课件30张PPT。一.化学能通过加热转化为电能化学能燃烧热能蒸汽机械能发电机电能化石燃料锌表面有气泡产生，铜表面无明显现象1.反应中，哪种物质失电子，哪种物质得电子？2.Zn是通过什么途径将电子转移给溶液中H+的？
3.什么方法可使Zn与H+分开，不让H+直接在Zn表
面得电子？用导线将锌表面的电子引出来Zn +2H+ = Zn 2+ +H2↑ 演示探究Cu起传导电子的作用。
可用电流表测电流及方向。Zn + 2H+ = Zn 2+ +H2↑大量气泡从铜片逸出，锌片部分溶解1.H+得到的电子是Cu失去的吗？
2.在这个过程中Cu起什么作用？
3.你怎样才能知道导线中有电子通过？演示探究化学能直接转化为电能1.电子从Zn到H+经历了哪些途径？
2.你认为这个过程能量是如何转化的？锌表面无气泡，
铜表面有气泡，
电流表发生偏转。上
一
页Cu二.化学能直接转化为电能1.原电池的概念将化学能转化为电能的装置上
一
页CuZn-2e-=Zn2+2H++2e-=H2↑Zn+ 2H+=Zn2++H2↑负极正极还原反应氧化反应你是如何判定装置的正、负极？思考与交流实验探究不偏转偏转两极材料不同有两种活泼性不同的金
属（或非金属）作电极不偏转偏转实验探究不偏转溶液不同电极材料均插入
电解质溶液中偏转不偏转容器不同两极相连形成闭合电路
实验探究1.有两种活泼性不同的金
属（或非金属）作电极3.两极相连形成闭合电路2.电极材料均插入
电解质溶液中3.原电池的构成条件小结化
学
能
与
电
能间接：直接：装置原电池概
念构成条件工作原理1.下列装置中能组成原电池形成电流的是( )
习题一：C原电池的判断2.某金属能跟稀盐酸作用发出氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，此金属是( )
A.Mg B.Fe C.Al D.Cu
原电池的工作原理B3.由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的 PH( )
A.不变 B先变大后变小
C逐渐变大 D.逐渐变小
C习题二习题三4.把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡，b、d相连时，b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为( )
A．a > b > c > d B．a > c > d > b
C．c > a > b .> d D．b > d > c > a B利用原电池电极判断金属性强弱习题四5.一个电池反应的离子方程式是 Zn+Cu2+=Zn2+ +Cu,
该反应的的原电池正确组合是（ ）C原电池构成条件习题五科学工作者为心脏病人设计的心脏起搏器的电池是以Pt和Zn为电极材料，依靠人体内液体中含有一定浓度的溶解氧、H+和Zn2+进行工作，回答下列问题
（1）负极材料是______
电极反应式是____________________
（2）正极材料是______
电极反应式是___________________原电池电极反应式的书写Zn2Zn - 4e- = 2Zn2+PtO2+2H2O + 4e- =4OH-4、原电池原理的应用 a、加快氧化还原反应的速率 b、比较金属的活动性强弱 c、设计原电池 如利用 Cu+2FeCl3= CuCl2+2FeCl2 的氧化还原反应设计原电池 负极：正极：Cu—2e — = Cu2+2Fe3+ +2e— =2Fe2+氧化反应还原反应d、金属的腐蚀 例如铁的腐蚀1、析氢腐蚀（酸性较强的条件下的腐蚀）负极：正极：Fe—2e— =Fe2+2H++ 2e— =H2↑2、吸氧腐蚀（酸性较弱或中性条件下的腐蚀）负极：正极：2Fe—4e— =2Fe2+O2+2H2O+4e— =4OH—第2课时空气电池锂电池二、化学电源1、干电池的特点是： 只能一次性使用2、充电电池 充电电池又称 。可充电电池是两极都参加反应的电池。这是一种发展较快的原电池，如铅蓄电池、银锌电池、（纽扣电池）、锂电池、爱迪生蓄电池等，它们的负极是 ，正极一般是 。放电时，负极被 。正极材料的氧化物被 ，充电时的电极反应与放电时相反。较活泼的金属金属氧化物二次电池氧化还原铅蓄电池可放电亦可充电，它是用硬橡胶或透明塑料制成方形外壳，在正极板上有一层棕褐色的 ，负极板是海绵状的 ，两极均浸入
溶液中，且两极间用微孔橡胶或微孔塑料隔开。
负极：
正极：
放电总反应式：
⑴铅蓄电池PbO2金属铅硫酸Pb+SO42— —2e— =PbSO4PbO2+4H++SO42— +2e— = PbSO4+2H2OPb+ PbO2+2H2SO4= 2PbSO4+2H2O当硫酸的浓度降低，溶液的密度达1.18g/cm3时应停止使用，需充电，充电时起电解池的作用，电极反应为：
