化学能转化为电能 PPT课件

练习4、铁棒与石墨棒用导线连接后，浸入0.01mol/L的食 盐溶液中（其中已滴加有酚酞），可能出现的现象是
A．铁棒附近产生红色 √B．铁棒被腐蚀
C．石墨上放出氯气
D．石墨棒上放出氧气
第28页/共29页
谢谢您的观看！
第29页/共29页
Zn A Cu Zn A Cu Fe A C(石墨) Zn A Cu
稀H2SO4 A
Zn A Zn
CuSO4 溶液 B
Fe A 陶瓷
稀H2SO4 C
Fe A Cu
稀H2SO4 D
Si A C(石墨)
稀H2SO4 E
CuSO4溶液 F
酒精 G
第9页/共29页
稀H2SO4 H
3、原电池的工作原理:
• 外电路中：较活泼金属材料作____，_____
氧化 电 子 ， 发 生 _ _ _ _ 反 应 ； 较不活泼金属材料作____，_____
电子，发生____反应；
还原 电 子 从 _ _ _ _ 极 流 向 _ _ _ _ 极 。
正极
负极 得到
负
正
失去
正极 内电路中：电解质溶液内，阳离子向_____移动，阴离子向_____移动，使电流通 负极 过电解质溶液。电流从____极流向____极。
√D、银质首饰放置久了容易表面变暗
练习2、用铁片与稀硫酸反应制备氢气时，下列措施不能 使氢气生成速率加大的是
A、加热 √B、不用稀硫酸，改用98%的硫酸
C、滴加少量CuSO4溶液 D、不用铁片，改用铁粉
第27页/共29页
练习3、炒过菜的铁锅没有洗净(含有NaCl),第二天便 会因为腐蚀出现红褐色的锈斑(Fe2O3·nH2O)试问:
负极： Cu—2e - = Cu2+ 氧化反应 正极： 2Fe3+ +2e- =2Fe2+ 还原反应
第12页/共29页
变式训练1 利用反应Zn＋ CuSO4 ===ZnSO4＋ Cu设计一个原电池。在图中方格内画出实验装
置图，并指出正极碳棒为、_C_u、_铂_____，电极反应式为 ______C_u_2_+_+__2_e__- _=_C__u____________________；
第16页/共29页
例3、 某化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池 中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验 结果记录如下：
编号 电极材料 电解质溶液
1 Mg、Al
稀盐酸
2 Al、Cu
稀盐酸
3 Al、C(石墨) 稀盐酸
4 Mg、Al
氢氧化钠溶液
5 Al、Zn
浓硝酸
电流计指针偏转 方向 偏向Al 偏向Cu 偏向石墨 偏向Mg 偏向Al
化学腐蚀与电化学腐蚀同步发生
第24页/共29页
在潮湿的空气里，钢铁表面吸 附了一层薄薄的水膜，这层水 膜里含有少量H+和OH－，还溶 解了氧气，结果在钢铁表面形 成了一层电解质溶液，它跟钢 铁里的铁和少量的碳恰好形成 无数微小的原电池。在这些原 电池里，铁是负极，碳是正极。 铁失去电子而被氧化：
负极（Fe）：2Fe - 4e ‾ = 2Fe2+ 正极（C）： 2H2O＋O2＋4e ‾ = 4OH ‾
第19页/共29页
巩固练习
练习1：一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
）
A
B
C
D
正极
Zn
Cu
Cu Fe
负极
Cu
Zn
Zn Zn
电解质溶液
CuCl2 H2SO4
第20页/共29页
CuSO4
HCl
练习2：请在图上标出电子的流动方向和电流方向,
并判断正负极，写出电极反应式和总反应式.
A＞B
B、D相连时，电子由D经导线流向B， 则此4种金属的活动性由强到弱的顺序为（ ）
C＞D
① A＞B＞C＞D
② A＞C＞D＞B
A＞C
③ C＞A＞B＞D
④ B＞A＞C＞D
D＞B
②
第14页/共29页
变式训练2
下列事实不．能说明 Al 的金属活泼性比
Cu 强的是( )
A．常温下将铝投入 CuSO4 溶液中
正
负
第10页/共29页
练习2：某实验兴趣小组用如图所示装置做完实验后， 在读书卡片上记下了如下6条记录，其中正确的是
()
A．①②③ C．④⑤⑥ 【答案】 B
B．③④⑤ D．②③④
第11页/共29页
4、原电池原理的应用
a、设计原电池 例1、利用 Cu+2FeCl3= CuCl2+2FeCl2 的氧 化还原反应设计原电池
总式： 2Fe＋O2+2H2O=2Fe(OH)2
Fe2+与OH-形成Fe(OH)2，又被氧化成Fe(OH)3， 分解后形成铁锈Fe2O3.
