必修2--2.1化学能与电能-原电池

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水能风能石油天然气原煤一次能源:二次能源:直接从自然界取得的能源一次能源经加工、转换得到能源电能蒸气电能有哪些来源呢?2001年我国发电总量构成图火力发电过程化学能燃烧热能蒸汽机械能电能发电机第一部分原电池将化学能转化成电能的装置叫做原电池。稀H2SO4ACuZn稀H2SO4BCuZn①锌在溶解现象:现象:④溶液无色(未变色)②锌的表面有气泡产生③铜没有变化①锌在溶解②锌的表面无气泡产生③铜的表面有气泡产生④溶液无色(未变色)分析A分析B演示实验1.概念:把化学能转化成电能的装置叫做原电池一原电池原理电子流出的极电子流入的极负极:正极:锌片:Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=H2↑铜片:Zn+2H+=Zn2++H2↑2.你是如何判定装置的正、负极?思考与交流正极负极电子流入的极不活泼电极发生还原反应电子流出的极较活泼电极发生氧化反应请判断正、负极。1.有两种活泼性不同的金属(或非金属)作电极3.能自发地发生氧化还原反应3.原电池的构成条件4.两极相连形成闭合回路2.电极材料均插入电解质溶液中4.电极反应方程式的书写负极(锌片):Zn-2e-=Zn2+负极(锌片):Zn-2e-=Zn2+正极(石墨):2H++2e-=H2↑正极(铜片):Cu2++2e-=Cu总反应:Zn+2H+=Zn2++H2↑总反应:Zn+Cu2+=Zn2++Cu电极反应方程式的书写方法:负极:较活泼金属(a)电极反应:a-ne-=an+(氧化反应)正极:较不活泼金属或非金属(b)电极反应:Cm++me-=C(还原反应)(∨)正极:负极:总反应:Fe-2e-=Fe2+Cu2++2e-=CuFe+Cu2+=Fe2++CuFe+CuSO4=Cu+FeSO4FeCl3溶液FeCu负极:Cu—2e-=Cu2+正极:2H++NO3-+e-=NO2↑+H2O总:Cu+4H++2NO3-=2NO2↑+Cu2++2H2O稀H2SO4负极:Al—3e-=Al3++2H2O正极:2H++2e-=H2↑总:2Al+6H+=2Al3++3H2↑2.负极:Al+4OH-—3e-=AlO2-+2H2O正极:2H2O+2e-=H2↑+2OH-总:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑稀硫酸负极:Mg—2e-=Mg2+正极:2H++2e-=H2↑总:Mg+2H+=Mg2++H2↑病例分析病例分析病例分析你知道了吗?哈哈!化学也能解决医学问题?请判断正、负极。某金属能跟稀盐酸作用放出氢气,该金属与锌组成原电池时,锌为负极,此金属是()A.MgB.FeC.AlD.CuB由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时,电解质溶液的pH()A.不变B.先变大后变小C.逐渐变大D.逐渐变小C请根据反应2Fe3++Fe=3Fe2+设计原电池,你有哪些可行方案?Fe-CuFeCl3Fe-CFe(NO3)3Fe-AgFe(SO4)3把a、b、c、d四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,电流由d到c;a、c相连时,c极上产生大量气泡,b、d相连时,b上有大量气泡产生,则四种金属的活动性顺序由强到弱的为()A.abcdB.acdbC.cabdD.bdcaB在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片,下列叙述正确的是()A.正极附近的SO42―离子浓度逐渐增大B.电子通过导线由铜片流向锌片C.正极有O2逸出D.铜片上有H2逸出E.铜是负极,铜片上有气泡产生F.铜片质量逐渐减少G.电流从锌片经导线流向铜片H.氢离子在铜片表面被还原CuZn稀硫酸DHA装置能构成原电池吗?B装置电流表指针有偏转吗?ABCDEF下列哪些装置能构成原电池?说明正负极。G5.一个电池反应的离子方程式是Zn+Cu2+=Zn2++Cu,该反应的的原电池正确组合是()CABCD正极ZnCuCuFe负极CuZnZnZn电解质溶液CuCl2H2SO4CuSO4HClFe比Fe不活泼的金属或石墨CuSO4、CuCl2等负极:正极:电解质溶液:请根据反应Fe+Cu2+=Fe2++Cu,设计原电池,你有哪些可行方案?实验探究AZnCuH2SO4AZnCH2SO4AZnZnH2SO4原电池①②电流表指针偏转区别结论偏转两极材料不同有两种活泼性不同的金属(或非金属)作电极不偏转①②AZnCuH2SO4实验探究ACCuH2SO4原电池⑤电流表指针偏转区别结论⑤不偏转电极材料不同能自发地发生氧化还原反应电流表指针原电池⑥组偏转区别结论不偏转容器不同两极相连形成闭合回路实验探究AZnCuH2SO4ZnH2SO4ACuH2SO4⑥实验探究AZnCuH2SO4AZnCu酒精AZnCuHCl原电池③④电流表指针偏转区别结论不偏转溶液不同电极材料均插入电解质溶液中偏转③④ZnZn2+H+H+HHA现象原因分析:Zn--2e--=Zn2+2H++2e--=H2(在锌的表面)返回ZnH+H+HHB现象原因分析:Zn2+CuZn--2e--=Zn2+2H++2e--=H2(在铜的表面)返回返回氧化反应Zn-2e-=Zn2+铜锌原电池电解质溶液还原反应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↑电极反应正极:负极:(氧化反应)(还原反应)原电池工作原理:e-II原电池反应的本质是氧化还原反应原电池失电子氧化反应得电子还原反应【注意】正负两极上进出电子总数相等负极:电子流出的一极/R-移向的一极/发生氧化反应正极:电子流入的一极/R+移向的一极/发生还原反应(可以)(可以)(不可以)形成条件一:通常用活泼性不同的两种材料作电极负极:较活泼的金属正极:较不活泼的金属或可导电的非金属(如石墨等)132实验探究构成原电池的条件(可以)(不可以)形成条件二:两极之间填充电解质溶液盐酸45形成条件三:必须形成闭合回路(不可以)6稀硫酸Zn稀硫酸Cu盐桥Cl-K+形成条件四:必须存在自发的氧化还原反应7(不可以)下面两装置能构成原电池?分析下列装置能否构成原电池?能的请指出负极。注意:电解质不同,电极活性不同三、原电池正负极的判断(1)根据两极材料判断(2)根据电流方向或电子流动的方向判断(3)根据发生的反应判断金属性相对活泼的一极作负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极;电子流出的一极为负极,电子流进的一极为正极;电流是由正极流向负极发生氧化反应(失e)的一极为负极;发生还原反应(得e)的一极为正极(4)根据反应的现象判断(6)根据离子的定向移动方向判断质量减轻的一极为负极,质量增加或有气泡冒出的一极为正极在原电池中,阳离子移向正极,阴离子移向负极Fe比Fe不活泼的金属或石墨CuSO4、CuCl2等负极:正极:电解质溶液:请根据反应Fe+Cu2+=Fe2++Cu,设计原电池,你有哪些可行方案?请根据反应2Fe3++Fe=3Fe2+设计原电池,你有哪些可行方案?Fe-CuFeCl3Fe-CFe(NO3)3Fe-AgFe(SO4)3你知道了吗?哈哈!化学也能解决医学问题?化学能与电能间接:直接:电能化学能燃烧热能蒸汽机械能发电机装置原电池(反应本质)概念构成条件工作原理小结谢谢各位同学合作学习的道路上不要轻言放弃希望就在前方

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