第二节化学能与电能PPT课件下载推荐.ppt
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(2)原电池的工作原理:
)原电池的工作原理:
(3)组成原电池的条件:
)组成原电池的条件:
电极电极电极材料电极材料电极反应电极反应反应类型反应类型总反应总反应锌片锌片Zn-2e-=Zn2+氧化反应氧化反应铜片铜片2H+2e-=H2还原反应还原反应电子由锌片经外电路流向铜片电子由锌片经外电路流向铜片负极负极正极正极Zn+2H+=Zn2+H2(负极负极正极)正极)电子流向:
电子流向:
负极上负极上还原性较强的物质还原性较强的物质失去电子失去电子发生发生氧化反应氧化反应,电子从负极经外电路流向正极,电子从负极经外电路流向正极,正极上正极上氧化性较强的物质氧化性较强的物质得到电子得到电子发生发生还原反应还原反应。
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如果改变装置中的某一部分,还能形成原电池吗如果改变装置中的某一部分,还能形成原电池吗FeCuZnCGFeFeGZnCuGG盐桥盐桥原电池的构成条件原电池的构成条件活动性有差异的两种金属(或一种是非金属导体)活动性有差异的两种金属(或一种是非金属导体)作电极;
作电极;
两极均插入电解质溶液;
两极相连形成闭合电路。
(金属和氧化物;
惰性电极等)(金属和氧化物;
惰性电极等)(或传导离子的介质)(或传导离子的介质)一个自发的氧化还原反应。
一个自发的氧化还原反应。
D2、用、用锌片、片、铜片和硝酸片和硝酸银溶液溶液组成的原成的原电池,正极上池,正极上发生的生的反反应是是()A.2H+2e-=H2B.Zn-2e-=Zn2+C.2H2O+4e-+O2=4OH-D.Ag+e-=Ag1、根据、根据Zn+Cu2+=Zn2+Cu的反的反应原理原理设计一个原一个原电池,当池,当Zn为负极极时,正极可以,正极可以选用的金属材料是用的金属材料是()A.镁B.石墨石墨C.铝D.铅D3、市场上出售的市场上出售的“热敷袋热敷袋”的主要成分为铁屑、炭粉、木屑、少的主要成分为铁屑、炭粉、木屑、少量氯化钠和水等。
量氯化钠和水等。
“热敷袋热敷袋”启用之前用塑料袋使其与空气隔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,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。
会发现有大量铁锈存在。
(1)“热敷袋热敷袋”是利用是利用放出热量。
放出热量。
(2)炭粉的主要作用是)炭粉的主要作用是。
(3)加入氯化钠的主要作用是)加入氯化钠的主要作用是。
(4)木屑的作用是)木屑的作用是。
铁被氧化铁被氧化与铁屑、氯化钠溶液构成原电池,与铁屑、氯化钠溶液构成原电池,加速铁屑的氧化加速铁屑的氧化氯化钠溶于水、形成电解质溶液氯化钠溶于水、形成电解质溶液使用使用“热敷袋热敷袋”时受热均匀时受热均匀把把化学能转化为电能化学能转化为电能的的装置。
装置。
闭合闭合电路电路电极相连电极相连接触接触传导离子介质传导离子介质自发的氧化还原自发的氧化还原反应分两处进行反应分两处进行原电池原电池负极:
负极:
氧化反应氧化反应正极:
正极:
还原反应还原反应e-外电路外电路小结小结(4)原电池原理的应用)原电池原理的应用比较金属的活动性强弱比较金属的活动性强弱讨论讨论1:
有有A、B、C、D四块金属片,进行如下实验:
四块金属片,进行如下实验:
A、B用导线相连后,同时浸入稀硫酸溶液中,用导线相连后,同时浸入稀硫酸溶液中,A为负极;
为负极;
C、D用导线相连后,同时浸入稀硫酸溶液中,电流方向为用导线相连后,同时浸入稀硫酸溶液中,电流方向为D导线导线C;
A、C相连后,同时浸入稀硫酸溶液中,相连后,同时浸入稀硫酸溶液中,C极产生大量气泡;
极产生大量气泡;
B、D用导线相连后,同时浸入稀硫酸溶液中,用导线相连后,同时浸入稀硫酸溶液中,D极发生氧化极发生氧化反应。
反应。
据此,判断四种金属的活动性顺序是据此,判断四种金属的活动性顺序是()AABCDBACDBCCABDDBDCA讨论讨论2:
A、B两种金属和两种金属和CuSO4溶液溶液组成原电池后,组成原电池后,B极上附一层红色的铜。
极上附一层红色的铜。
则两种金属的活动性强弱的顺序是则两种金属的活动性强弱的顺序是。
AB负极:
