高一年级下学期第一节化学反应与能量变化化学能与电能教学课件

子由锌片通过导线流向 铜片，溶液中的 H＋ 从铜片获得电子被
还原成 H ， H 再结合成氢分子从铜片上逸出。这一变化可
以表示如下： 锌片： 铜片： 总反应：
Zn－2e－===Zn2＋ 2H＋2e－===H2↑
2H＋＋Zn===H2↑＋Zn2＋
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特别提示：在判断原电池正、负极时，不要只根据金 属活泼性的相对强弱，还要考虑电解质溶液。
(1)Mg-Al和稀盐酸构成原电池中，Mg作负极，Al作正 极；而若把稀盐酸换为NaOH溶液，Al作负极，Mg作正 极。
(2)Al-Cu和NaOH溶液构成的原电池中，Al作负极； 而若把NaOH溶液换为浓HNO3，则Cu作负极。
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原电池正、负极判断
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6、原电池电极反应式的书写
电极反应式的一般书写程序:
负极： 还原剂—ne- = 氧化产物
Zn＋CuSO4===Cu＋ZnSO4
Zn：负极 Cu：正极
负极：Zn失去电子，发生氧化 反应； 正极：Cu2＋得到电子，发生还 原反应
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知 识导 学
电子及电流的 流向
外电路：电子由负极流向正极，与 电流方向相反；
内电路：阴离子移向负极，阳离子 移向正极，电流由正极流向负极
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小结本节内容
1.原电池是将化学能转化为电能的装置。
2.构成原电池的条件 (1)具有活泼性不同的两个电极。 (2)两电极必须插入电解质溶液中。 (3)形成闭合回路。 (4)能自发地发生氧化还原反应。
属（或石墨）→发“生负还原极反出应→电接子受外，线电路子提供回的正电子极→”原电池的正极。
原电池正负电极的判断方法
①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
- - - - 练习：判断下列原电池的正负极.
A+
Zn Fe
A+
Zn C
A+
Fe C
A+
Zn Cu
稀硫酸
稀硫酸
负极：Fe－2e-＝Fe2+
⑤ (√)
正极： Cu2++2e-＝Cu
总反应：Fe+Cu2+＝Fe2++Cu
Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4
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7、原电池工作原理：
电极反应式：
Zn片： Zn －2e- = Zn2+ （氧化反应） Cu片：2H++2e- = H2 ↑ （还原反应）
C、A是铁，B是银，C为AgNO3 溶液
A
A
B
C
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例题2：Al和Cu作电极所构成的原电池电解质溶液为浓 硝酸
① Al作__正__极
② Cu作__负__极
电极反应式是：
负极 ____C_u_-_2_e_-=_C_u_2_+______
正极 ____2_N_O_3-_+_4_H+_+_2_e_-=_2_N_O_2_↑+2H2O
总反应式：
2eZn +2H+ == Zn2+ + H2↑
总化学方程式 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
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当把用导线连接的锌片和铜片一同浸入稀硫酸中时，由于锌
比铜活泼 ，容易失去 电子，锌被氧化成 Zn2＋ 而进入溶液，电
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1.下列装置中能组成原电池形成电流的是( C)AA源自Cu CuZn Cu
A
B
H2SO4
A Zn Cu
酒精
A
Zn
Cu
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C
H2SO4
D
H2SO4
外电路：电子由Zn极经导线流向Cu 极，电流由Cu极流向Zn极；
内电路：SO42－ 、OH－移向Zn极(负 极)，Cu2＋、Zn2＋移向Cu极(正极)
电极反应式与 反应总式的关
系
两个电极反应式相加，即得反应总 式
负极：Zn－2e－===Zn2＋； 正极：Cu2＋＋2e－===Cu； 总反应：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu
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(1)相对活泼性强的金属为负极，另一个为正极 (2)发生氧化反应的为负极，发生还原反应的为正极。 (3)电子由负极流向正极。 (4)电流由正极流向负极。 (5)阴离子移向的电极为负极，阳离子移向的电极为正极。
5.一般来说，负极质量减小，正极质量不变或增加。
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原电池的工作原理小结
概念 实质 构成前提 构成条件 电极构成
电极反应
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将化学能转变为电能的装置叫做原电池 化学能转变为电能
能自发地发生氧化还原反应 ①两个电极； ②电解质溶液； ③构成闭合回路 正极、负极
负极：失去电子，发生氧化反应； 正极：得到电子，发生还原反应
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3、如图所示，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；
正极 负极
A
B
C
D
Zn
Cu Cu Fe
Cu
Zn
Zn Zn
电解质溶液 CuCl2 H2SO4 CuSO4 HCl
7、如图装置，电流表G发生偏转，同时A极逐渐变粗，B极逐渐
变细，C为电解质溶液，则A、B、C应是下列各组中的哪一组
（ D）
A、A是锌，B是铜，C为稀 H2SO4 B、A是铜，B是锌，C为稀硫酸
