化学能转化为电能 课件

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
【答案】 不一定。构成原电池除具备:①两种活泼性不同的金属、②电解 质溶液、③形成闭合回路外,还必须是一个能自发进行的氧化还 原反应,如右图,由于Cu、Ag都不与稀硫酸反应,故不能构成原 电池。
新课探究
例1 如图2­2­1所示装置能够组成原电池的是_____。 【答案】EFG A装置的两个
其他不能构成原电池的说明理由: ________。 电极的活泼性相同,电子不
③构成条件 反应条件:自发的氧化还原反应。 装置条件: a.要有两种_活___泼__性__不同的金属(或一种金属和一种能导电的非金属)作电极; b.要有电解质溶液(酸、碱、盐的溶液均可); c.两电极浸入电解质溶液中且用导线连接或直接接触。
新课探究
【思维拓展】 两个活泼性不同的金属用导线连接,插入电解质溶液中就能构成原电池吗?
当堂自测
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源。( ) (2)NaOH+HCl=NaCl+H2O是放热反应,可以设计成原电池。( ) (3)原电池中的阳离子由负极区向正极移动。( ) (4)在Zn­Cu­稀硫酸原电池中,电子由锌通过导线流向铜,再由铜通过电解质溶液到达 锌。( ) (5)把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴CuCl2溶液,气泡放出速率加快。( )
会流动形成电流;B装置为非
电解质溶液,不能发生氧化
还原反应;C装置电解质溶液
在两个分开的装置中,不成
形成闭合回路;D装置无导
线连接电极,不能形成闭合
图2­2­1
回路。它们均不能构成原电 池。
新课探究
【规律小结】 构成原电池的四个条件: ①活泼性不同的两个电极(如金属与金属、金属与非金属、金属与金属氧化物); ②电解质溶液(酸、碱、盐的溶液均可); ③两电极浸入电解质溶液中且用导线连接或直接接触; ④自发的氧化还原反应。
【解析】 A 铜锌原电池中铜片 为正极,电极反应为2H++2e=H2↑,A对,B错;电子通过导线 由负极锌片流向正极铜片,C错; SO42-向负极迁移,因此正极附 近的SO42-浓度逐渐减小,D错。
备用习题
5.依据氧化还原反应:2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2
+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图2-2-8所示。请
新课探究
例如:
原理
Cu+2Ag+=Cu2++2Ag 负极反应:Cu-2e-=Cu 2+ 正极反应:2Ag++2e-=2Ag
装置图
新课探究
例3 某原电池的离子方程式是Zn+Cu2+=Zn2+ +Cu,该原电池正确的组成是( )
选项 A B C D
正极 Cu Zn Cu Cu
负极 Zn Cu Zn Zn
当堂自测
2.下列装置工作时,将化学能转化为电能 的是( )
A.煤气灶
B.铅蓄电池
C.风力发电 D.光伏发电
【答案】B 【解析】燃气灶为化学能转化为 热能的装置,不是将化学能转化 为电能,A项错误;铅蓄电池是 原电池,是将化学能转化为电能 的装置,B项正确;风力发电是 风能转化为电能,C项错误;光 伏发电是太阳能转化为电能,所 以不属于化学能转化为电能,D 项错误。
当堂自测
3.如图2­2­3所示的装置中,属于原电池 的是( )
图2­2­3
【答案】B 【解析】 A项不属于原电池,因为 两个电极材料相同,均为石墨电极; C项酒精为非电解质,不属于原电 池;D项有外加电源,也不属于原 电池。
当堂自测
4.如图2­2­4为某兴趣小组制作的番茄电池, 下列说法正确的是( ) A.电子由锌通过导线流向铜 B.该装置将电能转化为化学能 C.锌电极发生还原反应 D.铜电极上无气泡产生
(1)过程:化学能
_热_______能
_机__械_____能
电能。
(2)_燃__烧_______(氧化还原反应)是使化学能转换为电能的关键。
新课探究
3.构成原电池的条件 (1)实验探究
实验操作
现象
锌片_有___气__泡___产__生_
结论
锌与稀硫酸__反___应_____
铜片__无___明__显___现__象
新课探究
【思维拓展】 原电池中作负极的一定是活泼金属,作正极的一定是不活泼的金属吗?
