2.3.3化学反应为人类提供能量

A
Cu
C
Cu+2FeCl3 =CuCl2 +2FeCl2
拆成离子方程式：
Cu +
2Fe3＋
=
Cu2＋
+
2Fe2＋
FeCl3溶液
根据化合价升降判断正负极
负极： Cu 失电子
Cu - 2e- = Cu2+ 正极： Fe3+得电子 2Fe3+ + 2e- = 2Fe2+
例如;Cu、Fe作两极，稀硫酸作电解质溶液的原电池 负 中：①Cu 作____极, ②Fe 作____极 正 Fe-2e-=Fe2+ 电极反应式是：负极____________ Cu Fe 2H++2e-=H2↑ 正极_____________ Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 总反应式是_____________________ 如将稀硫酸改为浓硝酸则： 负 极, ②Fe作____ 正 极 ①Cu作____ 浓硝酸 稀硫酸 Cu-2e-=Cu2+ 电极反应式是：负极____________ 正极_____________________ 2NO3-+4H++2e-==2NO2↑ +2H2O 总反应式是__________________________ _____ Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2 +2H2 O
①电极反应：
负极 (Zn): Zn-2e-=Zn2+ 氧化反应 “负氧正还” 正极 (Cu): 2H+ + 2e- = H2↑ 还原反应
总反应：Zn+2H+= Zn2++ H2↑
②原电池正负极的判断： 负极： 电子流 出的一极， 发生 反应。 氧化 正极： 电子流 发生 入 的一极， 还原 反应。 失 电子， 得 电子，
高温
铝热剂能焊接钢轨
2Al+Fe2O3==2Fe+Al2O3
铝热剂是把铝粉和氧化铁粉末按一定比例配成的混合物， 当用引燃剂点燃，反应猛烈进行，得到氧化铝和单质铁并 放出大量的热，温度可到3000℃，能使生成的铁熔化。
思考：是否化学能只能转化成热能？
二、化学能转化为电能
活动•探究
⑴ 将Zn片插入H2SO4溶液中 有什么现象？为什么？
练习3:
1、一个原电池的总反应的离子方程式是 Zn+Cu2+=Zn2++Cu，该反应的原电池的正确组成是 （ D ）
（A） 正极 负极 电解质溶 液 Zn Cu CuCl2 （B） Cu Zn H2SO4 （C） Cu Zn HCl （D） Cu Zn CuCl2
练习3:
2、如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬在 盛水的烧杯中，使之平衡；小心的向烧杯中央滴入CuSO4溶液， (D) 片刻后可观察到的现象是 A. B. C. D. 铁圈和银圈左右摇摆不定； 保持平衡状态； 铁圈向下倾斜； 银圈向下倾斜；
据此判断它们的活泼性由强到弱的顺序是（
） B
（A） Ｄ、Ｃ、Ａ、Ｂ （Ｂ）Ｄ、Ａ、Ｂ、Ｃ
（Ｃ）Ｄ、Ｂ、Ａ、Ｃ （Ｄ）Ｂ、Ａ、Ｄ、Ｃ
3、①②③④ 四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组 成原电池，①②相连时，外电路电流从②流向① ；① ③相连时，③为正极，②④相连时，②有气泡逸出 ； ③④ 相连时，③的质量减少，据此判断这四种金属活 动性由大到小的顺序是( ) B A．①③②④ B．①③④② C．③④②① D．③①②④
化学反应的应用
物质 变化 能量 变化
制备新物质
如何利用化学反 应制备新物质
提供能源
如何利用化学反 应为人类提供能量
原电池的工作原理
第二章 第三节 化学反应的利用 2.3.3.化学反应为人类提供能量
学习目标: 1、理解原电池概念和工作原理，学会正负极 判断 2、理解掌握构成原电池的条件
3、学会电极反应方程式的书写
难点：从电子转移角度分析原电池的反应原理。
交流· 研讨
1. 你知道即热饭 盒的原理吗？
2. 铁路工人经常 利用铝热剂来焊 接铁轨，你能解 释其中的原因吗？
一、化学能转化为热能
1、放热反应： 2、吸热反应：
即热饭盒
请举出你了解的化学 能转化成热能的例子
Mg 2H2O Mg(OH)2 H2
判断下列能否形成原电池？
Zn Cu
Cu
Cu
稀硫酸
×
稀硫酸
×
水果
Fe
Cu
√
Zn
Cu
稀硫酸
√
酒精
×
1、下列装置中能组成原电池的是
(A)
(B)
酒精
(C)
稀H2SO4
(D)
稀H2SO4
例．某实验兴趣小组以Zn和Cu为电极，稀硫酸为电 解质溶液研究原电池，并对实验进行了拓展，以下实 验记录错误的是 ( B ) A．铜片上有气泡产生，锌片逐渐溶解 B．电子在溶液中从Cu电极流向Zn电极 C．把锌片换成石墨，电流计指针没有明显偏转 D．把稀硫酸换成硫酸铜溶液，电流计指针依然偏转
