化学能与电能3

复习回顾 1 原电池是 的装置 原电池反应的本质是 反应 将化学能转化为电能 氧化还原反应 2 如右图所示 组成的原电池 1 当电解质溶液为稀H2SO4时 Zn电极是 填 正 或 负 极 其电极反应为 该反应是 填 氧化 或 还原 下同 反应 Cu电极是 极 其电极反应为 该反应是 反应 2 当电解质溶液为CuSO4溶液时 Zn电极是 极 其电极反应为 该反应是 反应 Cu电极是 极 其电极反应为 该反应 反应 负 Zn 2e Zn2 氧化 正 2H 2e H2 还原 负 Zn 2e Zn2 氧化 正 Cu2 2e Cu 还原 氧化反应 Zn 2e Zn2 铜锌原电池 电解质溶液盐桥 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 阳离子 原电池原理 外电路 内电路 与原电池相关的概念 1 电路 外电路 内电路 电子流向 负极流向正极 电流方向 正极流向负极 阴离子流向负极 阳离子流向正极 2 电极 正极 电子流入的一极 负极 电子流出的一极 3 电极反应式 正极 2H 2e H2 负极 Zn 2e Zn2 4 总反应式 Zn 2H Zn2 H2 4 构成条件 1 活泼性不同的两种金属 或金属与非金属导体 做电极 3 形成闭合回路 2 电解质溶液 前提条件 自发的氧化还原反应 化学电源 空气电池 锂电池 1 干电池的构造是什么样的 2 干电池的负极和正极分别是什么 电解质溶液又是什么 3 干电池使用久了会发生什么现象 4 什么叫做充电电池 铅蓄电池的构造是什么样的 5 铅蓄电池负极和正极分别是什么 电解质溶液又是什么 6 废旧电池是否应该回收 为什么 干电池 上图是锌 锰干电池 负极 Zn 2e Zn2 正极 C 2NH4 2e 2NH3 2H2 体积小 性能好的碱性锌 锰电池应运而生 这类电池的重要特征是电解液由原来的中性变为离子导电性更好的碱性 负极也由锌片改为锌粉 反应面积成倍增长 使放电电流大幅度提高 铅蓄电池 锂电池 锂是密度最小的金属 用锂作为电池的负极 跟用相同质量的其他金属作负极相比较 使用寿命大大延长 氢氧燃料电池 KOH 2H2 4OH 4e 4H2O O2 2H2O 4e 4OH 新型燃料电池 燃料电池不是把还原剂 氧化剂物质全部贮藏在电池内 而是在工作时 不断从外界输入 同时将电极反应产物不断排出电池 负极 2H2 4e 4OH 4H2O正极 O2 2H2O 4e 4OH 总反应 2H2 O2 2H2O电极 多孔镍电解质 KOH 1 利用原电池原理设计新型化学电池 2 改变化学反应速率 如实验室用粗锌与硫酸反应制取氢气 3 进行金属活动性强弱比较 4 电化学保护法 即将金属作为原电池的正极而受到保护 如在铁器表面镀锌 三 原电池的主要应用 5 解释某些化学现象 1 比较金属活动性强弱 例1 下列叙述中 可以说明金属甲比乙活泼性强的是 C 将甲乙作电极组成原电池时甲是负极 A 甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中 乙溶解 甲上有H2气放出 B 在氧化 还原反应中 甲比乙失去的电子多 D 同价态的阳离子 甲比乙的氧化性强 C 原电池原理应用 2 比较反应速率 例2 下列制氢气的反应速率最快的是 粗锌和1mol L盐酸 B A 纯锌和1mol L硫酸 纯锌和18mol L硫酸 C 粗锌和1mol L硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液 D D 原电池原理应用 例3 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 4 2 1 3 4 判断溶液pH值变化 例4 在Cu Zn原电池中 200mLH2SO4溶液的浓度为0 125mol L 若工作一段时间后 从装置中共收集到0 168L升气体 则流过导线的电子为 mol 溶液的pH值变 溶液体积变化忽略不计 0 2 解得 y 0 015 mol x 0 015 mol 3 75 10 4 mol L pH lg3 75 10 4 4 lg3 75 答 0 015 根据电极反应 正极 负极 Zn 2e Zn2 2H 2e H2 得 2222 4 xy0 168 解 0 2 0 125 2 c H 余 2H 2e H2 大 0 015 原电池原理应用 5 原电池原理的综合应用 例5 市场上出售的 热敷袋 的主要成分为铁屑 炭粉 木屑 少量氯化钠和水等 热敷袋 启用之前用塑料袋使其与空气隔绝 启用时 打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量 使用完后 会发现有大量铁锈存在 热敷袋 是利用放出热量 2 炭粉的主要作用是 3 加入氯化钠的主要作用是 4 木屑的作用是 铁被氧化 与铁屑 氯化钠溶液构成原电池 加速铁屑的氧化 氯化钠溶于水 形成电解质溶液 使用 热敷袋 时受热均匀 原电池原理应用 拓展练习 1 若烧杯中溶液为稀硫酸 则观察到的现象 两极反应式为 正极 负极 该装置将能转化为能 2 若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液 则负极为 总反应方程为 镁逐渐溶解 铝极上有气泡冒出 电流表指针发生偏转 2H 2e H2 Mg 2e Mg2 化学能 电能 Al 2Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2 小结 定义 1 由两个半电池组成的锌铜原电池的工作原