人教版 (2019)必修 第二册第一节 化学反应与能量变化课文ppt课件
展开能否将化学能直接转变为电能?
化学能是指储存在物质当中的能量
2015年我国电力生产量构成图
如何把化学能转化为电能?以锌与硫酸反应为例分析:
思考:如何把化学能转换成电能?
Zn+2H+=Zn2++H2↑
电子只能在导体内运动!
把化学能转化为电能的装置。
根据能量守定律,这个反应放出的热量就转换成了电能。
Zn - 2e- = Zn2+
2H+ + 2e- = H2↑
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。
3、原电池的构成条件:
不活泼金属或非金属导体
4、如何判断原电池的正负极?
随堂小练:1.对于原电池的电极名称,叙述错误的是( )A.发生氧化反应的一极为负极 B.正极为电子流入的一极C.比较不活泼的金属为负极 D.电流流出的一极为正极
2.下列装置中能组成原电池的是:( )
A B C D E
3、下列哪些装置能构成原电池?
盐桥中通常装有含KCl饱和溶液的琼脂 K+和Cl-在盐桥中能移动
问1:铜-锌-稀硫酸原电池中,铜换成石墨棒能不能产生电流?
问2:如何制作一个苹果电池给手机充电?
问4:分析下列装置,写出电极反应及总反应,标出电子及阴阳离子移动方向。
Fe+Cu2+=Fe2++Cu
Cu2+ + 2e-= Cu
Fe - 2e- = Fe2+
问3:为什么Zn-Cu-稀硫酸原电池中锌片表面也有一些气泡产生?
第二步:配平电子、电荷数
例题:有人设计以铂和锌为电极材料,植入人体做某种心脏病人的心脏起搏器的能源,它依靠人体血液中有一定浓度的O2和H2O进行工作。(1)负极材料是 ,电极反应为 。(2)正极材料是 ,电极反应为 。
2Zn-4e-===2Zn2+
O2+2H2O+4e-===4OH-
练习: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式为Li+MnO2=LiMnO2,下列说法正确的是 A.Li是正极,电极反应为Li-e-=Li+ B.Li是负极,电极反应为Li-e-=Li+ C.MnO2是负极,电极反应为MnO2+e-=MnO2- D.Li是负极,电极反应为Li-2e-=Li2+
①比较金属活泼性
(注意:选择合适电解质)
如:制氢气加入少量硫酸铜溶液
分别写出其电极反应式:
1.如图所示电流表的指针发生偏转,同时A极的质量减小,B极上有气泡产生,C为电解质溶液,下列说法错误的是( )
A. B极为原电池的正极B. A、B、C分别为Zn、Cu和稀盐酸C. C中阳离子向A极移动D. A极发生氧化反应
2.某小组为研究原电池原理,设计如图装置。下列叙述正确的是 )
A.a和b不连接时,铁片上会有H2产生B.a和b用导线连接时,铁片上发生的反应为:Cu2++2e-=CuC.a和b用导线连接时,电子由a流向bD.无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液从蓝色逐渐变成浅绿色
3.将铁片和银片用导线连接置于同一稀盐酸溶液中,经过一段时间后,下列各项叙述正确的是( )A.负极有Cl2逸出,正极有H2逸出B.负极附近Cl-的浓度减小C.正极附近Cl-的浓度逐渐增大D.溶液中Cl-的浓度基本不变
(可充电电池、蓄电池)
石墨棒是正极,在石墨棒周围填满MnO2,并用离子可以通过的长纤维纸作隔膜;在隔膜外是调成糊状的氯化铵,作为电解质溶液;锌筒为干电池外壳,它作为负极。
⑵ 一次电池——干电池
Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2
⑶ 二次电池—— 充电电池(蓄电池)
例:铅蓄电池 :Pb—PbO2—H2SO4(aq)
注: PbSO4是沉淀。
①负极燃料失电子被氧化,正极一般是氧气得电子被还原②总反应即燃料的燃烧,注意产物是否与电解质溶液反应
— +
负极:2H2 - 4e- = 4H+
正极:O2 + 4e- + 4H+ = 2H2O
总反应:2H2 + O2 = 2H2O
例1:H2—O2—H+(aq):
负极:2H2 - 4e- + 4OH— = 4H2O
正极:O2 + 4e- + 2H2O = 4OH—
例2:H2—O2—OH—(aq):
1、汽车的启动电源常用铅蓄电池,其放电时的原电池反应如下:PbO2+Pb+2H2SO4===2PbSO4+2H2O,根据此反应判断,下列叙述中正确的是 ( )A.Pb是正极 B.PbO2得电子,被氧化C.负极反应是Pb+SO42--2e-===PbSO4 D.电池放电时,溶液的酸性增强
2、氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上,其反应原理示意图如下图。下列有关氢氧燃料电池的说法,正确的是A.该电池工作时电能转化为化学能B.该电池中电极a是正极C.外电路中电子由电极b通过导线流向电极aD.该电池的总反应:2H2+O2===2H2O
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