锌片质量减少，铜片表面有气泡 产生，电流表指针发生偏转。
1、原电池 ①.定义：这种利用氧化还原反应将化学能转 化为电能的装置称为原电池。
②.工作原理：利用氧化还原反应将化学能转 化为电能
外电路指的是正负极和导线 ,或者理解为电子流过的路线 内电路指的是电解质溶液,或离子移动的路线
负极
较活泼金属
电子沿导线传递，产生电流
二、原电池的应用
2.加快化学反应速率。 如：在锌与稀硫酸反应制氢气时，向稀硫酸中加入 硫酸铜溶液。
二、原电池的应用
3.防止金属被腐蚀。
如：在轮船外表水线以下位置附加锌块在铁管外镀锌
例：下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时 间后腐蚀速率由慢到快的顺序是
练习：A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的 量浓度的稀硫酸，如图所示：
练习2:
判断右边原电池的两极， 并写出电极反应式。
Mg
Al A
－
＋
稀硫酸 负极:Mg -2e- == Mg2+ 正极：2H++2e-== H2↑
稀硫酸溶液 判断电极时，不能简单地依据金属的活泼性来判断，要看反应 的具体情况，如： a.Al在强碱性溶液中比Mg更易失电子， Al作 Mg Al NaOH溶液 A ＋ 负极， Mg 作正极； b.Fe 、 Al 在浓 HNO 中钝化后，比 Cu 等金属－ 3 负极：2Al+8OH -6e =2Al(OH)4 更难失电子， Cu-等金属作负极， 正极：6H2O +6e =3H2↑+6OH- Fe、Al作正极。 2Al+2OH-+6H2O=2Al(OH)4- +3H2↑ NaOH溶液
二、原电池的应用
1、比较金属活动性强弱。
下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是 例 1： A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲 上有H2气放出； B.在氧化–还原反应中，甲比乙失去的电子多； C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极；
（ C）
D.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；
2. 有A、B、C、D四种金属，将A与B用导线联结起来 浸入稀H2SO4中，B极产生气泡，将A、D分别浸入等浓 度盐酸中，D比A反应剧烈，将C浸入B的盐溶液中，无 明显变化，如果把铜浸入C的盐溶液中，有金属C析出，
2、实验探究形成原电池的条件
第四组实验
Cu
形成条件四： 必须是自发进行的氧化 还原反应
小结1：组成原电池的条件 ①有两种活动性不同的金属（或一种是非 金属导体）作电极
②电极材料均插入电解质溶液（或熔融电 解质）中形成闭合电路
③自发的氧化还原反应（放热反应） 思考：原电池的正负极如何判断？
Cu-Zn原电池中正负极和电极反应
5、在下图的装 置中，属于原电 池且有电流产生 的是 ______ 6、生铁与纯铁 哪个更易生锈？
格林太太是一位漂亮、开朗、乐观的妇女。当她开怀大笑 的时候，就会露出两颗很精致的牙齿： 一颗是黄金的——这是她富有的标志；另一颗是不锈钢的—— 这是一次车祸留下的。令人百思不得其解的，自从车祸以后， 格林太太经常头痛、夜间失眠、整天心情烦躁，医生绞尽了脑 汁，格林太太的病情仍未好转……
第二章 第三节 化学反应的利用 2.3.3.化学反应为人类提供能量
学习目标: 1、学会电极反应方程式的书写
2、理解掌握的原电池的应用
3、通过原电池的工作原理设计原电池
难点：设计原电池，及原电池的应用
思考：1、什么是内电路？什么是外电路？ 2、铜锌原电池中，铜片在原电池中有什么作用？ 3、原电池的构成条件是什么？ 4、原电池工作时，负极失去的电子总数与正极得 到的电子总数有什么关系？
. 活动 探究
2、实验探究形成原电池的条件
第一组实验
（可以）
（可以）
（可以）
形成条件一：活泼性不同的两个电极
（不可以）
负极：较活泼的金属 正极：较不活泼的金属、石墨等
2、实验探究形成原电池的条件
第二组实验
（可以）
（不可以）
形成条件：电极需插进电解质溶液中
2、实验探究形成原电池的条件
第三组实验
（不可以） 形成条件三：必须形成闭合回路
一、电极反应式的书写
负极（锌片）： Zn －2e - = Zn 2+ 正极（石墨）： 2H++2e - = H2 ↑ 负极（锌片）： Zn －2e - = Zn 2+ 正极（铜片）： Cu2+ + 2e - = Cu
A
Fe
Ag
CuSO4溶液
练习1：判断右边原电池的正、负极， 并写出电极反应式。