化学能与电能第二课时

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第二节 化学能与电能,第二课时,：,把,化学能,转化成,电,能,的装置,原电池,一、原电池,1.,定义,2.反响本质：氧化复原反响,氧化反响,复原反响,Zn： Zn 2e- = Zn2+,Cu：2H+2e- = H2 ,铜片在这里起传导电子的作用,电极反响式：,电极总反响：,Zn + 2H,+,= Zn,2+,+ H,2,2e,-,Zn,Cu,H,2,SO,4,原电池的工作原理：,负极,正极,3.,原电池工作原理,负极反响失电子总数 正极反响得电子总数 外电路中通过的电子总数。,等于,等于,：,电子由负极流向正极，,电子与电流流向：,学与问,：,阴离子移向负极，阳离子移向正极，,外电路,内电路,4.,原电池中电极的名称,：电子流出的一极发生氧化反响,：电子流入的一极发生复原反响,负极,正极,电流由正极流向负极。,实验探究形成原电池的条件,形成条件一：,活泼性不同的两个电极,负极：较活泼的金属,正极：较不活泼的金属、石墨等,第一组实验,形成条件二：电极需插进,电解质,溶液中；,第二组实验,实验探究形成原电池的条件,第三组实验,实验探究形成原电池的条件,形成条件三：必须形成闭合回路,实验探究,:,构成原电池的条件,一个自发进展的氧化复原反响,2H,+,+Zn = H,2, + Zn,2+,形成条件四：,5.,构成原电池的条件,( 1 )有两种活动性不同的金属,或一种是非金属单质或金属氧化物作电极。,2电极材料均插入电解质溶液中。,3两极相连形成闭合电路。,4能自发进展的氧化复原反响。,两极一液成回路,以下各装置能否形成原电池反响？,Zn,Cu,H,2,SO,4,Zn,Cu,酒精,Cu,Ag,AgNO,3,Cu,Zn,H,2,SO,4,Cu,Cu,H,2,SO,4,Cu,Zn,CuSO,4,ZnSO,4,Cu,Zn,CuSO,4,ZnSO,4,X,X,X,练习：,(1),(3),(4),(5),(6),(7),(2),稀硫酸,Zn,Fe,(8),根据电极材料判断,负极,:,较活泼的金属,正极,:,较不活泼的金属或非金属导体,6. 原电池电极名称确实定方法,根据电极材料的性质确定：活泼的金属为负极。,根据电极反响的本身确定。,失电子的反响氧化反响负极,得电子的反响复原反响正极,练习：银锌电池是广泛用作各种电子仪器的电源，它的反响可表示为：Ag2O+Zn+H2O 2Ag+2Zn(OH)2请判断此电池中，负极上发生反响的物质是 ,A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag2O D.Zn,D,根据电子或电流流动方向外电路：,电子从负极流出,沿导线,流入正极,电流从正极流出,沿导线,流入负极,e,e,根据离子的定向移动内电路,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,根据离子方程式判断,Fe+2H,+,=Fe,2+,+H,2,负极,在正极,根据现象判断,电极不断溶解：负极,有气泡冒出、有固体析出：正极,P37,高效,4,7.如何书写电极反响方程式,负极：,Zn -2e,-,= Zn,2+,正极：,Cu,2+,+ 2e,-,= Cu,总反响: Zn + Cu2+ = Zn 2+ + Cu,Cu,Ag,AgNO,3,溶液,负极：,Cu,-2e,-,Cu,2+,正极：,2Ag,+,+,2e,-,=,2Ag,CuSO,4,溶液,NaCl,溶液,负极：,2,Fe,-4,e,-,=2,Fe,2+,正极：,O,2,+2H,2,O+,4,e,-,=4OH,-,NaOH,溶液,请判断左边原电池的正、负极？,并写出电极反响式,负极：,2Al +8OH,-,-6e,-,=2AlO,2,-,+4H,2,O,正极,：,6H,2,O+6e,-,=6OH,-,+3H,2,总反响式：2Al +2OH- +2H2O =2AlO2-+3H2 ,浓硝酸,请判断左边原电池的正、负极？,并写出电极反响式,负极Cu：Cu -2e- =Cu2+,正极,(Al),：,4,H,+,+,2NO,3,-,+2,e,-,=,2NO,2,+,2H,2,O,Cu,总反响式：4H+2NO3-+Cu =Cu2+2NO2+2H2O,练习：,利用Cu+2FeCl3 =CuCl2 +2FeCl2设计一个原电池，画出示意图，写出电极反响。,A,FeCl,3,溶液,负极：,Cu,-2e,-,Cu,2+,正极：,2,Fe,3+,+2,e,-,2,Fe,2+,8.,原电池原理的应用,加快反响速率：形成原电池反响，反响速率加快,例如，实验室制H2时，由于锌太纯，反响一般较慢，可参加少量CuSO4以加快反响速率。,防止钢铁腐蚀：在钢铁的外表焊接比Fe更活泼的金属如Zn，组成原电池后，使Fe成为原电池的正极而得到保护。,提醒钢铁腐蚀的原因及防止钢铁的腐蚀。