【答案】不一定。在原电池中的两极可以都是活泼金属(如Zn­Fe­稀硫酸原电池, Zn作负极),也可以都是不活泼的金属(如Cu­Ag­AgNO3溶液,Cu作负极),也 可以是一种金属和一种能导电的非金属(Cu­C­AgNO3溶液,Cu作负极)。
备用习题
1.能将化学能转化为电能的产品是(
A.日光灯管
B
C.水轮发电机 D
【解析】 D 将化学能转化为 电能的产品为化学电池,D对。 日光灯管将电能转化为光能和热 能,太阳能热水器将太阳能转化 为热能,水轮发电机将机械能转 化为电能。
备用习题
2.如图2-2-7所示为铜锌原电池装置,下列叙
述错误的是(
A.Zn片为负极,Cu片为正极
B.Zn片上发生氧化反应
C.Cu片上发生氧化反应
D.Cu
图2-2-7
【解析】 C Cu片为正极,溶液 中H+在铜片上得到电子,发生 还原反应2H++2e- =H2↑,C错。
备用习题
3.下列每组的三种物质中,两边的固体均有
导线连接,插入中间的液体,其中能组成原电
池的是(
第1课时 化学能与电能的相互转化
新课探究
知识点一 能源和构成原电池的条件
1.一次能源和二次能源
分类 一次能源 二次能源
定义 __直___接___从自然界中取得的能源 一次能源经___加__工____、___转__换_____得到的能源
实例 天然气、风力、石油、太阳能等 蒸汽、电力等
2.燃煤发电的能量转化
新课探究
知识点二 原电池的工作原理和正负极的判断 1.原电池的工作原理图示
2.原电池工作原理 (1)反应类型:负极发生_氧__化_____反应,正极发生还___原_____反应。 (2)电子的移动方向:_负__极_____流出,经导线流向正___极_____。
新课探究
(3)离子的移动方向:阴离子向_负__极_____移动,阳离子向_正__极_____移动。这是因为负极 失去电子,生成大量阳离子积聚在负极附近,致使该极附近有大量正电荷,所以溶液 中的阴离子向负极移动;正极得电子,该极附近的阳离子因得电子生成电中性的物质 而使该极附近阴离子数目相对增多,带负电荷,所以溶液中的阳离子向正极移动。
A.Zn|H2SO4(稀)|C C.Zn|CCl4|Cu
B.Cu|酒精|Ag D.Fe|H2SO4(稀)|Fe
【解析】 A B项中的酒精,C项 中的CCl4均为非电解质,D项中 两电极相同,故B、C、D均不
备用习题
4.将锌片和铜片用导线连接后放入稀硫酸溶 液中发生原电池反应,下列叙述正确的是( ) A.铜片上有H2 B.正极有O2 C D.正极附近的SO42-
新课探究
【特别提醒】原电池正负极的判断
新课探究
知识点三 原电池原理的应用 1.比较金属活动性强弱 一般原电池中,较活泼金属作负极,发生氧化反应,较不活泼的金属作正极,发生还 原反应。例如:有两种金属X和Y用导线连接后插入到稀硫酸中,观察到X极溶解,Y 极上有气泡产生。由原电池原理可知,金属活动性X>Y。 2.加快氧化还原反应的速率 例如:实验室用锌和稀硫酸反应制取氢气时,可滴入几滴CuSO4溶液,锌与置换出的 铜形成原电池,加快反应速率。 3.设计原电池 (1)首先将已知氧化还原反应拆分为两个半反应。
铜与稀硫酸__不___反___应__
新课探究
锌片__逐__渐__减___少__,__锌__片___上__无__气___泡__产__生__________, 该装置将__化__学____能转化
铜片__有__气__泡___产__生__,电流表指针发生___偏___转__ 为__电______能
(2)原电池
图2­2­4
【答案】A 【解析】因为番茄汁呈酸性(即 含有H+),可组成原电池。依据 原电池的基本知识,其中Zn作负 极,发生氧化反应;Cu作正极, 发生还原反应。电子由负极(Zn) 通过导线流向正极(Cu)。H+在 正极得电子,2H++2e-=H2↑, 铜电极上有气泡产生。
当堂自测
5.铁及铁的化合物应用广泛,如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止 血剂等。 (1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式: ________。 (2)若将(1)中的反应设计成原电池,请在方框内画出原电池的装置图,标出正、负极, 并写出电极反应式。 正极反应: _____________________;负极反应: _____________________。
