化学人教版高中一年级必修2 化学能与电能第二课时

第二节化学能与电能,第二课时,知识回顾,原电池的工作原理,电极,失去电子的一极；发生氧化反应,负极：,正极：,得到电子的一极；发生还原反应,电子流向：,负极外电路正极,电流流向：,正极外电路负极,离子移动：,阳离子移向正极，阴离子移向负极,回顾：构成原电池的条件,注意:没有氧化还原反应,就不可能有原电池,换句话说,氧化还原反应,可以设计成原电池,有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体）作电极,有电解质溶液；,电极间构成闭合电路；,能自发进行的氧化还原反应,即：两极一液一连环，负极氧化正极还,下列装置中能组成原电池形成电流的是(),C,两极一液一连环负极氧化正极还,【思考】根据你所了解的电学知识，你如何判定原电池中的装置的正、负极？,在原电池的电解质溶液中,阴、阳离子也发生定向移动，阳离子移向原电池的正极，阴离子移向负极,原电池的正负极判断1)定义2）化合价3)反应类型4）材料负极：失电子的一极化合价升高氧化反应活泼正极：得电子的一极化合价降低还原反应不活泼,例1.X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出，X和Y组成原电池时，Y为电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为（）（A）XYZ（B）XZY（C）YXZ（D）YZX,C,考查方式一：金属活动性比较与原电池正、负极的判断,课堂小练,练习1、把A、B、C、D4块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若A、B相连时，A为负极；C、D相连时，D上产生大量气泡；A、C相连时，电流由C经导线流向A；B、D相连时，电子由D经导线流向B，则此4种金属的活动性由强到弱的顺序为（）ABCDACDBCABDBACD,2、锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池，某种锂电池的总反应为Li+MnO2=LiMnO2,下列说法正确的是（）A、Li是正极，电极反应为Lie-=Li+B、Li是负极，电极反应为Lie-=Li+C、Li是负极，电极反应为MnO2+e-=MnO2D、Li是负极，电极反应为Li2e-=Li2+,B,3、一个原电池的总反应的离子方程式是Zn+Cu2+=Zn2+Cu，该反应的原电池的组成正确的是（）,C,Al作_极,Cu作_极电极反应式是：负极_正极_总反应式_,原电池电极反应式的书写,题型二,简单原电池电极反应式的书写,例题2,Al和Cu作电极所构成的原电池,电解质溶液为稀硫酸,负,正,2Al-6e-=2Al3+,6H+6e-=3H2,2Al+6H+=2Al3+3H2,找出反应原理。写出反应方程式。利用氧化还原反应知识，找出氧化剂(得电子物质）、还原剂（失电子物质）和电子转移数。负极：还原剂氧化产物正极：氧化剂还原产物验证：两电极反应式相加所得式子和原化学方程式相同，则书写正确。,4、电极反应方程式书写方法：,正极反应式+负极反应式=电池的总反应式,Mg作_极,Cu作_极电极反应式是：负极_正极_总反应式_,练习,Mg和Cu作电极所构成的原电池,电解质溶液为稀硫酸,负,正,Mg-2e-=Mg2+,2H+2e-=H2,Mg+2H+=Mg2+H2,H2SO4(aq),Mg,Cu,考查方式二原电池电极反应式的书写,例题3,Al和Cu作电极所构成的原电池,电解质溶液为浓硝酸,Al作_极Cu作_极电极反应式是：负极_正极_总反应式_,Cu+4H+2NO3-=Cu2+2NO2+2H2O,正,负,2NO3-+4H+2e-=2NO2+2H2O,Cu-2e-=Cu2+,H2SO4(aq),CuSO4(aq),负极():.正极():.总反应式:.,负极():.正极():.总反应式:.,练习：请在图上标出电子的流动方向和电流方向,并判断正负极，写出电极反应式和总反应式.,Ag,Fe,ZnZn2e-=Zn2+CuCu2+2e-=CuZn+Cu2+=Zn2+Cu,FeFe2e-=Fe2+Ag2H+2e-=H2Fe+2H+=Fe2+H2,考查方式三、设计原电池,请将氧化还原反应2FeCl3+Fe=3FeCl2设计成的原电池，试写出正负极电极反应方程式。,负极材料：Fe正极材料:石墨或Cu等电解质溶液：FeCl3,思考：有下列材料：Zn片、Cu片、导线、西红柿,根据构成原电池的条件，请大家推断一下能否组成原电池？,请结合组成原电池的条件，将氧化还原反应：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+设计成一个原电池。,1、电解液：。2、电极材料：正极，负极。3、电极反应式：负极:.正极:.,1、电解液：硫酸铜、氯化铜、硝酸铜等可溶性铜盐溶液2、电极材料：负极：铁，正极：铜、石墨或比铁不活泼的其他金属,拓展：,Fe2e-=Fe2+Cu2+2e-=Cu,碱性锌锰电池铅蓄电池燃料电池核电池太阳能电池浓差电池,电池,化学电源,-一次电池,-二次电池,负极（锌筒）：Zn-2e-=Zn2+,正极（石墨）：,总反应：,锌-锰干电池,2NH4+2MnO2+2e=2NH3+Mn2O3+H2O,Zn+2NH4+2MnO2=Zn2+2NH3+Mn2O3+H2O,一次性电池，放电后不能充电。,锌外壳会变薄，内部糊状的电解质会泄漏，使电器腐蚀。,负极：Pb+SO42-2e-=PbSO4,正极：PbO2+4H+SO42-+2e-=PbSO4+2H2O,电池反应：PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,2、充电电池,二次电池，可以实现化学能转变为电能（放电）、再由电能转变为化学能（充电）的循环。,最早的充电电池是铅蓄电池。,3、燃料电池,负极H2：2H2+4OH-4e-=4H2O,正极O2：O2+2H2O+4e-=4OH-,总反应：O2+2H2=2H2O,氢氧燃料电池是一种新型的化学电池，其构造如图示：两个电极均由多孔性碳制成，通入的气体由孔隙逸出，并在电极表面放电。,5、海水电池（电解质溶液为海水）,负极：4Al-12e=4Al3+，正极：3O2+6H2O+12e=12OH总反应：4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3,钮扣电池：不锈钢制成一个由正极壳和负极盖组成的小圆盒，盒内靠正极一端填充由Ag2O和少量石墨组成的正极活性材料，负极盖一端填充锌汞合金作负极活性材料，电解质溶液为浓KOH溶液，已知电池内Zn的氧化产物为ZnO，,6、银-锌电池,负极：Zn+2OH-2e-=ZnO+H2O,正极：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-,总反应：Ag2O+Zn=ZnO+2Ag,3、锂电池（非水有机溶剂电解液）,负极：2Li-2e=2Li+，正极：I2+2e=2I，总反应：2Li+I2=2LiI,跟相同质量的其它金属作负极相比，使用寿命延长，高能、质轻、电压高、工作效率高、储存寿命长。,一次能源：直接从自然界取得的能源，例如流水、风力、原煤、石油、天然气