高中化学 专题2 第三单元 第一课时 化学能转化为电能 化学电源课件 苏教版必修2.ppt

专题2 第三单元 晨背关键语句 理解教材新知 把握热点考向 第一课时 应用创新演练 知识点一 知识点二 考向一 考向二 随堂基础巩固 课时跟踪训练 考向三 1 原电池工作原理口诀 原电池分两极 正 负 负极氧化正 极 还原 电子由负 极 流向正 极 阳 离子 向正 极 阴 离子 向负 极 2 钢铁电化学腐蚀的正负极反应 正极 o2 4e 2h2o 4oh 负极 fe 2e fe2 3 氢氧燃料电池 koh作电解质 的电极反应 负极 2h2 4e 4oh 4h2o 正极 o2 4e 2h2o 4oh 1 实验探究 实验1 2现象 实验1 2中现象相同 均为锌片周围 铜片周围 有气泡产生 无明显现象 实验结论 锌与稀硫酸 铜与稀硫酸 原因 锌在金属活动性顺序中位于氢前面 能置换酸中氢 铜片在金属活动性顺序中位于氢后面 置换酸中氢 发生化学反应 不反应 不能 实验3 4现象 锌片周围 铜片周围 实验4中电流计指针 实验结论 锌 铜用导线连接后插入稀硫酸溶液中 导线中有产生 无气泡产生 有气泡产生 发生偏转 电流 2 原电池 1 概念 将能转变为能的装置 2 工作原理 以锌 铜 稀硫酸原电池为例 化学 电 逐渐溶解 失电子 负极 流出 氧化反应 产生气泡 得电子 正极 流入 还原反应 记忆口诀 原电池分两极 正 负 负极氧化 反应 正 极 还原 反应 电子由负 极 流向正 极 阳 离子 向正 极 阴 离子 向负 极 3 构成条件 能进行自发的氧化还原反应 两个活泼性不同的金属 或金属与非金属 电极插入电解质溶液中 构成闭合回路 电解质溶液 原电池 失去 h 和oh 2fe o2 2h2o 2fe oh 2 o2 4e 2h2o 4oh 2fe 4e 2fe2 后续反应 4fe oh 2 o2 2h2o 4fe oh 3 fe oh 3易分解生成铁锈 fe2o3 xh2o 1 下列关于原电池的叙述 错误的是 a 构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属b 原电池是将化学能转变为电能的装置c 在原电池中 电子流出的一极是负极 发生氧化反应d 原电池放电时 电子的方向是从负极到正极 解析 构成原电池的两个电极也可以是一种金属和一种能导电的非金属 如石墨 a项错误 b项正确 在原电池中 电子流出的一极发生氧化反应 是负极 c项正确 原电池放电时 电子从负极到正极 d项正确 答案 a 1 原理及优点化学电源依据反应原理 能量转化率是燃料燃烧无法比拟的 2 常见化学电源 1 一次电池 zn 2nh4cl 2mno2 zn nh3 2cl2 2mno oh 负极 正极 电解质溶液 nh4cl等 原电池 zn 碳棒 zn ag2o pb pbo2 硫酸 h2 o2 ch3oh o2 1 加快化学反应速率 分析 构成原电池 加快了电子转移 加快了化学反应速率 实例 实验室用zn和稀h2so4 或稀hcl 反应制h2 常用粗锌 它产生h2的速率快 原因是粗锌中的杂质和锌 稀h2so4的溶液形成原电池 加快了锌的腐蚀 使产生h2的速率加快 2 比较金属的活动性强弱 分析 原电池中 一般活动性强的金属为负极 活动性弱的金属为正极 实例 有两种金属a和b 用导线连接后插入到稀硫酸中 观察到a极溶解 b极上有气泡产生 由原电池原理可知 金属活动性a b 3 金属材料的防护 分析 将被保护金属设计成原电池的正极 实例 轮船在海里航行时 为了保护轮船不被腐蚀 可以在轮船上焊上一些活泼性比铁更强的金属 如zn 这样构成的原电池zn为负极 而fe为正极 从而防止了铁的腐蚀 4 制作化学电源 设计原电池 分析 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 即 负极 还原剂 ne 氧化产物 正极 氧化剂 ne 还原产物 实例 利用氧化还原反应zn cuso4 