化学能转化为电能.ppt

化学能转化为电能 宁波滨海学校林土木 课时目标 1 掌握原电池的工作原理 2 掌握原电池的构成条件 3 会判断原电池的正负极和会书写简单的电极反应和电池反应 4 会设计简单的电池装置 5 了解钢铁的电化学腐蚀 1 教材实验图2 6中可观察到铜片上有产生 锌片 电流表的指针发生 产生上述现象的原因如下 由于锌和铜活泼性不同 锌容易 被氧化成Zn2 进入溶液 由锌片通过导线流向铜片 溶液中的从铜片上获得电子被还原成 再结合成从铜片上逸出 这一变化过程可以表示如下 锌片 铜片 气泡 溶解 偏转 失去电子 电子 氢离子 氢原子 氢分子 Zn 2e Zn2 H 2e H2 将Zn片插入H2SO4溶液中有什么现象 为什么 将Cu片插入H2SO4溶液中有什么现象 为什么 实验探究 若将Zn片 Cu片用一导线连接再浸在H2SO4溶液中 有什么现象 为什么 将一Zn片 Cu片平行插入H2SO4溶液中 有什么现象 为什么 导线间接一电流计有何现象产生 为什么 用一干电池连接电流计验证电子流向 确定Zn片 Cu片的正负极是怎样的 问题1 根据你所了解的电学知识 你知道铜锌原电池中电子是怎样流动的吗 问题2 如何确定铜锌原电池上的正极和负极 问题3 在电解质溶液中也有电流通过 该电流是怎样形成的 问题4 如何书写铜锌原电池中电极反应方程式 1 电极材料 两种金属活动性不同的金属或金属和其他导电的材料 非金属或某些氧化物等 2 两电极必须浸在 中 两电极之间要用导线连接 形成 3 反应自发进行 电解质溶液 闭合回路 氧化还原 问题5 原电池的构成条件 随堂训练 判断下列哪些装置构成了原电池 若不是 请说明理由 若是 请指出正负极名称 并写出电极反应式 2H 2e H2 负极 总反应 正极 Zn 2e Zn2 Zn 2H Zn2 H2 负极 正极 总反应 正极 负极 总反应 Zn 2e Zn2 2H 2e H2 Zn 2H Zn2 H2 Fe 2e Fe2 Cu2 2e Cu Fe Cu2 Fe2 Cu Fe CuSO4 Cu FeSO4 原电池的工作原理是什么 问题6 氧化反应 Zn 2e Zn2 铜锌原电池 电解质溶液 失e 沿导线传递 有电流产生 还原反应 2H 2e H2 阴离子 阳离子 总反应 负极 正极 2H 2e H2 Zn 2e Zn2 Zn 2H Zn2 H2 Zn H2SO4 ZnSO4 H2 离子方程式 化学方程式 电极反应 正极 负极 氧化反应 还原反应 小结 原电池两极的判断方法 活泼金属 发生氧化反应 向外线路提供电子 原电池的负极 不活泼金属 或石墨 发生还原反应 接受外线路提供的电子 原电池的正极 2011年金华高一检测 某实验兴趣小组用如图所示装置做完实验后 在读书卡片上记下了如下6条记录 其中正确的是 A B C D 解析 本题考查了原电池的组成及反应原理 在铜锌原电池中 锌为负极 失去电子 发生氧化反应 电极反应为Zn 2e Zn2 Cu为正极 得到电子 发生还原反应 电极反应为2H 2e H2 所以H 向正极移动 电子由锌流出 经过导线流向铜 每流过1mol电子 生成0 5molH2 正确选项为 答案 B 变式训练1关于如图所示装置的叙述 正确的是 A 铜是负极 铜片上有气泡产生B 铜片质量逐渐减少C 电流从锌片经导线流向铜片D 氢离子在铜片表面被还原解析 选D 以稀硫酸作为电解质溶液的Cu Zn原电池中 Zn作为负极 发生的反应为 Zn 2e Zn2 现象为锌片质量减少 铜作为正极 发生的反应为 2H 2e H2 现象为铜片上有气泡产生 电子从锌片流出经导线流入铜片 电流从铜片流入锌片 1 加快氧化还原反应速率如实验室用Zn和稀H2SO4 或稀盐酸 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 比较金属的活泼性强弱原电池中 一般活泼性强的金属为负极 活泼性相对较弱的金属为正极 例如 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 金属活泼性A B 2011年宁波高一检测 把a b c d四块金属板浸入稀硫酸中 用导线两两相连 可以形成原电池 若a b相连时 a为负极 c d相连时 c溶解 a c相连时 c极上产生大量气泡 b d相连时 b极上有大量气泡 四块金属的活动性顺序是 A a c d bB c a b dC a c b dD c a d b A 变式训练2 解析 选D 在氢氧化钠溶液中能反应生成气体的金属 其活泼性不一定强 如Mg和Al 从理论上说 任何一个能自发进行的氧化还原反应都可以设计成原电池 例如 利用Cu 2FeCl3 2FeCl2 CuCl2的氧化还原反应可设计成如图所示的原电池 该原电池的电极反应式为 负极 Cu Cu 2e Cu2 氧化反应 正极 C 2Fe3 2e 2Fe2 还原反应 现有如下两个反应 A NaOH HCl NaCl H2O B Zn H2SO4 ZnSO4 H2 1 根据两反应本质 判断能否设计成原电池 2 如果不能 说明其原因 3 如果可以 则写出正 负极材料及其电极反应式 电解质溶液名称 负极 正极 电解质溶液 解析 解答本题应先根据原电池的实质 发生氧化还原反应 判断出能否设计成原电池 再根据判断原电池的正负极的方法进行分析求解 由于原电池的实质是发生氧化还原反应 所以 只有发生氧化还原反应才能设计成原电池 对于 Zn H2SO4 ZnSO4 H2 Zn失去电子作原电池的负极 H 得到电子在正极上发生还原反应 正极为活泼性比Zn弱的导电固体材料 如Cu Ag 石墨等 答案 1 A 不能 B 能 2 A 的反应为非氧化还原反应 没有电子转移 3 锌Zn 2e Zn2 铜 银 石墨等 2H 2e H2 稀硫酸 变式训练3利用反应Zn 2FeCl3 ZnCl2 2FeCl2设计一个原电池 在图中方格内画出实验装置图 并指出正极为 电极反应式为 负极为 电极反应式为 解析 先将反应拆成得电子和失电子的两个电极反应 再结合原电池的电极反应特点进行分析 Zn 2FeCl3 ZnCl2 2FeCl2可拆为两个电极反应 失电子反应 Zn 2e Zn2