資源簡介

(共20張PPT)
第六章化學反應與能量
第一節化學反應與能量變化
第2課時化學反應與電能
核心素養發展目標
1.設計實驗認識構成原電池的條件。
2. 理解原電池的概念及工作原理，能正確判斷原電池的正、負極。
1、煤炭是非可再生資源，會造成能源危機
2、煤炭燃燒會產生污染性氣體
3、經多次轉換，能量損耗大，燃料的利用率低
【思考與交流】
直接
機械能
(渦輪機)
發電機電
能
熱 蒸汽
能
化學能
(燃料)
燃燒
電極名稱：正極
電極反應類型：還原反應 電極反應式：
2H++2e=H
個；
工作原理：
電極名稱：負 極
電極反應類型：
氧化反應
電極反應式：
Zn -2e=Zn +
e-
e-
Zn Cu
原電池總反應式：Zn +2H+=== Zn ++H
加快Zn 的溶解速率!
→Zn +
SO -so2-
-H
稀硫酸
H+
H+
筆記
一 、原電池
1.定義：將化學能直接轉變成電能的裝置
2.工作原理：
活潑金屬做負極，失電子發生氧化反應，電子經過外電路轉移到 正極，電解質溶液中的陽離子在正極得電子發生還原反應。
“電子不下水，離子不上岸”
筆記
3.構成條件
①自發進行的氧化還原反應
②活動性不同的兩個電極(石墨C)
③電解質溶液
④閉合回路
Zn+2H+=Zn ++H t
【課堂練習】
1、請在圖上標出電子的流動方向和電流方向，并判斷正負極，寫出電
極反應式和總反應式。
e I
Cu Zn
H SO (aq) CuSO (aq)
負極( Fe ):Fe-2e -=Fe +. 負極(Zn): Zn-2e*=Zn +
正極(Cu ): Cu ++2e -=Cu .
總反應式：Zn+Cu +=Zn ++Cu.
正極(Ag):2H++2e-=H 個。
總反應式：Fe+2H+=Fe ++H 個.
●
(1)金屬活動性 (有特殊)
(2)反應類型
(3)外電路：電子流向/電流方向
(4)內電路：離子移動方向 陽離子 →正極
(5)反應現象
負極：溶解，質量減輕；
正極：固體析出或者氣泡產生。
筆記
4.正負極的判斷方法
筆記
6.應用
(1)加快負極金屬的反應速率
如：Zn粒與稀H SO 反應制取H , 加入少量CuSO 粉末。
(2)判斷金屬活動性 兩個電極活動性相差越大，反應速率越快。
(3)設計原電池
A B C
D
正極 Zn Cu Cu
Fe
負極 Cu Zn Zn
Zn
電解質溶液 CuCl H SO CuSO
HCI
【課堂練習】
2、一個電池反應的離子方程式是 Zn+Cu +=Zn ++Cu, 該反應的 的原電池正確組合是( c )
鋅銅原電池的實驗探究
原電池的基本概念
鋅銅原電池的工作原理
原電池的應用
原電池的工作原理
總反應：
Cu+4HNO (濃)===Cu(NO ) +2NO 個 + 2H O
負極：
正極：
濃硝酸
總反應：
2A1+2NaOH+2H O===2NaA1O +3H ↑
介質
負極：
正極：
筆記
一、一次電池
鋅錳干電池
鋅筒作 負 極 ，石墨棒作 正 極 ，氯化銨糊作電解質溶液。
總反應
Zn+2MnO +2NH +==Zn ++2MnO(OH)+2NH 個
負極
Zn-2e~===Zn +
正極
2MnO +2NH ++2e===2MnO(OH)+2NH 個
碳棒
MnO 糊 NH Cl糊 鋅筒
放 電 總反應
Pb+PbO +2H SO 充電 2PbSO +2H O
負極
Pb+SO --2e-==PbSO
正極
PbO +4H++SO -+2e-=PbSO +2H O
(1)工作時，電解質溶液中的H+ 移向何極 硫酸的濃度如何變化
提示：PbO (或正極);減小。
(2)當外電路轉移2 mol e-時，理論上負極板的質量增加多少
提 示 ：96 g。
筆記
二、二次電池
鉛酸蓄電池
PbO ( 正 極 )
Pb (負極)
放電
H SO,(aq)
三、燃料電池
1.通常氫氧燃料電池有酸式(電解質溶液為稀硫酸)和堿式(電解質溶液為 氫氧化鈉溶液)兩種。試回答下列問題：
負極：2 H -4 e-=== 4H+
正極：O +4e-+2H O===4OH-
負極電解質溶液正極 氫氧燃料電池示意圖
OH-
O
OH-
H O一
惰性電極
H O
H+—
H
惰性電極
氫氣入口
氧 氣入口
(1)若電解質溶液為稀硫酸，正極和負極的電極反應式分別是什么
提示：正 極 ：O +4e-+4H+===2H O, 負極：2H -4e-===4H+。
(2)若電解質溶液為氫氧化鈉溶液，正極和負極的電極反應式分別是什么 提示：正極：O +4e-+2H O===40H-,負極：2H -4e-+40 H- ===4H O。
(3)兩種情況下，電池總反應方程式一樣嗎
提示：將兩種情況下的正、負極反應式相加和，電池總反應方程式都為
2H +O ===2H O。
電解質 電解質溶液為H SO
電解質溶液為KOH
總反應 CH +20 ===CO +2H O
CH +2O +2OH-=CO3-+3H O
負極 CH +2H O-8e===CO +8H+
CH +100H--8er==CO}-+7H O
正極 O +4H++4e==2H O
O +4e+2H O===4OH-
**甲烷燃料電池
電勢：正極>負極
電勢差越大，反應速率越快。

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