,钢铁中含有碳，可与Fe组成原电池，发生原电池反响而使钢铁遭到腐蚀,例 X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的外表有Z析出，X与Y组成原电池时，Y是电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为( ),C,因为,X,置换出,Z,所以金属性,负极的金属较活泼,所以,判断金属活动性的强弱,一般说来,: a.,活泼金属作负极,较不活泼的金属作正极,b.,金属溶解的一极比冒出气体或金属附着的,一极的金属活泼性要强,请结合组成原电池的条件，将氧化复原反响：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、电极反响式 ：,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,Fe,2e,-,= Fe,2+,Cu,2+,+2e,-,= Cu,制作化学电源,练习1如下图，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬在盛水的烧杯中，使之平衡；小心的向烧杯中央滴入CuSO4溶液，片刻后可观察到的现象是,(,D,),A.,铁圈和银圈左右摇摆不定；,B.,保持平衡状态；,C.,铁圈向下倾斜；,D.,银圈向下倾斜；,练习2把A,B两种不同的未知活泼性的金属用导线连接后同时插入稀硫酸中,结果发现A金属上有气体产生,那么以下说法正确的选项是( ),A. A为正极,A较活泼B. B为负极,B较活泼C. A上发生的是氧化反响D. A的质量减小,B,练习3 由碳棒、铁片和200mL稀H2SO4组成的原电池中，当在碳棒上共放出3.36L标准状况气体时，求消耗铁多少克？有多少个电子通过了电线？,解:,负极反响: Fe 2e = Fe2+,正极反响： 2H+ + 2e = H2 ,总反响： Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 ,56g 22.4L,m,(Fe) 3.36L,m,(Fe)= 8.4g,电子数,= 8.4g56g/mol2mol6.0210,23,/mol,= 1.80610,23,小结,间接：,直接：,化学能,燃烧,热能,蒸汽,机械能,发动机,电能,装置,原电池,1.,构成原电池的条件是什么？,3.,原电池的工作原理是什么？,什么是原电池？,4.,2.,将化学能转变为电能的装置,原电池的正负极和电子流向如何判断？,化学能与电能,二、发展中的化学电源,负极：,Zn - 2e,-,Zn,2+,正极：,2MnO,2,+2NH,4,+,+2e,-,Mn,2,O,3,+2NH,3,H,2,O,负极：,Zn +2OH,-,-2e,-,Zn(OH),2,正极：,2MnO,2,+2H,2,O+2e,-,MnO(OH)+ 2OH,-,Zn +2MnO,2,+2H,2,O,2MnO(OH),+Zn(OH),2,1,、干电池,酸性锌锰电池,碱性锌锰电池,2、充电电池又称二次电池,1铅蓄电池,负极：,Pb + SO,4,2-,- 2e,-,PbSO,4,正极：,PbO,2,+ 4H,+,+ SO,4,2-,+ 2e,-,PbSO,4,+ 2H,2,O,镍,镉电池的负极为金属镉,(Cd),，,正极为,NiO(OH),，电解液为,KOH,溶液。,负极：,Cd,2OH,-,2e,-,Cd(OH),2,正极：,2,NiO(OH),2H,2,O,2e,-,2Ni(OH),2,2OH,-,放电,充电,总反应式：,Cd,2NiO(OH),2H,2,O 2Ni(OH),2,Cd(OH),2,(2),镍,镉可充电电池,锂离子充电电池,锂亚硫电池：它使用金属(Li)和石墨作电极，金属锂(Li)作负极，四氯化铝锂(LiAlCl4)溶解在亚硫酰氯(SOCl2) 组成的电解质溶液中，亚硫酰氯(SOCl2) 也作正极反响物。,正极：,3,SOCl,2,8e,-,6Cl,-,SO,3,2-,2S,负极：,8,Li,8e,-,8Li,+,总反响式：8Li3SOCl2 6LiClLi2SO3,2S,锂离子充电电池,总反响：2H2 + O22H2O,负极,：,2H,2,-4e,-,=4H,+,正极：,O,2,+4H,+,+4e,-,=2H,2,O,酸性氢氧燃料电池,总反响：2H2 + O22H2O,负极：,2H,2,4OH,-,4e,-,4H,2,O,正极：,O,2,2H,2,O,4e,-,4OH,-,碱性氢氧燃料电池,银,锌蓄电池：正极壳填充,Ag,2,O,和石墨，负极盖填充锌汞合金，电解液为,KOH,溶液。,正极：,Ag,2,O,H,2,O,2e,-,2Ag,2OH,-,负极：,Zn,2OH,-,2e,-,ZnO,H,2,O,放电,充电,总反应式：,Ag,2,O,Zn,H,2,O 2Ag,Zn(OH),2,其他电池,空气电池,废电池对环境的危害,电池中含有汞、镉、铅等有毒金属。随意丢弃废电池会对环境造成严重的污染。,上世纪50年代，震惊世界的日本“水俣病就是因汞中毒引起的。,“痛痛病是因镉中毒引起的。,有关资料显示：,一粒钮扣电池能污染60万升水这是一个人一生的用水量。,一节一号电池埋在地里，能使平方米的土地失去使用价值 。,中国电池的年产量180多亿只，占世界电池总产量的30以上，年消费量达7080亿只，但回收率却缺乏。,在Cu-Zn原电池中，200mLH2SO4 溶液的浓度为0.125mol/L , 假设工作一段时间后，从装置中共收集到 0.168L升气体，那么流过导线的电子为_mol,39,2.一个电池反响的离子方程式是 Zn+Cu2+=Zn2+ +Cu,该反响的的原电池正确组合是 ,C,原电池构成条件,A,B,C,D,正极,Zn,Cu,Cu,Fe,负极,Cu,Zn,Zn,Zn,电解质溶液,CuCl,2,H,2,SO,4,CuSO,4,HCl,典型例题：,