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Page1意大利解剖学家伽伐尼1786年有一天，伽伐尼在实验室解剖青蛙，把剥了皮的蛙腿，用刀尖碰蛙腿上外露的神经时，蛙腿剧烈地痉挛，同时出现电火花。导入新课Page2蛙腿经过反复实验，他认为痉挛起因于动物体上本来就存在的电，他还把这种电叫做“生物电”。伽伐尼的一个偶然发现，引出伏打电池的发明和电生理学的建立。Page3张奶奶自从镶了两颗假牙（一颗金牙、一颗钢牙）后，经常头痛失眠，这是为什么？思考电流的作用蛙腿痉挛和镶假牙，这两种现象都是由电流引起的，那么这里的电流是如何产生的？Page4电能化学能电解电池一、化学能转化为电能二、发展中的化学能源第二节化学能与电能Page5知识目标：能力目标：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。（1）分析火力发电的原理及利弊，建立“将化学能直接转化为电能”的新思路，通过对氧化还原反应的本质的分析，提出实现新思路的各种推测和猜想等，培养创新思维能力。教学目标Page6（2）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。科学探究和实验中的良好态度和合作学习。情感目标：Page7重点：初步认识原电池概念、反应原理、构成及应用。认识化学能转化为电能对现代化的重大意义。通过对原电池实验的探究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质。难点：教学重难点Page8如何将化学能直接转化为电能，进而提高资源的利用率呢？思考一、化学能转化为电能火力发电中，燃烧是化学能转变为电能的关键。燃烧作为氧化还原反应，本质是氧化剂与还原剂之间电子的转移。能不能使氧化还原反应中的电子转移在不同区域内进行，从而形成电流，将化学能直接转化为电能呢？Page9将铜片和锌片分别插入稀硫酸溶液中，观察现象并解释原因。稀H2SO4ZnCu现象：解释：Zn片上有气泡（H2），Zn片逐渐被腐蚀；Cu片无明显现象。Zn+2H+=Zn2++H2↑Page10将铜片和锌片用导线连接插入稀硫酸溶液中，观察现象并解释原因。现象：解释：Zn片上有少量气泡（H2），Zn片逐渐被腐蚀；Cu片上有气泡（H2）。？稀H2SO4ZnCuGPage11指针偏转，说明电路中有电流通过，说明发生了电子定向移动。Zn片失去的电子经导线转移到Cu片上，Cu片周围的H＋得电子。把这种将化学能直接转变成电能的装置，称为原电池，例如：Cu-Zn原电池。分析与讨论Zn－2e－=Zn2+2H+＋2e－=H2↑Page12Cu-Zn原电池的正负极？Zn片（负极）：Cu片（正极）：Zn－2e－=Zn2+2H＋2e－=H2↑总反应：Zn+2H+=Zn2++H2↑Page13表示下列原电池的放电过程：稀H2SO4FeCu稀HClZnCu12随堂练Page14表示下列原电池的放电过程：稀H2SO4MgCCuSO4溶液ZnC34Page15化学能热能机械能电能火电站工作原理示意图Page162006年2007年水电14.70%14.95%火电83.17%82.86%核电1.92%1.92%其他0.22%0.26%Page171.燃烧反应是否是氧化还原反应？氧化还原反应的本质又是什么？燃烧反应是氧化还原反应，氧化还原反应的本质是氧化剂与还原剂之间发生电子转移，引起化学键的重新结合，伴随体系能量的变化。知识拓展2.原电池的工作原理是什么？原电池的工作原理是将氧化、还原两反应分割在正负两极同时不同地进行，电子从负极定向流入正极，从而产生了道路电流。Page183.构成原电池的条件是什么？（1）有活泼性，不同的两种金属或者一种金属与一种非金属导体（如石墨）或者一种金属与一种氧化物等作电极，并用导线连接或直接接触。（2）两电极都插入电解质溶液（酸、碱、盐）中构成闭合回路。（3）在电极表面上发生有电子转移的化学反应，即氧化—还原反应。Page19正负两极上进出电子总数相等，椐此电子守恒原理可进行两极上物质变化的计算。利用原电池原理可制作各种电池，如干电池、铅蓄电池、银锌电池、锂电池、氢氧燃料电池…。4.如何计算原电池物质量的变化？5.原电池原理还有哪些应用？