①定义:将_化__学_____能转化成_电_______能的装置。
②工作原理(以铜­锌­稀硫酸原电池为例)
电极材料 锌
电极名称 负极
电子得失 失电子

正极
得电子
总反应的离子方程式
电极反应式Βιβλιοθήκη Baidu
Zn-2e-=Zn2+ 2H++2e-=H2↑ Zn+2H+=Zn2++H2↑
反应类型 氧化反应 还原反应
新课探究
新课探究
例2 如图2­2­2所示的装置,M为活泼性顺序位
于氢之前的金属,N为石墨棒,关于此装置的下
列叙述中,不正确的是( )
A.N上有气体放出
B.M为负极,N为正极
C.稀硫酸中SO42-移向M极 D.导线中有电流通过,
电流方向是由M到N
图2­2­2
【答案】 D 【解析】 原电池中活泼金属 为负极,失去电子,即M为负 极,溶液中的氢离子在正极得 到电子而被还原为H2,则N为 正极。稀硫酸中SO42-移向负 极,即移向M极,电流方向与 电子流向相反,应由正极(N) 流向负极(M)。
当堂自测
【答案】(1)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ (2)(装置图如图所示)
2Fe3++2e-=2Fe2+ Cu-2e-=Cu2+ 【解析】 首先分析Fe3+与Cu反应中的氧化剂、还原剂,然后依据原电池原理, 再设计成原电池。依据反应2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,Cu失电子,应为原电池 的负极,正极材料选用比铜不活泼的铂丝,或导电的非金属如石墨棒,电解质溶 液选用FeCl3溶液。
当堂自测
【答案】 1.(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√ 【解析】(2)该反应虽然是放热反应,但不是氧化还原反应,不能设计成原电池。 (4)电子只能在两极和外电路中流动,不能进入电解质溶液,在溶液中是阴、阳 离子的定向移动。 (5)把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴CuCl2溶液,锌粒与CuCl2溶液发生 反应Zn+CuCl2=ZnCl2+Cu,铜附着在锌粒表面,与盐酸形成原电池,所以气泡 放出速率加快。
电解质溶液 HCl
CuSO4 CuSO4 ZnCl2
【答案】 C 【解析】 根据给定反应,Zn 作负极,含Cu2+的溶液作电 解质溶液,比Zn活动性弱的 金属或导电的非金属作正极, 则C符合题意。
新课探究
【方法技巧】以标氧化还原反应中电子转移的方式,确定还原剂(负极材料)、氧化剂( 电解质溶液中的溶质),进而按照原电池的构造原理设计合理的原电池装置。
新课探究
氧化反应:还原剂-ne-=氧化产物; 还原反应:氧化剂+ne-=还原产物;
正极反应式+负极反应式=电池的总反应式。 (2)根据原电池的电极反应特点,并结合两个半反应,找出正负极材料及电解质溶液。 ①电极材料的选择:在原电池中,一般选择活泼性较强的金属作负极,活泼性较弱的 金属或碳棒作正极。负极材料或还原性的物质在负极上失电子被氧化,氧化性物质在 正极上得电子被还原。 ②电解质溶液的选择:电解质溶液一般要能够与负极发生反应或者电解质溶液中溶解 的其他物质能与负极发生反应(如空气中的氧气)。
回答下列问题:
(1)电极X的材料是 ;电解质溶液Y是 。
(2)银电极为电池的 极,发生的电极反应
为 ;X电极上发生的电极反应

(3)外电路中的电子是从 电
极流向
图2-2-8
【答案】(1)Cu AgNO3 (2)正 2Ag++2e-=2Ag Cu-2e- =Cu2+ (3)Cu A【g解析】以2Ag+(aq)+Cu(s) =Cu2+(aq)+2Ag(s)设计原电 池,负极为Cu,正极为活动 性比Cu弱的金属或非金属, 电解质溶液为AgNO3溶液。
相关文档
最新文档