Zn2e-=Zn2+如果如果A为锌片,为锌片,B为铜片,写出该原电池的电极为铜片,写出该原电池的电极反应式:
反应式:
_。
Cu2+2e-=Cu总反应:
总反应:
Zn+Cu2+=Zn2+CuCuSO4溶液溶液AB加快氧化还原反应速率加快氧化还原反应速率如:
实验室用如:
实验室用Zn和稀硫酸反应制和稀硫酸反应制H2,常用粗锌,它产生,常用粗锌,它产生H2的的速率快。
速率快。
已知一个氧化还原反应,首先分析找出氧化剂、还原剂,一般还原已知一个氧化还原反应,首先分析找出氧化剂、还原剂,一般还原剂为负极材料剂为负极材料(或在负极上被氧化或在负极上被氧化),氧化剂,氧化剂(电解质溶液中的阳离电解质溶液中的阳离子子)在正极上被还原。
在正极上被还原。
设计原电池设计原电池讨论:
讨论:
某原电池的总反应方程式为某原电池的总反应方程式为2Fe3+Fe3Fe2+,能实现该反应的原电池是(能实现该反应的原电池是()A、正极为正极为Cu,负极为负极为Fe,电解质溶液为电解质溶液为FeCl3溶液溶液B、正极为石墨,负极为正极为石墨,负极为Fe,电解质溶液为电解质溶液为Fe(NO3)3溶液溶液C、正极为正极为Fe,负极为负极为Zn,电解质溶液为电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液溶液D、正极为正极为Ag,负极为负极为Fe,电解质溶液为电解质溶液为CuSO4溶液溶液AB(-)Zn|H2SO4|Cu(+)(5)原电池的表示方法)原电池的表示方法D讨论:
在盛水烧杯中,铁圈和银圈紧连处吊一根绝缘细丝,在盛水烧杯中,铁圈和银圈紧连处吊一根绝缘细丝,使之平衡(见下图)。
沿细丝小心向使之平衡(见下图)。
沿细丝小心向杯中滴入杯中滴入CuSO4溶液,片刻后可观察溶液,片刻后可观察到的现象是(到的现象是()A、铁圈上析出大量铜铁圈上析出大量铜B、保持平衡状态不变保持平衡状态不变C、铁圈向下倾斜铁圈向下倾斜D、银圈向下倾斜银圈向下倾斜【课后讨论课后讨论】下图装置能组成原电池吗?
下图装置能组成原电池吗?
如果能该电池是否具有实用价值?
自来水自来水FeCNaCl溶液溶液正极正极(PbO2)铅蓄电池铅蓄电池负极负极(Pb)氢氧燃料电池氢氧燃料电池负极负极正极正极(Pt)(Pt)熔熔融融碳碳酸酸盐盐燃燃料料电电池池熔融态碳酸盐熔融态碳酸盐20012001年我国发电总量构成图年我国发电总量构成图a.a.我国煤炭资源相对丰富我国煤炭资源相对丰富,廉价方便廉价方便.b.b.设备相对简单、造价低、选址方便设备相对简单、造价低、选址方便火力发电的优点:
火力发电的优点:
火力发电的缺点:
a.a.煤的简单燃烧太可惜煤的简单燃烧太可惜b.b.排出大量的温室气体排出大量的温室气体.C.C.燃烧产生的气体严重污染环境燃烧产生的气体严重污染环境d.d.煤作为固体燃料燃烧反应速率小、热利用效率低煤作为固体燃料燃烧反应速率小、热利用效率低e.e.储量有限储量有限氧化剂氧化剂+还原剂还原剂=氧化产物氧化产物+还原产物还原产物化合价降低,得到电子,被还原化合价降低,得到电子,被还原化合价升高,失去电子,被氧化化合价升高,失去电子,被氧化反应物反应物性质性质表观特征表观特征实质实质变化过程变化过程变化结果变化结果生成物生成物氧化剂氧化剂还原剂还原剂氧化性氧化性化合价降低化合价降低得电子得电子还原性还原性化合价升高化合价升高失电子失电子被还原被还原还原产物还原产物被氧化被氧化氧化产物氧化产物还原反应还原反应氧化反应氧化反应还原剂:
还原剂:
升、失、氧(化、还原剂)升、失、氧(化、还原剂)氧化剂:
氧化剂:
降、得、还(原、氧化剂)降、得、还(原、氧化剂)知识回顾知识回顾知识回顾知识回顾H+H+SO42Zn2H2e-氧化反应氧化反应Zn-2eZn-2e-=Zn=Zn2+2+铜锌铜锌原电池原电池电解质溶液电解质溶液失失e-,e-,沿导线传递,有电流产生沿导线传递,有电流产生还原反应还原反应阴离子阴离子阳离子阳离子负极负极正极正极2H2H+2e+2e-=H=H22【趣味实验趣味实验】不需要电池的音乐卡不需要电池的音乐卡实验目的:
使已取出电池的音乐卡发出响声实验目的:
使已取出电池的音乐卡发出响声实验器材:
连有导线的铁片、铜片,西红柿,实验器材:
连有导线的铁片、铜片,西红柿,已取出电池的音乐卡已取出电池的音乐卡课后作业课后作业1、2、3、创新设计创新设计
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- 第二 化学能 电能