阳极：
阴极：
充电总反应式：
铅蓄电池放电和充电总反应式：PbSO4+2H2O—2e—=PbO2+4H++SO42—PbSO4 +2e— = Pb+SO42— 2PbSO4+2H2O= Pb+ PbO2+2H2SO4Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O(2)镍氢电池
负极：
正极：
放电总反应式：
H2 +2OH— —2e—= 2H2O2NiO(OH) +2H2O +2e— = 2Ni(OH)2 +2OH— H2 + 2NiO(OH) = 2Ni(OH)2 ⑷锂电池
锂电池是新一代可充电的绿色电池，已成为笔记本电脑、可移动电话、摄象机等低功耗电器的主流电源。3、燃料电池⑴氢氧燃料电池
氢氧燃料电池是一种高效低污染的新型电池，主要用于航天领域。它的电极材料一般为铂电极，活性炭电极，电解质溶液一般为40%的KOH溶液。 负极：
正极：
放电总反应式： 2H2 +4OH— —4e—=4H2OO2+2H2O+ 4e—= 4OH— 2H2 + O2 = 2H2O 若电解质溶液为稀H2SO4
负极：
正极：
放电总反应式： 2H2—4e—=4H+ O2+ 4H+ + 4e—= 2H2O2H2 + O2 = 2H2O⑵甲烷氧气燃料电池
该电池用铂片插入KOH溶液中作电极，在两极上分别通甲烷和氧气
负极：
正极：
放电总反应式：
CH4+10OH——8e—=CO32—+7H2O2O2+4H2O+8e—= 8OH—CH4+ 2O2+2KOH =K2CO3 +3H2O⑶Al—空气—海水电池
负极：
正极：
放电总反应式： 4Al —12e— = 4Al3+3O2+6H2O+12e—= 12OH—4Al + 3O2+6H2O= 4Al( OH)3课件28张PPT。第三单元 化学能与电能的转化第1课时化学能转化为电能化学电源AD
解析：注意同素异形体之间的转化是非氧化还原反应。 2．在化学反应中伴随着能量变化，有的化学反应需要吸收
能量，有的化学反应则放出能量，试写一个放热反应的例子：
____________________________________ (用化学方程式表示)。
3．在氧化还原反应中，氧化剂_____电子，发生_____反应，
还原剂_____电子，发生_____ 反应，氧化还原反应的本质是
_______的过程。得到还原失去氧化电子转移NaOH＋HCl===NaCl＋H2O(任举一例)一、化学能转化为电能1．原电池化学能电能(1)含义：将______转化为______的装置。(2)原电池的原理。氧化还原反应失去电子负 在原电池中，发生的化学反应是______________。还原剂
在发生氧化反应的一极上_________，作___极，电子通过原电
池的___极经导线(或外电路)流向___极，在___极上氧化剂得到
电子，发生还原反应，在电解质溶液中，阳离子向____极移动，阴离子向____极移动，形成闭合回路。正正正负负
负极：___，电极反应式：________________(_____反应)。
正极：___，电极反应式：_________________(____反应)。
总反应式：________________________。电子流向：___________(用电极表示)。Zn→CuZnZn－2e－===Zn2＋氧化Cu2H＋＋2e－===H2↑还原Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑(3)铜锌原电池。
图 2－3－12．钢铁的电化学腐蚀(1)电化学腐蚀。电解质溶液原电池氧化 不纯的金属跟____________接触，发生_______反应，比较
活泼的金属失去电子而被_____。(2)钢铁腐蚀。H＋和 OH－O2 ①环境：在潮湿的空气里钢铁表面吸附一层水膜，水膜里
含有少量___________，还溶解了____，形成电解质溶液。②电极反应：负极(Fe)：____________________；2Fe－4e－===2Fe2＋正极(C)：___________________________。O2＋2H2O＋4e－===4OH－二、化学电源1．化学电源的分类一次二次 (1)_____电池：用过之后不能复原，如锌锰干电池。
(2)_____电池：充电之后能够继续使用，如铅蓄电池。
2．常见的化学电源
(1)锌锰干电池。
锌筒为负极，石墨为正极，总反应式： Zn ＋2NH4Cl ＋
