化学能与电能知识精讲 苏教版VIP专享VIP免费

化学能与电能知识精讲一.本周教学内容：化学能与电能［教学目标］1.知识与技能目标通过实验和科学探究形成原电池概念，初步了解原电池的组成，理解其工作原理。常识性介绍日常生活中常用的化学电源和新型化学电池。使学生了解金属的电化学腐蚀。2.过程与方法目标通过实验和科学探究，对比、归纳，培养学生科学探究精神和分析、归纳的能力。3.情感态度与价值观目标科学探究和实验中的良好态度和合作学习。二.重点、难点：1.初步了解原电池的组成，理解其工作原理。2.通过实验探究从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质及原电池的构成条件。［教学方法］讨论＋探究＋实验［教学过程］一.化学能与电能的相互转化（一）原电池1.原电池的概念将化学能转化为电能的装置2.原电池工作原理原电池将化学能转化成电能电极材料电极反应式反应原电池的电极Zn片氧化反应负极Cu片还原反应正极总离子反应方程式用心爱心专心115号编辑13.原电池的构成条件（1）有两种活泼性不同的金属或金属与非金属导体作电极（2）电极均插入同一电解质溶液（3）两电极相连（直接或间接）形成闭合回路形成原电池的关键：能自发进行的氧化还原反应能形成原电池4.如何判定装置的正、负极？负极：电子流出的电极（较活泼的金属）正极：电子流入的电极（较不活泼的金属、石墨等）练习：（1）下列装置能否组成原电池？并判断正负极。答：I能，Fe为负极，Cu为正极；II不能；III能，Fe为负极，C为正极；IV能，Fe为负极，C为正极；V不能。（2）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（B）A.a>b>c>dB.a>c>d>bC.c>a>b>dD.b>d>c>a（3）表明金属甲的活动性比金属乙的活动性强的叙述正确的是（CD）A.在氧化还原反应中，甲失电子比乙失电子多B.甲比乙同价态的阳离子的氧化性强C.甲能与稀盐酸反应生成氢气而乙不能D.将甲与乙组成原电池时，甲为负极5.原电池的电极反应写出下列原电池的电极反应式和电池反应方程式负极（锌片）：正极（石墨）：电池：用心爱心专心115号编辑2负极（锌片）：正极（铜片）：电池：练习：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Zn电极反应式是2Zn-4e-＝2Zn2+（2）正极材料是Pt电极反应式是2O2++4H++4e-＝2H2O（二）原电池的设计1.放能量的氧化还原反应（放热反应）2.通常须两活性不同的电极3.电解质溶液4.易失电子的电极为负极，发生氧化反应；氧化剂在正极得电子，发生还原反应例1.请根据反应Fe+Cu2+＝Fe2++Cu设计原电池，你有哪些可行方案?负极：Fe正极：比Fe不活泼的金属或石墨电解质溶液：CuSO4、CuCl2等练习：请根据反应2Fe3++Fe＝3Fe2+设计原电池，你有哪些可行方案?Fe-CuFeCl3Fe-CFe（NO3）3Fe-AgFe2（SO4）3（三）金属的电化学腐蚀指不纯的金属（或合金）在电解质溶液中的腐蚀，是有电流参与作用的腐蚀。1.析氢腐蚀【原理】金属在酸性环境中发生析氢腐蚀：如：制备氢气时,在锌粒上插入一根铜丝,氢气产生的速率加快Zn为负极：Zn-2e＝Zn2+Cu为正极：2H++2e＝H2↑2.吸氧腐蚀（为主）金属在弱酸性或中性/碱性环境中发生吸氧腐蚀如：铁在潮湿的空气中生锈（表面形成无数的微小原电池）Fe为负极：Fe-2e＝Fe2+C为正极：O2＋2H2O＋4e＝4OH-3.金属腐蚀的防护（1）改变金属内部组成结构，可以增强金属耐腐蚀的能力。如：不锈钢。（2）在金属表面覆盖一层保护层，以断绝金属与外界物质接触，达到耐腐蚀的效果。（油脂、油漆、搪瓷、塑料、电镀金属、氧化成致密的氧化膜）用心爱心专心115号编辑3（3）电化学保护法牺牲活泼金属保护法外加电流保护法下图各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是（A）A.④＞②＞①＞③B.②＞①＞③＞④C.④＞②＞③＞①D.③＞②＞④＞①（四）发展中的化学电源1.干电池（锌锰电池）负极：Zn－2e-＝Zn2+2.充电电池：（1）铅蓄电池：最早使用的充电电池，它是用...