（渝冀闽）2018-2019版高中化学 专题2 化学反应与能量转化 第三单元 化学能与电能的转化 第1课时 化学能转化为电能课件 苏教版必修2.ppt

第1课时化学能转化为电能,专题2第三单元化学能与电能的转化,学习目标1.通过实验探究认识化学能与电能之间转化的实质。2.理解原电池的概念及工作原理。3.了解原电池的构成与设计。核心素养1.科学探究：设计实验认识构成原电池的条件及其原理，判断原电池的正负极。2.创新意识：利用原电池原理能设计原电池。,新知导学,达标检测,内容索引,新知导学,1.实验探究,一、原电池工作原理,锌与稀硫酸发生置换反应产生氢气，而铜则不能,锌与稀硫酸反应，但氢气在铜片上产生，导线中有电流,锌与稀硫酸反应产生氢气，但导线中无电流,乙醇是非电解质，与锌、铜都不反应,2.原电池的概念原电池是将能转化为能的装置；原电池的反应本质是反应。3.原电池的构成条件理论上，自发的反应均可构成原电池。具体条件是：(1)具有的两个电极(金属与金属或金属与能导电的非金属)。(2)溶液：两电极均插入溶液中。(3)导线：两电极用导线相连，形成闭合回路。,化学,氧化还原,电,氧化还原,活动性不同,电解质,4.原电池的工作原理(1)分析下图并填空,原电池总反应式：。(2)能量转化：能转变为能。,Zn2H=Zn2H2,化学,电,负极,氧化反应,正极,还原反应,Zn-2e-=Zn2,2H+2e-=H2,例1如图所示装置能够组成原电池的是_。其他不能构成原电池的说明理由：_。,EFG,A装置的两个电极的活泼性相同，电子不会流动形成电流；B装置为非电解质溶液，不能发生氧化还原反应；C装置电解质溶液在两个分开的装置中，不成形成闭合回路；D装置无导线连接电极，不能形成闭合回路。它们均不能构成原电池,答案,思维启迪,原电池的判定方法：一看反应原理(能否自发地进行氧化还原反应)；二看构成条件(两极一液成回路：两个活泼性不同的电极，插入电解质溶液中，装置形成闭合回路)。,例2如图，电流计的指针发生偏转，同时A极的质量减小，B极上有气泡产生，C为电解质溶液，下列说法错误的是A.B极为原电池的正极B.A、B、C分别可以为Zn、Cu和稀盐酸C.C中阳离子向A极移动D.A极发生氧化反应,答案,解析,解析原电池中，负极金属失去电子，发生氧化反应溶解，质量减小，故A极为负极，B极为正极，A、D项正确；A、B、C分别为Zn、Cu和稀盐酸时，可以构成原电池，且现象符合题意，B项正确；电解质溶液中阳离子移向正极，C项错误。,二、原电池原理的应用,1.钢铁的电化学腐蚀(1)电化学腐蚀金属跟接触，发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化的腐蚀。,电解质溶液,(2)钢铁的电化学腐蚀,H和OH,Fe,C,2FeO22H2O=2Fe(OH)2,4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3,Fe2e=Fe2,O24e2H2O=4OH,2.金属活动性强弱的判断由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验,(1)装置甲中负极的电极反应式是。(2)装置乙中正极的电极反应式是。(3)四种金属活动性由强到弱的顺序是。,A2e=A2,Cu22e=Cu,DABC,原电池工作原理的应用(1)比较金属活动性原电池中，作负极的金属活动性一般比作正极的金属活动性强。(2)改变化学反应速率如：在Zn和稀硫酸反应时，滴加少量CuSO4溶液，则Zn置换出的铜和锌能构成原电池的正负极，从而加快Zn与稀硫酸反应的速率。,(3)设计原电池如：把Fe2Fe3=3Fe2设计成原电池，可用Fe作负极，铜(或石墨)作正极，FeCl3溶液作电解质溶液。(4)保护金属设备如：船体是钢铁材料，在海水中易被腐蚀，在船体外壳焊接上比铁活泼的金属(如Zn)，则构成以Zn、Fe为电极的原电池，Zn被消耗掉而Fe得到保护。,例3(2018台州月考)在一块表面无锈的铁片上滴食盐水，放置一段时间后看到铁片上有铁锈出现。