2MnO2===Zn(NH3)2Cl2＋2MnO(OH)。(2)铅蓄电池。PbO2Pb稀硫酸①正极材料为______，负极材料为___，电解质为_______。②电池总反应式：PbO2＋Pb＋2H2SO4
2PbSO4＋2H2O。
(3)氢氧燃料电池。
①特点：燃料可以源源不断输入电池，是一种高效、低污
染的电源。
②电极反应式(以 KOH 为电解质溶液)负极：_________________________。正极：_________________________。总反应式：2H2＋O2===2H2O。2H2＋4OH－－4e－===4H2OO2＋2H2O＋4e－===4OH－原电池形成条件的探究1．实验原理Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。
2．实验装置(以铜锌原电池为例)图 2－3－23．实验步骤及现象无现象产生无色气泡偏转1．实验 1、2、4 均产生无色气泡，其成分是____(填化学式)。由实验 1、2 可知活泼性：Zn____Cu。H2>2．实验 4 中电子流向：_________(用电极表示，下同)，电流方向：________。Zn→CuCu→Zn3．实验________(填实验序号)形成了原电池。3 和4 4．若其他条件相同，实验 1、2、4 比较，实验 4(填实验
序号)产生气泡的速率最快。可以得出什么结论：___________________________________________。发生原电池反应可以加快化学反应速率原电池的形成条件及正负极的判断1．形成原电池的四个条件(1)具有能自发发生的氧化还原反应。
(2)有两个电极。(3)有电解质(电解质溶液或熔融态电解质或固态电解质)。
(4)电极和电解质组成闭合电路。只有满足原电池形成的条件的装置才能构成原电池。2．原电池正、负极的判断方法 (1)由组成原电池的两极电极材料判断：一般是活泼性强的金
属为负极；活泼性较弱的金属或能导电的非金属(石墨)为正极。
(2)根据电流方向或电子流向判断：在外电路(或导线)上，电流是由正极流向负极；电子是由负极流向正极。 (3)根据原电池电解质溶液中离子的移动方向判断：在原电
池的电解质溶液中，阳离子移向正极，阴离子移向负极。
(4)根据原电池两极发生的变化来判断：原电池的负极总是
失电子发生氧化反应，而正极总是得电子发生还原反应。
(5)根据现象判断：溶解的一极为负极，增重或有气泡放出的一极为正极。电极反应式、原电池反应式的书写1．书写方法(1)首先判断原电池的正、负极，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，然后再写正、负极的电极反应式。(2)如果一极的电极反应式较难直接写出，可用电池总反应式减去另一极的电极反应式得到。(3)原电池反应式由正、负极反应式相加得到，但要注意正、负极电荷守恒。 2．书写电极反应式应注意的问题
(1)注意分析正、负极是否直接参与反应。如氢氧燃料电池
的正、负极为 Pt，直接参与反应的是通入的氢气和氧气。
(2)注意分析原电池中电解质溶液成分，看是否与负极产生
的阳离子(或物质)发生复分解反应，若发生，则需要将两个反
应合并。如某氢氧燃料电池，电解质溶液为 KOH，负极反应式
原电池工作原理的应用1．加快氧化还原反应速率 如实验室用 Zn 和稀 H2SO4(或稀 HCl)反应制 H2，常用粗锌
而不用纯锌的原因是粗锌中的杂质和锌、稀 H2SO4 溶液形成原
电池，使产生 H2 的速率加快。2．比较金属的活动性强弱 原电池中，一般活动性较强的金属为负极，活动性较弱的
金属为正极。例如有两种金属 A 和 B，用导线连接后插入到稀
硫酸中，观察到 A 极溶解，B 极上有气泡产生，由原电池原理
可知，金属活动性：A>B。3．设计原电池 从理论上说，任何一个氧化还原反应都可以设计成原电池。
例如反应 Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2 可设计成如图 2－3－3
所示的原电池，该原电池的电极反应式为：图 2－3－3负极(Cu)：Cu－2e－===Cu2＋(氧化反应)
正极(C)：2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋(还原反应) 原电池判断及其工作原理
[例 1](2011 年广东中山检测)下列各装置能组成原电池的是()。B 解析：A 中两个电极都是 Zn，活泼性相同，无法形成原电
池；B 中满足原电池的形成条件，可形成原电池；C 中酒精是
非电解质，在水溶液中不存在自由移动的离子，也不能形成原
