资源简介 (共46张PPT)人教版必修第二册第六章第一节 化学反应与能量变化第二课时 化学反应与电能默写答案1. 陶瓷原料:黏土(含水的铝硅酸盐);水泥原料:石灰石、黏土、石膏(调节水泥的硬化速率);玻璃原料:石灰石、纯碱、石英砂2.Cl +2Fe +=2Fe ++2Cl- Cl +2I-=I +2Cl-3. 强酸制弱酸:②Ca(ClO) +CO +H O=2HClO+CaCO ↓③CO +Ca(OH) =CaCO ↓+H O④Na SiO +H O+CO ==Na CO +H SiO ↓⑤Na CO +CO +H O==2NaHCO ↓⑥CO +2AIO -+3H O=2Al(OH) ↓+CO 2-铜片过量,稀硝酸少量,设有8 mol 稀硝酸则在与铜反应时消耗8 mol H+和2 mol NO -,生成2 molNO剩余6 mol NO -此时加入稀硫酸,为剩余的6 mol NO -提供H+, 生成6 molNO默写答案4.3Cu+8H++2NO -=3Cu ++2NO 个+4H O一 、原电池1.定义:将化学能直接转变成电能的装置,称为原电池如何选择化学反应 1. 常温下可以自发进行2.有电子转移的反应 氧化还原反应如何设计装置 将氧化反应和还原反应分别在不同的区域进行, 从而使电子转移产生的电流可以被利用。[实验现象]:铜片上有气泡产生,锌片不断溶解,电流表的指针发生偏转。[实验结论]: 导线中有电流通过一、原电池原理【实验6-3】阴离子流向 阳离子流向电势高低e-—e--阳离子一阴离子电流方向正、负极 电子流向电极反应式 总反应式4.工作原理:原电池能够运行,本质上是因为两个活泼性不同的电极之间存在电势差。电极电势越低,还原剂的还原性越强,活泼性越强,越易失电子 电极电势越高,氧化剂的氧化性越强,活泼性越弱,越易得电子。电子流向 电势低 → 电势高电流流向 电势高→ 电势低Zn-Cu-H SO 原电池,正负极电势高低 Cu( + ) 电势高Zn(-)电势低本质:氧化还原反应十2.电极:正 极 : 电子流进(或电流流出)的一极 负极: 电子流出(或电流流进)的一极电源原电池1.定义:将化学能直接转变成电能的装置,称为原电池从能量转变看:原电池是将 化学能转变为电 能的装置。工作原理负极宏观 发生溶解Zn—2e-=Zn2+氧化还原 氧化反应正极产生气泡2H++2e-=H 个还原反应OzmZm2+SO -原电池总反应:Zn+2H+=Zn ++H 个H+—H+工作原理负极宏观 发生溶解Zn—2e-=Zn2+氧化还原 氧化反应正极产生气泡2H++2e-=H 个还原反应OzmZm2+SO -原电池总反应:Zn+2H+=Zn ++H 个H+—H+化学能转化为电能负极发生溶解Zn—2e-=Zn2+氧化反应nH+ Zn SO 2- —H+—阴离子 阳离子—2+外 电子流向:负极 →沿导线 →正极电路‘电流方向:正极→沿导线→负极正极产生气泡2H++2e-=H 个还原反应内电路阳离子一 正极阴离子一负极原 电 池 总 反 应 :Zn+2H+=Zn ++H 个电势正高负低内电路外电路e -【练习1】 Zn Cu(1) 是负极, 是正极;(2)外电路中电流由 流向 ; 电子由 流向(3)Zn 片附近c(SO 2 一)变化 ;( 4 ) 现 象 :Zn ,Cu CuSO 溶 液判断:下列原电池谁做负极①Al- Fe-CuSO 溶 液 ②Mg-Al-H S O 溶液 ③Fe-Cu- 稀H SO Al为负极 Mg 为负极 Fe为负极负极(Fe):Fe-2e-=Fe +.正极(Ag):2H++2e-=H 个.总反应式:Fe+2H+=Fe ++H T.【课堂练习】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。H SO (aq)一、原电池1.定义:将化学能直接转变成电能的装置,称为原电池 2.正负极:正极: 电子流进(或电流流出)的一极负极: 电子流出(或电流流进)的一极3.电极反应:电极材料 原电池正负极 电极反应式发生的反应Zn片 负极 Zn-2e-=Zn +氧化反应Cu片 正极 2H++2e-=H 个还原反应电极总离子反应 Zn+2H+=Zn ++H 个(两个电极反应之和)电源4.工作原理:铜电极名称:负极电极反应类型:还原反应氧化反应电极反应式:2H++2e-=H 个一、原电池负极 正极 失去电子的一极 得到电子的一极 氧化反应 还原反应活泼性强活泼性弱原电池总反应式:Zn+2H+==Zn ++H 1 ;电极反应式:Zn-2e-=Zn2+电极名称:正 极H+SO2 -SO2- LI+电极反应类型:锌HA-e-Z负极 正极正极 I 负极 阳 离 子 → 正 极 阴离子 → 负极4.