电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因。
第25页/共29页
钢铁的两种电化学腐蚀：
正极 C
负极
Fe
电解质溶液
不纯的水
1、在中性或很弱的酸性溶பைடு நூலகம்中（占主要）
主要反应：
负极：Fe – 2e- == Fe2+
I e-
e- I
Ag
Fe
Zn
Cu
H2SO4 (aq)
负极( Fe ): Fe－2e - = Fe 2+.
正极( Ag): 2H++2e - = H2↑ . 总反应式: Fe+2H+ = Fe 2+ +H2↑.
CuSO4 (aq)
负极( Zn): Zn－2e - = Zn2+ . 正极( Cu): Cu2+ +2e - = Cu . 总反应式: Zn+Cu2+ = Zn2 ++ Cu.
3
第3页/共29页
实验现象
实验结论
实
验
铜片上没有明显现象，锌片 上有无色气体产生。
1
铜片与稀硫酸不反应， 2H++Zn=Zn2++H2
实 铜片上没有明显现象，锌片 验 上有无色气体产生。 2
铜片与稀硫酸不反应， 2H++Zn=Zn2++H2
实 验
铜片上有无色气体产生，锌 片无明显现象。
H+在铜片上得到电子被 还原成氢气。
反应类 原电池的
型
电极
氧化
负极
反应
还原
正极
反应
Zn+2H+＝Zn2++H2↑
7
第7页/共29页
2、组成原电池的条件:
(1)有活泼性不同的两个电极 (2)两电极都接触电解质溶液 (3)正极、负极、电解质溶液构成闭合回路
(4)在电极表面上能发生自发进行的氧化还原反应。
8
第8页/共29页
练习1：下列装置哪些可以形成原电池( ABC )
3
实 铜片上有无色气体产生，锌 H+在铜片上得到电子被
验
片无明显现象，电流计发生 还原成氢气，说明有电
偏转。
子从锌片流入到铜片.
4
4
第4页/共29页
一、化学能转化为电能 1.原电池的工作原理 （1）什么是原电池？ 把化学能转化为电能的装置叫 做原电池
5
第5页/共29页
还原剂失去的 电子从锌极流 出
吸氧 1.铁锅的腐蚀应属于_________腐蚀;为什么?
2.铁锅腐蚀的电极反应为:___F_e__–_2_e_-__=_=_F__e_2_+____
3.负极反应的产物会继续发生反应,则发生反应的方程 式有哪些? 2Fe＋O2+2H2O=2Fe(OH)2
4Fe(OH)2 ＋ O2+2H2O=4Fe(OH)3
正极：O2 + 2H2O + 4e- == 4OH-
在中性或很弱的酸性溶液中，钢铁的腐蚀叫吸氧腐蚀。
2、在酸性溶液中
主要反应：
负极：Fe – 2e- == Fe2+
正极：2H+ + 2e- == H2↑
在酸性溶液中，钢铁的腐蚀叫析氢腐蚀。
第26页/共29页
练习1、以下现象与电化学腐蚀无关的是 A、黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿 B、生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易生锈 C、铁质器件附有铜质配件，在接触处容易生铁锈
负极
还原剂(Zn)失去电 子，发生氧化反应
Zn-2e-=Zn2+
经外电路
流入铜极.