电池；D 中没有形成闭合回路，也不能形成原电池。 判断能否形成原电池常会出现以下设计错误：①设计两个
活泼性相同的电极，但是需注意燃料电池的电极可以相同；②
电解质为非电解质；③没有形成闭合回路；④所发生的反应是
非氧化还原反应或不发生反应。1．(2011 年广东汕头检测)如下图，下列装置能产生有效电流的是()。C 解析：A 中所给的物质间不发生反应；B 中酒精是非电解
质；D 中虽然能形成原电池，但不能产生有效电流。2．由铝、铁、铜、银和硝酸银溶液，可以组成原电池的总数为()。DA．3 种
C．5 种B．4 种
D．6 种 解析：可以形成铜—铝、铜—铁、银—铜、银—铝、银—
铁、铁—铝，且电解质均为AgNO3 的六种原电池。 电极的判断、电极反应式的书写及原电池的应用
[例 2]科学工作者为心脏病人设计的心脏起搏器的电池是
以 Pt 和 Zn 为电极材料，依靠人体内体液中含有一定浓度的溶解氧、H＋和 Zn2＋进行工作，回答下列问题：Zn (1)负极材料是____，电极反应式是___________________。
(2)正极材料是___，电极反应式是____________________。
解析：电极材料分别是Pt 和 Zn，Zn 比 Pt 活泼，所以 Zn
作负极，Pt 作正极。在负极上，Zn 失电子变为Zn2＋，正极的
Pt 不能得电子，只能是人体内体液中的溶解氧得电子。Pt2Zn－4e－===2Zn2＋O2＋4H＋＋4e－===2H2O
的 CuSO4 溶液。
负极为____，电极反应式为
______________________。
正极为____，电极反应式为
______________________。Cu3．如图2－3－4所示装置，烧杯中盛有200 mL 1 mol·L－1图 2－3－4 Zn
Zn－2e－===Zn2＋Cu2＋＋2e－===Cu 4．(2011 年广东广州检测)将纯锌片和纯铜片按图 2－3－5
所示的方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是()。C 图 2－3－5
A．甲中铜片是负极
B．两烧杯中铜片表面均无气泡产生
C．产生气泡的速度甲比乙快
D．两烧杯中溶液的 pH 均减小 实用型化学电源
[例3]以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图2－3－6 所示。关于该电池的叙述正确的是( )。图 2－3－6答案：B 解析：高温下，微生物的蛋白质发生变性，A错误；放电过程中，H＋移向正极区，C错误；葡萄糖燃料电池的总反应式为：C6H12O＋6O2―→6CO2＋6H2O，即1 mol O2～1 mol CO2，每消耗1 mol O2，理论上生成标准状况下CO2气体为22.4 L，D错误。5．(2011 年广东揭阳检测)下列说法中正确的是()。 A．镍氢电池、锂离子电池和碱性锌锰干电池都是二次电池
B．燃料电池是一种高效但是会污染环境的新型电池
C．化学电池的反应基础是氧化还原反应
D．铅蓄电池放电的时候正极是 Pb，负极是 PbO2
解析：碱性锌锰干电池是一次电池，不能反复充放电；氢
氧燃料电池产物是水，不会污染环境；铅蓄电池放电时负极是
Pb，正极是PbO2。C 6．(2011 年广东梅州检测)氢氧燃料电池可以使用在航天飞
机上，其反应原理示意图如图 2－3－7。下列有关氢氧燃料电池的说法正确的是()。D A．该电池工作时电能转化为化学能
B．该电池中电极 b 是负极
C．外电路中电子由电极 b 通过导线
流向电极 a
D．该电池的总反应：2H2＋O2===2H2O
图 2－3－7课件16张PPT。电镀铝制材料诺基亚6500C电镀花电能转化为化学能
电解水水H2、O2 2H2O == 2H2 ? +O2 ?电解
食盐水H2O、NaClNaOH 、
H2 、 Cl22NaCl +2H2O == 2NaOH
+H2 ? + Cl2 ?电解融熔
氯化钠NaClNa、 Cl22NaCl == 2Na+ Cl2 ?电解融熔
氧化铝Al2O3Al 、 O22Al2O3 == 4Al +3 O2 ?通电通电通电通电观察与思考
1.电源的正极相连的碳棒:有气泡产生, 湿润的KI－淀粉试纸变蓝，说明有氯气生成。
2.与电源的负极相连的碳棒:有一层红色的固体析出，说明有铜生成。
3.实验结论：在通直流电的条件下，溶液里的CuCl2发生了反应，生成了Cu和Cl2现象小结使直流电流通过电解质溶液而在两个两极引起氧化还原反应的过程.电解池：使电能转化为化学能的装置。阴极：与电源负极相连的电极称为阴极阳极：与电源正极相
连的电极称为阳极1、通电前氯化铜溶液中存在哪些阴阳离子？
2、电子流动方向是什么?
