高一化学第二章第二节化学能与电能课件新人教版必修.ppt

可是令她百思不解的是自从车祸后 她常常感到头晕 头痛 夜间失眠 心情烦躁 医生绞尽了脑汁 格林太太的病情仍未见好转 请你当医生 第二节化学能与电能 锌表面有气泡产生 铜表面无明显现象 Zn 2H Zn2 H2 演示探究 Cu起传导电子的作用 Zn 2H Zn2 H2 大量气泡从铜片逸出 锌片部分溶解 1 H 得到的电子是Cu失去的吗 2 在这个过程中Cu起什么作用 3 你怎样才能知道导线中有电子通过 可用电流表测电流及方向 演示探究 化学能直接转化为电能 1 电子从Zn到H 经历了哪些途径 2 你认为这个过程能量是如何转化的 锌表面无气泡 铜表面有气泡 电流表发生偏转 一 原电池 将化学能转化为电能的装置 1 概念 前提 能自发发生氧化还原反应 试着说说原电池的构成有什么条件 2 原电池的构成条件 1 活泼性不同的两种金属 或金属与非金属导体 做电极 3 形成闭合回路 2 电解质溶液 4 自发的氧化还原反应 练习1 下列图片可构成原电池的是 3 原电池中电极的名称 电子流入的电极 通常是不活泼金属或石墨电极 该级上发生还原反应 电子流出的电极 通常是活泼金属 该级上发生氧化反应 正极 负极 氧化反应 还原反应 Zn片 Zn 2e Zn2 Cu片 2H 2e H2 铜片在这里起传导电子的作用 1 电极反应式 Zn H2SO4 ZnSO4 H2 电极反应总式 4 工作原理 Zn Cu H2SO4原电池 外电路 电子由负极流向正极 电流由正极流向负极内电路 阴离子移向负极 阳离子移向正极 电流由负极流向正极 2 电荷 电流流向 负极 正极 2 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 Cu B 3 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B先变大后变小C逐渐变大D 逐渐变小 C 练习2 习题三 4 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 C 5 原电池中电极反应式的书写 电子流入的电极 通常是不活泼金属或石墨电极 该级上发生还原反应 表示正极反应的式子叫做正极反应式 电子流出的电极 通常是活泼金属 该级上发生氧化反应 表示负极反应的式子叫做负极反应式 正极 负极 电池中的整个氧化还原反应 它是两个电极反应式之和 电池的总反应式 Cu Zn原电池正负极的判定及有关化学反应式 负极 正极 总反应式 氧化反应 还原反应 锌片 铜片 Zn 2e Zn2 2H 2e H2 Zn 2H Zn2 H2 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 练习 写出电极反应式和总反应式 正极 负极 C Zn Zn 2e Zn2 氧化反应 Cu2 2e Cu 还原反应 总反应 Zn Cu2 Zn2 Cu 正极 负极 Cu Fe 2Ag 2e Ag 还原反应 总反应 Fe 2Ag Fe2 2Ag Fe 2e Fe2 氧化反应 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 要求书写时 正负极得失电子数相等 正极电极反应式 负极电极反应式 总反应方程式已知其中两个可以求第三个 练习 正极 负极 判断下列原电池的正负极 AlMg MgAl AlCu 金属活泼性 Mg不与NaOH反应 Al发生钝化 原电池电极名称的确定方法 1 根据电极材料的性质确定 通常是活泼金属是负极 不活泼金属 碳棒 化合物是正极 2 根据电极反应的本身确定 失电子的反应 氧化反应 负极得电子的反应 还原反应 正极 练习 银锌电池是广泛用作各种电子仪器的电源 它的反应可表示为 Ag2O Zn H2O 2Ag 2Zn OH 2请判断此电池中 负极上发生反应的物质是 A AgB Zn OH 2C Ag2OD Zn D 3 根据电子或电流流动方向 外电路 e e 4 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 5 根据离子方程式判断 负极 在正极 6 负极往往会溶解 正极往往会产生气泡或者增重 习题四 5 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 a b c dB a c d bC c a b dD b d c a B 利用原电池电极判断金属性强弱 3 设计原电池在设计原电池时 若给出的是离子反应方程式 如 2Fe3 Cu Cu2 2Fe2 1 电解液 硫酸铁 氯化铁 硝酸铁等可溶性铁盐溶液2 电极材料 负极 铜正极 石墨或比铜不活泼的其他金属3 电极反应式负极 Cu 2e Cu2 正极 2Fe3 2e 2Fe2 练习 对于锌一铜一稀硫酸组成的原电池装置中 当导线中有1mol电子通过时 理论上的两极变化是 锌片溶解了32 5g 锌片增重32 5g 铜片上析出lgH2 铜片上析出1molH2A 和 B 和 C 和 D 和 A 三 常见的化学电池 1 干电池 一次性电池 电极 Zn为负极 碳棒为正极 电解液 NH4Cl ZnCl2和淀粉糊 