Zn2+ H+
SO42-
第6页/共29页
正极 氧化剂(H+)在铜极上 得到电子，发生还 原反应 2H+ +2e-=H2
电流方向 6
（2）原电池的电极反应式
电极 材料
Zn片
Cu片
电池 总反
应
电极反应
Zn－2e-＝ Zn2+ 2H+ + 2e-＝H2↑
电化学腐蚀（主要）
不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池 反应，比较活泼的金属失电子而被氧化，这种腐蚀 叫做电化学腐蚀。
第23页/共29页
化学腐蚀与电化学腐蚀比较
条件
现象 反应 相 互关 系
化学腐蚀
电化学腐蚀
金属与接触的 不纯金属或合金与电解 氧化剂反应 质溶液接触
没有电流
产生微弱电流
金属被氧化 活泼金属被氧化
根据表中的实验现象回答下列问题： (1)实验1、2中Al所作的电极(正极或负极)是否
相同___否_____(填“是”或“否”)。
第17页/共29页
编号 电极材料 电解质溶液
1 Mg、Al
稀盐酸
2 Al、Cu
稀盐酸
3 Al、C(石墨) 稀盐酸
4 Mg、Al
氢氧化钠溶液
5 Al、Zn
浓硝酸
电流计指针偏转 方向 偏向Al 偏向Cu 偏向石墨 偏向Mg 偏向Al
1
第1页/共29页
活动与探究 (1) 将一Zn片,Cu片平行插入H2SO4溶液中，有什么现象？为什
么？ (2)若将Zn片,Cu片用一导线连接再浸在H2SO4溶液中，有什么 现象？为什么？
2
第2页/共29页
活动与探究 (3)导线间接一电流计有何现象产生？为什么？
(4)用一干电池连接电流计验证电子流向，确定Zn片, Cu 片的正负极是怎样的？
第21页/共29页
c、金属腐蚀
1、 金属腐蚀：是指金属或合金跟接触的气体或液体发生化学
反应（氧化—还原）而腐蚀损耗的过程。
2、
金属腐蚀的本质： 金属原子
失e氧化反应
金属阳离子
化学腐蚀 3、 金属腐蚀的类型
电化学腐蚀
（常见普遍）
析氢腐蚀 吸氧腐蚀
第22页/共29页
化学腐蚀（次要）
金属跟接触到的物质(如O2、Cl2、SO2等)直接 发生化学反应而引起的腐蚀叫做化学腐蚀。这类反 应比较简单，仅仅是金属跟氧化剂之间的氧化还原 反应。
第18页/共29页
编号 电极材料 电解质溶液
1 Mg、Al
稀盐酸
2 Al、Cu
稀盐酸
3 Al、C(石墨) 稀盐酸
4 Mg、Al
氢氧化钠溶液
5 Al、Zn
浓硝酸
电流计指针偏转 方向 偏向Al 偏向Cu 偏向石墨 偏向Mg 偏向Al
(4)解释实验5中电流计指针偏向铝的原因： _____在_浓_硝_酸__中_，_活__泼_性_Z_n_>A_l，__Z_n是__原_电_池_的__负_极____________ _____________________________ 。 (5)根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极 或负极的因素： ______①②_另电__一解_个质_电溶__极液_材的_料氧_的化__活性_泼_性______________________ ______________________________。
负极为__Z_n _____，电极反应式为 _________Z_n_－_2_e_-＝__Z_n2_+________________________。
第13页/共29页
b、比较金属的活泼性
• 例2、 把A、B、C、D4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，D上产生大量气泡； A、C相连时，电流由C经导线流向A；
(2) 对实验3完成下列填空：
①
负
铝为________极，电极反应式：
2__A_l－__6__e_－_=_=_2_A_ l。3＋
②
正
石墨为________极，电极反应式：
6_H__＋_＋__6_e__=_=_3H。2↑
负极
( 3 )在实Na验OH4溶中液中铝，作活负泼性极Al>还Mg是 正 极 _ _ _ _ _ _ _ _ ， 理 由 是 __________________________________________。 写出Al－铝3e电－＋极4O的H－电==极AlO反2 －应＋式2H：2O
B．常温下将铝和铜用导线连接一起放入到稀盐酸
溶液中
C．常温下将铝和铜不用导线连接一起放入到稀盐 酸溶液中
D．常温下将铝和铜用导线连接一起放入到氢氧化 钠溶液中
解析：选D。在氢氧化钠溶液中能反应生成气体 的金属，其活泼性不一定强，如Mg和Al。
第15页/共29页
探究整合应用
探究铝电极在原电池中的作用 在原电池中，电解质溶液的浓度、酸碱性等会影 响电极反应，使发生的电极反应有区别，电极材 料(负极)是否参加反应也与电解质溶液有关，在书 写电极反应时应注意分析。