Page20负极:较活泼的金属正极:较不活泼的金属或非金属导体ZnCuA-+稀硫酸ZnFeA稀硫酸CZnFeCA稀硫酸-+-+-+A请根据下列原电池正负构造特点，总结出如何判断原电池的正负极稀硫酸Page21有下列材料：Zn片（2片）、Cu片（2片）、导线、水果（西红柿、苹果等）、电流计，请设计一个装置使电流计指针发生偏转，并画出设计草图。Page22Page23二、发展中的化学电源广泛用于卡式录音机、闪光灯、电动玩具、袖珍电视机等。1.干电池ZnZn2++2e-2NH4++2e-2NH3+H2锌锰电池：使用最早的化学电池，属于一次性电池正极反应为其负极反应为Page24①铅蓄电池：最早使用的充电电池，它是用硬橡胶或透明塑料制成长方形外壳，在正极板上有一层棕褐色的PbO2，负极板是海绵状的金属铅，两极均浸入硫酸溶液中。铅蓄电池电极反应：负极：Pb+SO42-—2e-＝PbSO4正极：PbO2+4H++SO42-+2e-＝PbSO4+2H2O铅蓄电池充电和放电的总化学方程式：PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O放电充电2.充电电池充电电池又称二次电池，能够重复使用至一定的周期Page25②镍镉充电电池：它是一种体积少，具有残留性记忆的充电电池，可重复使用500次以上。它以Cd为负极，NiO(OH)为正极，KOH为电解液。广泛用于收录机、无线对讲机、电子闪光灯、电动剃须刀等，但有毒。③锂离子电池：它是新一代可充电的绿色电，现已成为笔记本电脑、移动电话、摄像等低功耗电器的主流。Page26它是一种高效、环境友好的发电装置。它的电极材料一般为活性电极，具有很强的催化活性，如铂电极，活性炭电极等。电极反应为负极：2H2+4OH--4e-4H2O正极：O2+2H2O+4e-4OH-总反应：2H2+O2＝2H2O该电池用金属铂片插入KOH溶液中作电极，又在两极上分别通甲烷和氧气。电极反应：负极：CH4+10OH--8e-＝CO32-+7H2O正极：2O2+4H2O+8e-＝8OH-总反应：CH4+2O2+2KOH＝K2CO3+3H2O3.氢氧燃料电池4.新型燃料电池Page27电化学研究对象电化学主要是研究电能和化学能之间的相互转化及转化过程中有关规律的科学知识拓展电化学的用途⒈电解精炼和冶炼有色金属和稀有金属；电解法制备化工原料；电镀法保护和美化金属；还有氧化着色等。⒉电池汽车、宇宙飞船、照明、通讯、生化和医学等方面都要用不同类型的化学电源。⒊电分析⒋生物电化学Page28两类导体A.自由电子作定向移动而导电B.导电过程中导体本身不发生变化C.温度升高，电阻也升高D.导电总量全部由电子承担1.第一类导体：又称电子导体，如金属、石墨等。A.正、负离子作反向移动而导电B.导电过程中有化学反应发生C.温度升高，电阻下降D.导电总量分别由正、负离子分担⒉第二类导体：又称离子导体，如电解质溶液、熔融电解质等。固体电解质，如等,也属于离子导体，但它导电的机理比较复杂，导电能力不高，本章以讨论电解质水溶液为主。2AgBrPbI、Page29正极、负极电势低的极称为负极，电子从负极流向正极。在原电池中负极是阳极；在电解池中负极是阴极。负极：电势高的极称为正极，电流从正极流向负极。在原电池中正极是阴极；在电解池中正极是阳极。正极：Page30阴极、阳极发生还原作用的极称为阴极，在原电池中，阴极是正极；在电解池中，阴极是负极。阴极：(Cathode)发生氧化作用的极称为阳极，在原电池中，阳极是负极；在电解池中，阳极是正极。阳极：(Anode)Page31原电池(galvaniccell)Cu2++2e-→Cu(S)发生还原作用，是阴极。电流由Cu极流向Zn极，Cu极电势高，是正极。Cu电极：Zn(S)→Zn2++2e-发生氧化作用，是阳极。电子由Zn极流向Cu极，Zn极电势低，是负极。Zn电极：Page32电解池(electrolyticcell)与外电源正极相接，是正极。发生氧化反应，是阳极。Cu(S)→Cu2++2e-电极②：与外电源负极相接，是负极。发生还原反应，是阴极。Cu2++2e-→Cu(S)电极①：①②Page331.做原电池的正极，即与较之活泼的金属镶嵌在一起。3.在铁的表面镀保护层。2.与电源的负极相连，即做电解池的阴极。Page341.