3、接通电后阴、阳离子如何定向移动？
4、当离子到达电极表面后，发生的什么类型的反应？
5、电解过程中能量是如何变化的？原理分析微观模拟二．电解池的形成条件（1）与直流电源相连
（2）两个电极
（3）电解质溶液或熔融液
（4）形成闭合回路 交流与讨论原电池分析电解反应的一般思路溶液中存在的离子两极上的电极反应离子的移动方向及放电顺序判断电解池的阴、阳极动 手 提 高1、写出用碳棒作电极电解熔融NaCl的电极反应式和总反应。2、写出用碳棒作电极NaCl水溶液的电
极反应式和总反应式。熔融氯化钠与氯化钠水溶液的电解在熔融氯化钠中存在 离子。
通电前, Na+ Cl- 在 __________运动。
通电后, Na+向__ 极(与电源____相连)移动，Cl-向___极(与电源____相连)移动。
电子从电源负极流向_________极,电极反应为____________,发生_______反应。
电子从电解池阳极流向_______极,电极反应为____________,发生_______反应。
总反应为_______________________。 阴无规则自由负极阳正极电解池阴2NaCl 2Na +Cl2↑氧化还原电源正2Na++ 2e- ==2Na2Cl -－2e-==Cl2↑1、熔融氯化钠的电解Na+ 、Cl-熔融氯化钠与氯化钠水溶液的电解在氯化钠水溶液中存在：________________ 等离子。通电后, Na+、 H+向__ 极(与电源____相连)移动，Cl- 、OH-向___极(与电源____相连)移动。电子从电源负极流向_________极,在阴极上水电离出的H+先得电子，电极反应为__________,发生_______反应。
电子从电解池阳极流向_______极,在阳极上Cl-先失去电子，电极反应为 _________________,发生_______反应。总反应为____________________________________。 阴Na+ 、Cl-、H+、OH-负极阳正极电解池阴2NaCl +2H2O 2NaOH +Cl2↑+H2↑氧化还原电源正2H++ 2e- == H2↑2Cl -－2e-==Cl2↑2、氯化钠水溶液的电解(一) 电镀1、定义：利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其它金属或是合金的过程。2、装置硫酸铜溶液阳极：Cu—2e- = Cu2+阴极：Cu2++ 2e- = Cu 3、电镀材料的选择：
阴极——镀件 阳极——镀层金属
电镀液——含有镀层金属离子的溶液4、电镀的结果，电镀液的浓度保持不变二、电解的应用(二).铜的电解精炼粗铜 含杂质(Zn Fe Ni Ag Au 等)阳极： Zn - 2e- = Zn2+
Fe - 2e- =Fe2+
Ni - 2e- = Ni2+
Cu - 2e- = Cu2+
Zn Fe Ni
Cu
Ag Au 阴极: Cu2+ + 2e- = Cu阳极泥问：电解完后，CuSO4溶液的浓度有何变化？硫酸铜溶液(三) 活泼金属的制备特别活泼的金属钠、镁、铝等只能通过电解的方法制取阳极：6O2-—12e-== 3O2↑阴极：4Al3++ 12e—==4Al总方程式：思考：工业上制金属镁是电解氧化镁还是电解熔融的氯化镁？电解的应用电镀铝制材料诺基亚6500C纯金电镀镶钻石电镀花