工作原理:外电路:内电路:这样整个电路构成了闭合回路,带电粒子的定向移动产生电流图6-7 原电池原理示意图一 、原电池1. 电流方向2. 正、负极3.电子流向4.电极反应式5. 总反应式6. 阴、阳离子流向7.电势高低理论上,自发的 氧化还原 反应均可构成原电池。具体条件是:①具有 活动性不同 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 电解质 溶液中(熔融电解质);③导线:两极用导线相连,形成闭合回路。一、原电池5.构成条件序号① ② ③能否构成 原电池能 能 不能构成原电 池的条件2个电极:活动性不同的2种金属或金属+非金属判断下列装置能否构成原电池H SO H SO H SO序号④ ⑤ ⑥实验 装置酒精能否构成 原电池能 能 不能构成原电 池的条件电极必须插在电解质溶液中判断下列装置能否构成原电池序号 ⑦ ⑧ ⑨ 实验 装置 Zn 盐桥 H SO H SO ZnH SO 能否构成 原电池 不能 能 能 构成原电 池的条件 两极相连形成闭合回路判断下列装置能否构成原电池Cu2.下列装置能形成原电池的是B.①②⑤⑥D.①②③⑥⑦稀硫酸 稀硫酸④CuSO 溶液②稀硫酸①稀硫酸③稀盐酸 ⑦稀硫酸 ⑤酒精 ⑥1234①电极材料:活泼金属为负极,不活泼金属为正极②电子流向:电子流出的一极是负极,电子流入的一极是正极③反应类 型 :发生氧化反应的一极是负极;发生还原反应的一极是正极④离子流向:阴离子移向负极;阳离子移向正极⑤实验 现 象:逐渐溶解/质量减轻的一极是负极;有气泡冒出、有金属析出/质量增加的一极是正极原电池正负两极的判断方法指出下列原电池装置中的正负极材料,并写出正、负极电极反应式以及总反应的离子方程式。①Cu、C、AgNO 原电池 ②Mg、Al、稀盐酸原电池③Fe、Cu、FeCl 原电池 ④Fe、C、海水原电池(1)Zn 与足量的稀硫酸反应生成H 的图像。请画出加 少量CuSO 后的图像 (2)足量Zn 与稀硫酸反应生成H 如图,请画出加入少量CuSO 溶液后的图像。n(H )t(2)n(H )(1)加快反应速率t负极 正极电解质溶液A Cu ZnCuCl B Zn CuH SO C Zn CCuSO D Zn AlCuCl 一个原电池的总反应的离子方程式是Zn+Cu +=Zn ++Cu, 该反应的的原电池的正确组成是 ( C )设计原电池例.将反应Fe+2Fe +=3Fe +, 设计成原电池装置。画图, 并指出正、负极材料,电解质溶液,写出正负极反应式Fe 石墨CFe (SO ) 或FeCl 溶液负极:Fe-2e-=Fe +正极:2Fe ++2e-=2Fe +设计原电池金属的腐蚀速度:原电池的负极>正常腐蚀>原电池的正极【注 】当同为负极时,活动性相差越大,腐蚀越快如要保护铁闸门,可用导线将其与锌块连接,使锌做 原电池负极,铁闸门做正极,从而使铁闸门受到保护。用于保护金属Fe Fe Sn Fe Zn Fe &u海 水(1)例 . 下列装置中四块相同的Fe 片,放置 一 段时间后腐蚀速率由快到慢的顺序是421 3海 水(3)海 水(4)海 水 (2总 反 应 :2 Al+2H O+2NaOH=2NaAlO +3H 个2Al+2H O+2OH-=2A1O -+3H 个 负极:Al-3e-+4OH-=A1O -+2H O2Al-6e-+8OH-=2AlO -+4H O正 极 :6 H O+6e-=3H 个+6OH-NaOH溶液浓硝酸两个特殊的原电池根据原电池原理,人们研制出很多结构和性能各异 的化学电池,满足不同的用电需要1、锌锰干电池负极:锌筒正极:石墨棒 电解质溶液:氯化铵糊负极(Zn):Zn-2e-=Zn +正极(C):2MnO +2NH ++2e-=Mn O +2NH 个+H O总反应式:Zn+2MnO +2NH Cl=ZnCl +Mn O +2NH 个+H O化学电池2、铅酸蓄电池负极:铅 Pb正极:二氧化铅PbO 电解质溶液:稀硫酸负极(Pb): Pb+SO 2--2er=PbSO 正极(PbO ): PbO +4H++SO 2-+2er =PbSO +2H O放电总反应式:Pb+PbO +4H++2SO 放电2PbSO +2H O3、锂离子电池锂电池具有高效、安全环 保、体积小的优点,多用 于手机、笔记本、照相机 和摄像机等电器4、燃料电池燃料电池是一种将燃料( 如H 、CH 、乙醇)和氧化剂( 如O ) 的化学 能直接转化为电能的电化学反应装置, 具有清洁、安全、高效等特点。