铁片腐蚀过程中发生的总化学方程式：2Fe2H2OO2=2Fe(OH)2，Fe(OH)2进一步被氧气氧化为Fe(OH)3，再在一定条件下脱水生成铁锈，其原理如图。下列说法正确的是,A.铁片发生还原反应而被腐蚀B.铁片腐蚀最严重区域应该是生锈最多的区域C.铁片腐蚀中负极发生的电极反应：2H2OO24e=4OHD.铁片里的铁和碳与食盐水形成无数微小原电池，发生了电化学腐蚀,答案,解析,解析铁作负极，发生失电子的氧化反应，选项A错误；铁片负极腐蚀最严重，由于离子的移动，在正极区域生成铁锈最多，选项B错误；铁作负极，发生失电子的氧化反应，即Fe2e=Fe2，选项C错误；D项，铁片里的铁和碳与食盐水形成无数微小原电池，发生了电化学腐蚀，铁作负极，碳作正极，选项D正确。,例4某原电池的离子方程式是ZnCu2=Zn2Cu，该原电池正确的组成是,答案,解析,解析将ZnCu2=Zn2Cu拆开两个半反应：氧化反应(负极反应)：Zn2e=Zn2。还原反应(正极反应)：Cu22e=Cu。则电池的负极是Zn，正极是比锌不活泼的金属或导电的非金属，电解质溶液中含Cu2。,(1)依据：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。(2)选择合适的材料电极材料：电极材料必须导电。负极材料一般选择较活泼的金属材料，或者在该氧化还原反应中，本身失去电子的材料。电解质溶液：电解质溶液一般能与负极反应。,设计原电池的方法,方法技巧,原电池是把化学能转化为电能的装置。其工作原理是,学习小结,达标检测,1.判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源()(2)NaOHHCl=NaClH2O是放热反应，可以设计成原电池()(3)原电池中的阳离子由负极区向正极区移动()(4)在Zn|稀硫酸|Cu原电池中，电子由锌通过导线流向铜，再由铜通过电解质溶液到达锌()(5)把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴CuCl2溶液，气泡放出速率加快(),1,2,3,4,5,答案,2.如图为某兴趣小组制作的番茄电池，下列说法正确的是A.电子由铜通过导线流向锌B.该装置是将电能转化为化学能的装置C.锌电极发生氧化反应D.电流由锌通过导线流向铜,答案,解析,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,解析A项，铜作正极，锌作负极，因此电子由锌流向铜，故错误；B项，该装置将化学能转化为电能，故错误；C项，锌作负极失去电子，发生氧化反应，故正确；D项，电子与电流的方向相反，因此电流由铜极流向锌极，故错误。,3.在钢铁腐蚀过程中，下列五种变化可能发生的是Fe2转化为Fe3O2被还原产生H2Fe(OH)3失水形成Fe2O3xH2O杂质碳被氧化A.B.C.D.,答案,解析,1,2,3,4,5,解析本题考查钢铁的电化学腐蚀。在腐蚀过程中，负极Fe2e=Fe2，正极O2或H得电子，Fe2与OH结合生成Fe(OH)2，Fe(OH)2被氧化生成Fe(OH)3，Fe(OH)3失水形成铁锈。,A.B.C.D.,4.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,答案,解析,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,解析中的锌作负极，腐蚀速率最快；中的锌与外界不接触，腐蚀速率最慢；中的锌作正极，腐蚀速率比中的锌要慢；因此腐蚀速率由慢到快的顺序为，故B正确。,5.在铜锌原电池中(如下图)，以硫酸铜为电解质溶液，锌为_极，电极上发生的是_(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式为_。,1,2,3,4,5,答案,解析,负,氧化,Zn2e,=Zn2,锌片上观察到的现象为_；铜为_极，电极上发生的是_(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式_；铜片上观察到的现象