附近硫酸根離子的濃度逐漸減少5.已知空氣-鋅電池的電極反應為：鋅片：Zn+20H-2e-=ZnO+H0石墨：02+2Hz0+4e-=40H根據(jù)此判斷，鋅片是（）。A.負極，并被氧化B.負極，并被還原C.正極，并被氧化D.正極，并被還原6.個原電池的總反應的離子方程式是Zn+Cu2+=Zn2+Cu該反應的原電池的組成正確的是（）ABCD正極ZnAgCuCu負極CuCuZnZn電解質(zhì)溶液CuCl2H2S04CuSOFeCl27由鋁，鐵，銅，銀和稀硫酸，可以組成原電池的總數(shù)為（）。A.3種B.4種C.5種D.6

10、種&表明金屬甲的活動性比金屬乙的活動性強的敘述正確的是（）。A.在氧化還原反應中，甲失電子比乙失電子多B.甲比乙同價態(tài)的陽離子的氧化性強C.甲能與稀鹽酸反應生成氫氣而乙不能D.將甲與乙組成原電池時，甲為正極9.X,Y,Z都是金屬，把X浸A Z的硝酸溶液中，X的表面有Z析出，X與Y組成原電池時，Y為負極。X,Y,Z三種金屬的活動性順序為（）。A. XYZ B.XZY C.YXZ D.YZX10.對于鋅一銅一稀硫酸組成的原電池裝置中，當導線中有1 mol電子通過時，理論上的兩極變化是（）。鋅片溶解了32.5 g鋅片增重32. 5 g銅片上析出I g H2銅片上析出1 mol H2A.和B.和C.和

11、D.和11.原電池是一種裝置。電子的流動方向是從極到極；電流方向是從極到極。12.由銅、鋅和稀硫酸組成的原電池中，正極是，發(fā)生，電極反應是；負極是， 發(fā)生，電極反應是，總的反應式（離子方程式）是6 / 613.干電池與充電電池的本質(zhì)區(qū)別在于：；而燃料電池與干電池或蓄電池的主要差別在于。能力拓展1據(jù)報道，鋅電池可能取代目前廣泛應用的鉛蓄電池，因為鋅電池容量更大，而且沒有鉛污染。其電池反應為：2Zn+02=2ZnQ原料為鋅粒、電解質(zhì)和空氣，則下列敘述正確的是（）。A.鋅為正極，空氣進入負極反應B.負極反應為Zn-2e-=Z n2+C正極發(fā)生氧化反應D電解液肯定不是強酸2.有A, B, c,D四種金

12、屬。將A與B用導線連接起來浸入電解質(zhì)溶液中，B不易腐蝕，將A,D分別投入等濃度的鹽酸中，D比A反應劇烈，將銅浸入B的鹽溶液中，無明顯變化，若將銅浸入C的鹽溶液中，有金屬C析出。據(jù)此判斷這四種金屬的活動性由強到弱的順序是（）。A. DCAB B.DABCC. DBAC D.BADC3航天技術中使用的氫氧燃料電池具有高能、輕便和不污染環(huán)境等優(yōu)點。氫氧燃料電池有酸式和堿式兩種，它們放電時的電池反應總式都表示為：2H2+Q2=2H2 Q酸式氫氧燃料電池的電解質(zhì)是酸，其負極反應可表示為：2H2-4e=4H+,則其正極反應表示為：；堿式氫氧燃料電池的電解質(zhì)是堿，其正極反應表示為：Q2+2H2Q+4e=40

13、H，則其負極反應可表示為：。4.1958年世界上第一個心臟起搏器在瑞典植入人體成功，使用壽命長達10年之久。這種能源起搏器中安裝壽命最長、可靠性最高的鋰一碳電池，這種電池容量大，電壓穩(wěn)定，能在-56.771. 1C溫度范圍內(nèi)正常工作?，F(xiàn)已在火箭、移動電話、筆記本電腦中廣泛使用。它采用鋰和石墨作電極，四氯化鋁 鋰（LiAICI4）溶解在亞硫酰氯中（SQCI2）組成電解質(zhì)溶液。電池總反應為：8 Li+3SQCI2=6LiCI+Li2SQ3+2S。（1）此電池中作負極，電極反應為，作正極；（2）該電池用于心臟起搏器時，在生理上的作用是。參考答案雙基訓練題號12345678910答案ADCCACBCCA11將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔茇撜? / 612.銅還原反應2H+2e-=H2鋅氧化反應Zn-2e-=Z n2+ Zn+2H+= Zn 2+H213內(nèi)部的氧化還原反應是否可逆反應是否能連續(xù)進行能力拓展1B 2B302+4H+4e-=2H20 2H2+40H-4e-=4H204(1)Li Li-e-=Li+石墨(2)起搏器遵循天然心臟的工作原理通過向心臟發(fā)送電脈沖以控制心臟的跳動