化学反应与能量转化-化学键化学反应规律ppt优秀课件(第2课时)

【思维建模】解答原电池原理型试题的思维流程如下:
【解析】选B。铜锌形成原电池的时候,锌是负极,铜为 正极;由于锌失去电子变成锌离子进入溶液中,电子通 过外电路流向正极,溶液中的氢离子在正极上得到电子, 变成氢气,发生还原反应;阳离子向正极移动,阴离子硫 酸根离子向负极移动;若有0.5 mol电子流经导线,由于 正极的电极反应式为2H++2e-====H2↑,所以会产生
稀__硫___酸__或__稀__盐___酸_ 选择电子导体:__导__线_
实验现象
锌片__逐__渐_ _溶__解__;正 极材料__表_ _面__有___气_ _泡__生___成_。
(2)装置 ①装置
②电极反应 负正极极反反应应::_2Z_Hn_+-+_22_ee_--_==_==_==_==_ZH_n2_↑2+_,,还_氧_原_化_反_反应应。;
(2)若此原电池有0.5 mol电子流经导线,此时锌电极的
质量将如何变化? 提示:由原电池原理可知,锌电极的质量将减少,由Zn2e-====Zn2+可知,有0.5 mol电子流经导线时减少的质 量为16.25 g。
【迁移·应用】
1.(2019·聊城高一检测) 一种新型的电池,总反应:
3Zn+2
+8H2O====2Fe(OH)3↓+3Zn(OH)2↓+4OH-,
②原电池原理(以氢氧燃料电池为例)
实验装置
原电池 原理
还原剂和氧化剂分别在两个不同的区域
发生__氧__化_反应和___还__原反应,并通过能导 电的物质形成___闭__合__回__路产生____电_ 流
两极 负极
氢气_失__电__子__,发生__氧__化_反应
反应 正极
氧气_得__电__子__,发生__还__原_反应
二、原电池的设计 1.基本思路
2.具体流程
3.实例 (1)原电池设计
依据
确定 负极 确定 正极
构成闭 合回路
Zn+2H+====Zn2++H2↑
选择负极反应物:__锌__片_ 选择负极材料:__锌__片_ 选择正极反应物:__氢__离__子_ 选择正极材料:_石__墨___或__铜__片_
选择离子导体:
(3)如果给了电池反应,正负极还可以根据化合价的改 变来判断,化合价升高的物质失电子,为负极;化合价降 低的物质得电子,为正极。
【思考·讨论】 (1)原电池原理中的“闭合回路”,其含义是什么?
提示:原电池在工作时,带电粒子是按照一定的规律,沿 一定方向运动的,应当从两方面掌握:一是溶液中的阴 离子向负极方向运动,而阳离子向正极方向运动;二是 导线上电子从负极流向正极(电流从正极流向负极)。 整个回路上带同种电荷的粒子沿一个方向不停地运动
电子转移
电子由_负__极通过导 线流向_正__极,形成电流
2.原电池的构造
【做一做】 如图为由锌、石墨棒和硫酸铜溶液组成的原电池
(1)负极反应物是_Z_n_,_失__电子发生_氧__化__反应; (2)正极反应物是_C_u_2+_,_得__电子发生_还__原__反应; (3)工作时以上原电池中_化__学__能转化为_电__能。
【情境·思考】 现在的电动车上绝大多数装的是铅酸蓄电池,因为铅酸 蓄电池成本低,性价比高。1860年,法国的普朗泰发明 出用铅作电极的电池。这种电池的独特之处是,当电池 使用一段时间后电压下降时,可以给它通以反向电流, 使电池电压回升。因为这种电池能充电,可以反复使用 ,所以称它为“铅酸蓄电池”。
第2章 化学键 化学反应规律 第2节 化学反应与能量转化
第2课时 化学反应能量转化的重要应用——化学电池
一、原电池的构造及原理 1.原电池原理 (1)原电池:一种利用_____________将_______________ _______的装置。 氧化还原反应 化学能直接转化
成电能
(2)原电池原理 ①氢氧燃料电池
蓄电池是一种可充电的电池,广泛应用于电动车、汽车
等行业。蓄电池放电时和充电时能量转化是否一样? 提示:不一样。放电时是化学能转化为电能,充电时是 电能转化为化学能。
知识点一 原电池的原理及电极判断 【重点释疑】 1.原理(以铜锌原电池为例)
2.正负极的判断
【易错提醒】判断正负极时应注意的几个问题 (1)活泼性强的不一定是负极,如镁和铝放入氢氧化钠 溶液中形成原电池,铝是负极;铜和铝放入浓硝酸中形 成原电池,由于铝的钝wenku.baidu.com,铜是负极。 (2)燃料电池中电极不参与反应,通入燃料的一极为负 极,通入助燃剂(一般为氧气)的一极为正极。
。
(2)电池的负极只能是金属材料吗? 提示:不是。燃料电池的负极就不是金属如氢氧燃料电 池负极材料为石墨。
【案例示范】 【典例】(2019·临沂高一检测)如图所示是Zn和Cu形 成的原电池,某实验兴趣小组做完实验后,在读书卡上 的记录如下,则卡片上的描述合理的是 ( )
A.①②③ B.②④ C.②③④ D.③④⑤
【巧判断】 (1)原电池中电子由负极通过导线到正极,然后由正极 经溶液再到负极,形成闭合回路。 ( ) 提示:×。导电时溶液中没有电子的移动,只有阴阳离子 的定向移动。
(2)原电池中两电极如果都是金属,一般活泼的金属作
负极。 ( ) 提示:√。活泼的金属容易失电子,原电池中失电子的 一极为负极。
0.25 mol的氢气;电子的流向是由负极流向正极,所以 应该是由Zn→Cu;正极反应式是2H++2e-====H2↑,发生 还原反应。
【母题追问】(1)若将上题图示中的电解质溶液变成 硫酸铜溶液,能否形成原电池?若能,请写出电极反应式 ;若不能,请说明理由。
提示:可以形成,只不过是溶液里的氢离子参加反应变 成铜离子参加反应。其电极反应如下:负极(Zn):Zn-2e====Zn2+;正极(Cu):Cu2++2e-====Cu。
(3)铜、锌、稀硫酸组成的原电池中,如果把稀硫酸换
成乙醇溶液,也能形成原电池。 ( ) 提示:×。原电池中的溶液需要为电解质溶液,乙醇是非 电解质。
三、原电池的分类
【微思考】
燃料电池中燃料是负极反应物还是正极反应物? 提示:负极。在燃料电池中燃料燃烧失电子作负极反应 物。氧气得电子作正极反应物。