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例题1：Al和Cu作电极所构成的原电池电解质溶液为稀 硫酸
①Al作__负__极, ②Cu作__正__极 电极反应式是： 负极 ____2_A_l-_6_e_-_=_2A_l_3_+_____ 正极 ____6_H_++_6_e_-=_3_H_2_↑______ 总反应式_2_A_l_+_3_H_2S_O_4_=_A_l2_(_S_O_4)_3_+_3_H_2 ↑(2Al+6H+=2Al3++3H2 ↑)
(2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑)
书写电极反应式应注意以下几点：
1．电极反应是一种离子反应，遵循书写离子反应的规则（打 沉淀符号）；
2．将两极反应的电子得失数配平后，相加得到总反应，总反 应减去一极反应即得到另一极反应；
3．负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物，与电 解质溶液有关（如酸碱性，＋4价的C在酸性溶液中以CO2形式 存在，在碱性溶液中以CO32－形式存在）。
工作原理 示意图
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【提醒】(1)构成原电池的两电极材料不一定都是金属,正极
材料可以为导电的非金属,例如石墨。两极材料可能参与反应,也 可能不参与反应。 (2)两个活泼性不同的金属电极用导线连接,共同插入电解质溶液 中不一定构成原电池,必须有一个能自发进行的氧化还原反应。 (3)在判断原电池正负极时,既要考虑金属活泼性的强弱,也要考 虑电解质溶液性质。如Mg-Al-HCl溶液构成的原电池中,负极为Mg; 但是Mg-Al-NaOH溶液构成的原电池中,负极为Al,正极为Mg。
H2SO4
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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,则下列说法
正确的是( B )
A. A为正极,A较活泼 B. B为负极,B较活泼 C. A上发生的是氧化反应 D. A的质量减小
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稀硫酸 稀硫酸
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②根据电极反应判断 失电子的反应→氧化反应→负极 得电子的反应→还原反应→正极
③根据电子或电流流动方向判断（外电路）：
电子从负极流出 沿导线 流入正极
e
e
电流从正极流出 沿导线 流入负极
④根据离子的定向移动方向（内电路）
阳离子向正极移动 阴离子向负极移动
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4.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( B)
A.Mg
B.Fe
C.Al
D.Cu
5.由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的 PH( C ) A.不 B先变大后变小 C逐渐变大 D.逐渐变小
6.一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 )
3.原电池工作原理口诀 原电池分两极；负氧化正还原；电子由负向正；离子阳正阴负。
4.原电池正、负极的判断方法 首先准确判断元素化合价的变化，然后根据原电池工作原理判 断。 化合价升高―→失去电子―→发生氧化反应―→负极；
化合价降低―→得到电子―→发生还原反应―→正极。
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⑤根据离子方程式判断 Fe+2H+=Fe2++H2↑
（负极） （在正极） ⑥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
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总反应式_C_u_+_4H_N_O_3=_C_u_(N_O_3_)2_+_2N_O_2_↑__+2_H_2_O(Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O)
例题3：Al和Cu作电极所构成的原电池电解质溶液为
NaOH溶液
① Al作__负__极 ② Cu作__正__极 电极反应式是： 负极 ______2_Al_-_6_e_-_+_8_O_H_-=_2_A_lO2- +4H2O 正极 _____6_H_2_O_+_6e_-_=_6_O_H-_+_3_H_2 ↑ 总反应式__2_A_l_+2_N_a_OH_+_2_H_2O_=_2N_a_A_l_O2_+_3H_2_↑_
练
判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由； 若是，请指出正负极名称，并写出电极反应式.
习
①
②
(×) (×)
负极： Zn－2e-＝Zn2+
③
正极：2H++2e-＝H2↑
(√)
总反应：Zn+2H+＝Zn2++H2↑
负极： Zn－2e-＝Zn2+
④
正极： 2H++2e-＝H2↑
(√)
总反应：Zn+2H+＝Zn2++H2↑
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第一节 化学反应与能量变化 化学能与电能 原电池（第二课时）
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4、原电池化学反应本质： 氧化还原反应 5、原电池电极名称及确定方法：
负极：还原性相对较强的材料 正极：还原性相对较弱的材料
活泼金属→发生氧化反应→向外线路提供电子→原电池的负极；不活泼金
正极： 氧化剂 + ne- = 还原产物
明确正、负极反应生成的阴、阳离子与电解质溶液中的 离子是否共存。 若不共存，则该电解质溶液中的离子应写入正、负极反 应式。 再根据质量守恒和电荷守恒配平。
确保正、负极的得失电子相等后， 总反应式 = 负极反应式 + 正极反应式
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