燃料电 池的能量转化率可以达到80% 以上。用电器e- O (空气)H正极电解质→H O正极:通入氧气O 负极:通入燃 料总反应式:2H +O =2H O正极:O +4e=+4H+=2H O负极:H -2e-=2H+H O<负极-H e燃料电池:①燃料(H 、CH 、乙醇)作负极,氧化剂(O 、Cl ) 作正极②电极为惰性材料(石墨),不参与反应③总反应一般为燃烧方程式④含C酸性环境中→CO , 碱性环境中→CO 2-, 含N→N 化学电源的基本类型(1)活泼金属作负极,被腐蚀或消耗,发生氧化反应,如锌锰干电池。(2)两电极都参加反应,如铅蓄电池。(3)两电极均为惰性电极,电极本身不发生反应,而是由引入到两极上 的物质发生反应,如燃料电池。归纳总结1、Mg、AI、NaOH溶液构成原电池, 是负极,电子 由 流向 ,Mg 周围c(Na+) ,总方程式 正、 负极电极反应式 2、H 、O 、H SO 溶液构成燃料电池,写出正、负极电极 方程式(标出正负)3、CH 、O 、KOH 溶液构成燃料电池,写出正、负极电极 方程式(标出正负)4、铜 片、锌片和300mL 稀硫酸组成的原电池中,当铜片上 放出3.36L气体(标准状况)时,硫酸恰好用完,产生这些 气体消耗锌的物质的量 有 个电子通过导线,原 硫酸的物质的量浓度为 原电池的相关计算:电子守恒法等质量的Fe、Cu、硫酸铜组成的原电池,经过一 段时间后,两电极质量差为12g, 则消耗Fe g, 析 出Cu g, 导线上通过 mol 电子。酸性条件下负极:2H -4e-==4H+正极:O +4H++4e-==2H O总反应:2H +O =2H O碱性条件下负极:2H +4OH--4e-==4H O正极:O +2H O+4e-==4OH-总反应:2H +O =2H O燃料电池---氢氧燃料电池氢氧燃料电池示意图H 负 极正极 电解质-O (空气)→H OH酸性条件下 负极:CH -8e-+2H O ==CO +8H+正极:2O +8e-+8H+==4H O总反应:CH +2O ==CO +2H O碱性条件下 负极:CH -8e-+10OH-==CO 2-+7H O正极:2O +8e-+4H O==8OH-总反应:CH +2O +2OH-==CO 2-+3H O燃料电池---甲烷燃料电池Pb+Pb0 +2H SO ===2PbSO +2H OPbO ×按要求回答下列问题: Pb(1)负极材料是 Pb, 正极材料是 PbO ,电解质溶液是 H SO4。(2)工作时,电解质溶液中的H+ 移向PbO 电(正)极。(3)工作时,电解质溶液中硫酸的浓度减小 (填“增大” “减小”或“不 变”)。(4)当铅蓄电池向外电路提供2mole一时,理论上负极板的质量增加96 g。5.铅酸电池常用作汽车电瓶,其构造如图所示,工作时该电池总的方程式为:H SO 溶液A B CD锂离子电池 太阳能集热器 燃气灶硅太阳能电池【课堂练习】1.下列设备工作时,将化学能转化为电能的是(A)A.电子由铜通过导线流向锌电流表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【课堂练习】2.如图为某兴趣小组制作的番茄电池,下列说法正确的是(C)①原电池是把化学能转化成电能的一种装置②原电池的正极发生氧化反应,负极发生还原反应③能自发进行的氧化还原反应可设计成原电池④碳棒不能用来作原电池的正极⑤反应Cu+2Ag+= =Cu ++2Ag 可以自发进行A.①③⑤ B.①④⑤ C.②③④ D.②⑤4.下列叙述正确的是【课堂练习】【课堂练习】5.如图所示的装置,M 为活动性顺序位于氢之前的金属,N为石墨棒,关于此装置的下列叙述中,不正确的是(D)A.N上有气体放出B.M 为负极,N 为正极C.稀硫酸中SO2-移向M 极D.导线中有电流通过,电流方向是由M 到N稀硫酸6.下列几种化学电池中,不属于可充电电池的是A.碱性锌锰电池 B. 手机用锂电池C.汽车用铅蓄电池 D.玩具用镍氢电池7.LED 产品的使用为城市增添色彩。下图是氢氧燃料电池驱动LED 发光的一种装置示意图。下列有关叙述正确的是A.a处通入氧气,b 处通入氢气B.通入H 的电极发生反应:H -2e-=—2H+C.通入O 的电极为电池的正极D.该装置将化学能最终转化为电能导线e N- 型半导体Pt田 P- 型半导体导线【课堂练习】氢氧燃料电池 LED发光二极管KOH 溶 液b—田田e-a—e- 展开更多...... 收起↑ 资源预览