另有黑色的MnO2粉末 吸收正极产生的H2 电极方程式 负极 Zn Zn 2e Zn2 正极 C 2MnO2 2NH4 2e Mn2O3 2NH3 H2O 1 锌锰干电池 缺点 使用寿命短 易泄露 锌 锰干电池在使用过程中 锌会逐渐溶解 锌外壳变薄 最后内部的糊状电解质泄露出来 对电器腐蚀 为了防止泄露 在外壳套上金属筒或塑料筒 制成防漏电池 为了延长电池寿命和提高其性能 人们将电池内的电解质换成湿的 制成了电池 P42 思考与交流 为什么锌锰干电池放置过久会失效 NH4Cl KOH 碱性锌锰 负极 Zn OH 2e Zn OH 2 2 碱性干电池 碱性电池是个人音响 照相机等地首选电源 碱性电池 电解液 酸性NH4Cl 碱性KOH 离子导电性更好 负极 锌片 锌粉 反应面积成倍增长 使放电电流大幅度提高 优点 能量储存时间有所提高 不易泄露 负极 Zn Zn 2e 2OH Zn OH 2正极 MnO2 2MnO2 2H2O 2e 2MnO OH 2OH 电解质 KOH总反应 Zn 2MnO2 2H2O Zn OH 2 2MnO OH 1 下列有关电池叙述正确的是A 水果电池是高效环保的家用电池B 锌锰干电池是一种常用的二次电池C 锌锰干电池碳棒是负极 锌片是正极D 锌锰干电池工作一段时间后锌外壳逐渐变薄 D 2 充电电池 二次电池 充电电池 氧化还原反应在充电时可以逆向进行 手机专用电池 摄像机专用电池 笔记本电脑专用电池 用途 目前汽车上使用的电瓶大多仍是铅蓄电池 它还广泛用于国防 生产 生活等领域 1 铅蓄电池 铅蓄电池 铅蓄电池 负极 Pb 正极 总反应 电解质 Pb SO42 2e PbSO4 PbO2 PbO2 4H SO42 2e PbSO4 2H2O H2SO4 2 镍镉充电电池 负极 正极 电解质 优缺点 应用 Cd NiO OH 氢氧化镍酰 又叫氧化氢氧化镍 KOH 具有残留性记忆 可重复使用500次以上 体积小 但镉有致癌作用 如不回收 会产生严重污染 广泛用于收录机 无线对讲机 电子闪光灯 电动剃须刀等 镍镉电池 镉有致癌作用 有被镍氢电池取代的趋势 锂电池 有机溶剂电解液 负极 Li e Li 正极 其他导体 发展中的电池 特点 高能电池 电压高 质量轻 贮存时间长等 锂电池是新一代可充电的绿色电池 用途 现已成为笔记本电脑 移动电话 摄像机 手表 心脏起搏器等低功耗电器的主流 笔记本电脑专用电池 电池中含有大量的重金属如锌 铅 镉 汞 锰等 据专家测试 一节纽扣电池能污染60万升水 一节一号电池烂在地里 能使一平方米的土地失去利用价值 若将废旧电池混入生活垃圾一起填埋 渗出的重金属物质就会渗透土壤 污染地下水 进而进入鱼类 农作物等 破坏人类的生存环境 间接威胁到人类的健康 有的还能致癌 所以我们不要乱扔电池 要及时回收 废旧电池的回收利用 3 燃料电池 高效 环境友好的化学电池 1 H2和O2的燃料电池2 CH4和O2的燃料电池 小型高性能燃料电池 氢氧燃料电池工作原理 总反应 2H2 O2 2H2O 与其它电池区别 反应物不是储存在电池内 用途 航天 军事通讯 电视中继站等领域 燃料电池 负极H2 2H2 4e 4H 正极O2 O2 2H2O 4e 4OH H OH H2O 2H2 4e 4H O2 4e 4H 4H2O 2H2 4e 4OH 4H2O O2 4e 2H2O 4OH 氢氧燃料电池的电极反应 一定要会判断 酸性有H 肯定没OH 碱性有OH 肯定没H 甲烷氧气燃料电池该电池用铂片插入KOH溶液中作电极 在两极上分别通甲烷和氧气负极 正极 放电总反应式 CH4 10OH 8e CO32 7H2O 2O2 4H2O 8e 8OH CH4 2O2 2KOH K2CO3 3H2O 小结 化学能与电能 二 发展中的化学电源 一次性电池 干电池二次电池 充电电池 燃料电池 铅蓄电池镍镉充电电池锂电池 氢氧燃料CH4燃料电池 1 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 Li是负极 电极反应为MnO2 e MnO2 D Li是负极 电极反应为Li 2e Li2 B 2 已知空气 锌电池的电极反应为 锌片 Zn 2OH 2e ZnO H2O石墨 O2 2H2O 4e 4OH 根据此判断 锌片是 A 负极 并被氧化B 负极 并被还原C 正极 并被氧化D 正极 并被还原3 银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源 它的充电和放电过程可以表示为2Ag Zn OH 2Ag2O Zn H2O 在此电池放电时 负极上发生反应的物质是 A AgB Zn OH 2C Ag2OD Zn 充电放电 A D 4 一种新型燃料电池 一极通入空气 另一极通入丁烷气体 电解质是掺杂氧化钇 Y2O3 的氧化锆 ZrO2 晶体 在熔融状态下能传导O2 下列对该燃料电池说法正确的是A 电池的总反应是 2C4H10 13O2 8CO2 10H2OB 在熔融电解质中 O2 由负极移向正极C 通入空气的一极是正极 电极反应为 O2 4e 2O2 D 通入丁烷的一极是正极 电极反应为 C4H10 26e 13O2 4CO2 5H2O AC