《化学能与电能》PPT课件.ppt

第二章,第二节,晨背关键语句,理解教材新知,把握热点考向,应用创新演练,知识点一,知识点二,考向一,考向二,考向三,1构成原电池的条件 (1)具有活泼性不同的两个电极； (2)两电极必须插入电解质溶液中； (3)形成闭合回路； (4)能自发地发生氧化还原反应。 2原电池原理的记忆口诀 原电池有两极，活泼金属作负极； 负极氧化正还原，电子由负流向正。 3燃料电池中，通可燃物的一极为负极，通氧气的一极为正极。,自学教材填要点,1能源的分类,直接,加工、转换,化学,热,机械,化学,3原电池 (1)实验：,有气泡产生,溶解,指针偏转,电流,化学,电,化学,电,Zn,失去,氧化,Cu,得到,还原,氧化还原反应,正,Zn2H=Zn2H2,负,(3)原电池正负极的判断：,(4)原电池原理的应用： 加快化学反应的进行。 如：实验室中用Zn与稀H2SO4反应制取H2时，通常滴入几滴CuSO4溶液。原因是Zn与置换出的Cu、稀H2SO4构成原电池，加快了反应的进行。 比较金属的活动性强弱。 一般原电池中活动性较强的金属作负极，活动性较弱的金属作正极。,原电池的设计。 已知一个氧化还原反应，首先分析找 出氧化剂、还原剂，一般还原剂为负极材 料(或在负极上被氧化)，氧化剂(电解质溶 液中的阳离子)在正极上被还原。例如，利 用氧化还原反应ZnCuSO4=ZnSO4Cu设计成如图所示的原电池。,1如图所示的装置，能够组成原电池产生电流的是_。,解析：A项中两个电极相同；B项中蔗糖是非电解质；C、D项没有形成闭合回路；故A、B、C、D都不符合原电池的构成条件，不能产生电流。 答案：EF,自学教材填要点 1干电池 (1)锌锰电池：,(2)碱性锌锰电池： 将锌锰干电池中的电解质NH4Cl换成湿的 ，并在构造上作了改进。 2充电电池 充电电池又称 电池，它在放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以 进行，使电池恢复到放电前的状态。,KOH,二次,逆向,(1)铅蓄电池：,(2)镍镉电池： 正极材料为NiO(OH)，负极材料为 ，电解质为 。 (3)锂离子电池： 新一代可充电的绿色电池，低功耗电器的主流电源。,KOH,Cd,3燃料电池 (1)原理： 利用原电池的工作原理将 和 反应所放出的 能直接转化为 能。 (2)与其他电池的区别： 反应物由外设装备提供，如燃料和氧化剂等。,燃料,氧化剂,化学,电,师生互动解疑难 (1)废旧电池中的镉、镍、汞、铅等重金属阳离子会对土壤和水造成污染，因此，要回收处理。 (2)氢氧燃料电池：,(3)二次电池可循环使用，但充、放电次数仍有限制，有一定的使用寿命。 (4)燃料电池的燃料可随时添加，电池可持续放电，这是其他电池无法比拟的。,2判断下列描述的正误(正确的打“”，错误的打“”)。 (1)手机上用的锂离子电池属于二次电池。 ( ) (2)锌锰干电池中，锌电极是正极。 ( ) (3)甲烷燃料电池中通入甲烷的一极为负极，发生还原反应。 ( ) (4)废旧电池需回收集中处理的原因是为了利用电池外壳的金属材料。 ( ) 答案：(1) (2) (3) (4),例1 (2011广东高考改编)某小组为研究电化学原理，设计如右图装置。下列叙述不正确的是 ( ) Aa 和 b 不连接时，铁片上会有金属铜析出 Ba 和 b 用导线连接时，铜片上发生的 反应为：Cu22e=Cu C无论a和b是否连接，铁片均会溶解 Da和b用导线连接后，Fe片上发生还 原反应，溶液中的Cu2向铜电极移动,.,解析 铁的活泼性强于铜，故铁能置换出铜且附着在铁棒上，A正确。a和b用导线连接后，构成原电池，其中Fe作负极，发生氧化反应。铜作正极，电极反应式为Cu22e=Cu，B项正确、D项错误。无论a和b是否连接，铁都被氧化生成Fe2，C项正确。 答案 D,(1)原电池在工作时，电解质溶液中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。 (2)判断正、负极区域溶液的酸碱性变化和某些离子浓度的变化，要分析电极反应式；如果要判断电解质溶液的酸碱性变化、某些离子浓度的变化等，要分析电池的总反应。,提示：Al与NaOH溶液反应，Al失去电子发生氧化反应，而Mg与NaOH溶液不反应，故Al作原电池的负极。,铝镁NaOH溶液构成的原电池中，镁、铝两种金属材料，哪种金属作负极？,例2 (2012大纲全国卷)四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。相连时，外电路电流从流向；相连时，为正极；相连时，上有气泡逸出；相连时，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 ( ) A B C D,解析 相连时，外电路电流从流向，说明为负极；相连时，为负极；相连时，上有气泡产生，说明为负极；相连时，的质量减少，说明为负极。综上所述可知，这四种金属活动性由大到小的顺序为，选项B正确。 答案 B,1有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分 实验现象如下： ( ),由此可判断这四种金属的活动性顺序是 ( ) Aabcd Bbcda Cdabc Dabdc 解析：装置一是原电池，a极质量减小，说明a极金属失电子形成离子，故a极金属比b极金属活泼；装置二没有形成原电池，可知b比c活泼，且c位于金属活动性顺序表中氢的后面；装置三和四均形成原电池，易知d比c活泼，d比a活泼。因此四种金属的活动性顺序为dabc，选C。 答案：C,例3 如图为氢氧燃料电池原理示意图，根据此图的提示，下列叙述不正确的是 ( ),.,Aa电极是负极 Bb电极的电极反应为4OH4e=2H2OO2 C氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源 D氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部贮存在电池内的新型发电装置,解析 氢氧燃料电池的总反应为2H2O2=2H2O，因此a电极上发生反应2H24e=4H，a电极是负极；b电极上发生反应O22H2O4e=4OH，b电极是正极，以上电极反应式，适用电解质溶液为Na2SO4溶液等；氢氧燃料电池的能量转化率较高，且产物是H2O，无污染，是一种具有应用前景的绿色电源；氢氧燃料电池通入H2、O2就能工作，无需将H2、O2贮存在电池内部。 答案 B,燃料电池中当两电极均为惰性电极时，由引入到两电极上的物质发生反应，负极是还原剂，即燃料失电子，正极是氧化剂，得电子，