我国煤炭资源丰富,廉价方便.2.电能清洁安全,又快捷方便.1.排出大量的温室效应气体.2.有废气可能导致酸雨3.废料4.废水5.能量转换效率低Page35练习：下列哪些装置可以形成原电池：硫酸铜溶液ZnCu(B)稀硫酸ZnCu(E)Zn硫酸铜溶液Zn(A)酒精ZnC(C)稀硫酸稀硫酸CuZn(F)Page361.原电池：把化学能转化为电能的装置2.原电池原理原电池负极（较活泼金属）正极（较不活泼金属或非金属导体）3.构成原电池的条件课堂小结Page376.两电极材料均为惰性电极，电极本身不发生反应，而是由引入到两电极上的物质发生反应，如燃料电池。4.活泼金属作负极，被腐蚀或消耗，发生氧化反应，如：Cu-Zn原电池。5.两极都参加反应的原电池，如蓄电池，锂电池和银锌电池等。Page38高考链接1.(09上海卷)下列叙述不正确的是（）A.铁表面镀锌，铁作阳极B.船底镶嵌锌块，锌做负极，以防船体被腐蚀C.钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O2+2H2O+4e-=4OH-D.工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2Cl—2e-=Cl2↑APage39解析：本题主要考查原电池及电解池的有关知识。A项中，铁表面镀锌，并不构成原电池。镀层被损后，则构成原电池，活泼的锌作负极、铁作正极，故A错。B、C、D项都正确。Page402.（09广东卷）出土的锡青铜（铜锡合金）文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列说法正确的是（）A.锡青铜的熔点比纯铜高B.在自然环境中，锡青铜中的锡可对铜起保护作用C.锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快D.生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反应过程。BCPage41解析：合金的熔点比纯组分的金属熔点低，故A不正确。锡比铜活泼，锡可对铜起保护作用。在潮湿的环境易发生电化学腐蚀，故潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快。即B、C正确。电化学腐蚀过程也是一种化学变化，故D不正确。Page423.（09浙江卷）市场上经常见到的标记为Li-ion的电池成为“锂离子电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传到Li+的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应式为：Li+2Li0.35NiO22Li0.85NiO2()A.放电时，负极的电极反应式：Li-e-=Li+B.充电时，Li0.85NiO2既发生氧化反应又发生还原反应C.该电池不能用水溶液作为电解质D.放电过程中Li+向负极移动→←DPage43解析：本题考查电化学知识，依据电池反应式，放电过程中，锂为负极，失去电子发生氧化反应，Li+向正极移动，A项正确，D项错误；充电过程中，Li0.85NiO2转化为Li和Li0.35NiO2，元素化合价发生升高及降低，故既发生氧化反应又发生还原反应，B正确；Li属活泼金属，能与水反应，该电池不能用水溶液作为电解质，C正确。Page441.碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)下列说法错误的是（）A.电池工作时，锌失去电子B.电池正极的电极反应式为：2MnO2(s)+H2O(1)+2e-=Mn2O3(s)+2OH-(aq)C.电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极D.外电路中每通过O.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g课堂练习CPage452.银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源,它的充电和放电过程可以表示为：在此电池放电时,负极上发生反应的