znso4 cu设计成如图所示的原电池 a 该原电池的电极反应为 负极 zn zn 2e zn2 氧化反应 正极 cu cu2 2e cu 还原反应 b 装置 2 铁及铁的化合物应用广泛 如fecl3可用作催化剂 印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等 1 写出fecl3溶液腐蚀印刷电路铜板的方程式 2 若将 1 中的反应设计成原电池 请画出原电池的装置图 标出正 负极 并写出电极反应式 正极反应式 负极反应式 解析 根据氧化还原反应2fe3 cu 2fe2 cu2 设计原电池 负极发生氧化反应 cu失电子 正极选择比cu活动性弱的金属或碳棒 电解质溶液为fecl3溶液 答案 1 2fe3 cu 2fe2 cu2 2 装置图 2fe3 2e 2fe2 cu 2e cu2 例1 将锌片和铜片用导线连接置于稀硫酸溶液中 下列各叙述错误的是 a 锌片作负极 锌发生还原反应b 铜片作正极c 正极反应为 2h 2e h2 d 溶液中的h 移向正极 解析 该装置为原电池 锌比铜活泼 锌作负极 失电子发生氧化反应 铜作正极 h 向正极移动 在正极得电子 电极反应为 2h 2e h2 a错 b c d正确 答案 a 1 原电池工作中 三个方向 和 一个类型 2 电极反应式的书写 原电池的正 负极 得失电子的微粒 据氧化还原反应书写两电极反应 1 在例1中 1 实验中观察到哪些现象 2 电子的流向如何 若收集到标准状况下气体2 24l 则转移电子的物质的量是多少 答案 1 锌片不断溶解 铜片上有气泡产生 2 电子由锌片经导线流向铜片0 2mol 例2 一个原电池总反应为 zn m2 zn2 m 1 该原电池电极材料及电解质可能是 2 m可以是下列金属中 a mgb fec cud ag 解析 1 原电池总反应zn m2 zn2 m可分为zn 2e zn2 氧化反应 m2 2e m 还原反应 发生氧化反应的一极为原电池的负极 发生还原反应的一极为原电池的正极 因此 负极材料只能为zn 正极上m2 放电被还原为m 电解质为m的可溶性盐 电极材料为活泼性比zn弱的金属 如cu fe 或c pt 等 故c正确 2 据 1 分析知m为比zn活泼性差的 2价金属 故b c正确 答案 1 c 2 bc 利用给出的氧化还原反应设计原电池的两种情况 1 若给出的氧化还原方程式 则负极为还原剂失电子 正极为氧化剂得电子 电解质为氧化剂 或反应物中的溶剂 如fe cuso4 feso4 cu 负极为 fe 2e fe2 正极为cu2 2e cu 电解质为cuso4 再如pb pbo2 h2so4 2pbso4 2h2o 负极为pb 正极为pbo2 电解质为h2so4 2 若给出的为离子反应方程式 则负极为还原剂失电子 正极为氧化剂得电子 电解质为含氧化性离子的酸或盐 如该例2中电解质为cuso4 也可为cucl2 2 例2中 1 该原电池中负极 正极的质量如何变化 2 请画出该原电池装置图 并指出反应的正 负极及电解质 提示 1 负极锌失电子溶解 质量减小 正极cu2 2e cu 析出金属 质量增加 2 画图时要注明正负极及电解质 答案 1 负极质量变轻 正极质量增重 2 解析 金属锂比铁活泼 作原电池的负极 电极反应式为 li e li lioh溶液中的阳离子有li 和h 由于氧化性h li 所以正极反应是 2h 2e h2 由于h 来自于水的电离 所以h 放电的同时溶液时产生了oh 即该反应的总反应为 2li 2h2o 2lioh h2 水既是氧化剂又是溶剂 在原电池的放电过程中 阳离子向正极移动 阴离子向负极移动 所以oh 向负极移动 c选项错误 答案 c 1 常见燃料电池有甲烷 乙烷 甲醇 乙醇 n2h4 h2等燃料电池 通常这些燃料在负极失电子 o2在正极得电子 2 电极反应式 负极 还原剂 ne 氧化产物 氧化反应 正极 氧化剂 ne 还原产物 还原反应 茫茫黑夜中 航标灯为航海员指明了方向 航标