資源簡介

(共25張PPT)
人教版必修第二冊
第六章
第一節 化學反應與能量變化
第二課時 化學反應與電能
正負極
電流方向
電子方向
電極反應式
電極總反應式
陽離子有哪些，流向 陰離子有哪些，流向 兩電極的電勢高低
CuSO
①標況下，11.2 L CH CH OH 中含有的分子數目為0.5NA( )
②標況下，22.4 L CO和 CO 混合物中，含碳原子的數目為NA( )
③1 mol Na O 和Na S 的混合物中含有的離子總數為3NA( )
④160 g Cu S和 CuO 的混合物中含有的銅原子數為2NA( )
⑤16 g O 和O 的混合氣體中含有的O原子數為
⑥46g NO-和N O4混合氣體中，原子的總數目為
⑦100g 質量分數為17%的H O 溶液含有的氧原子數目為NA( )
⑧0.2 mol NO和0 . 1mol O 完全反應后，生成的氣體分子數為0.2NA()
⑨12.4g 白磷晶體中含有的P—P鍵數是0.6 NA( )
⑩11g 超重水(T O) 含中子數為5NA( )
1mol/L Na CO 溶液中含有CO 2-的數目小于NA( )
KCIO +6HCl(濃)=KCl+3Cl T+3H O 中，每生成1mol Cl ,轉移電子數 為 2NA( )
e - 電勢正高負低
n 正極
產生氣泡
Zn2+ Cu2+ Cu ++2e-=Cu
SO 2-—Cu + 還原反應
— 陰 離 子 陽離子一 內電路
化學能轉化為電能
負極
發生溶解
Zn—2e-=Zn2+
氧化反應
外 電子流向：負極→沿導線→正極
電
路‘電流方向：正極 →沿導線 → 負極
陽離子一正極
陰離子一負極
原電池總反應：Zn+Cu +=Zn ++Cu
內電路
外電路
①電極材料：活潑金屬為負極，不活潑金屬為正極
②電子流向：電子流出的一極是負極，電子流入的一極是正極
③反應類 型 ：發生氧化反應的一極是負極；發生還原反應的一極是正極
④離子流向：陰離子移向負極；陽離子移向正極
⑤實驗 現 象：逐漸溶解/質量減輕的一極是負極；
有氣泡冒出、有金屬析出/質量增加的一極是正極
判斷：Mg-Al-NaOH 原電池
Fe-Cu-濃HNO 原電池
原電池正負兩極的判斷方法
學導 p50 活動探究1
加快反應速率
H SO
H SO
Zn
(1)Zn 與足量的稀硫酸反應生成H 的圖像。請畫出加 少量CuSO 后的圖像
(2)足量Zn 與稀硫酸反應生成H 如圖，請畫出加入 少量CuSO 溶液后的圖像。
n(H ) n(H )
加快反應速率
t
(2)
十
U
(1)
金屬的腐蝕速度：
原電池的負極>正常腐蝕>原電池的正極
【 注 】當同為負極時，活動性相差越大，腐蝕越快
如要保護鐵閘門，可用導線將其與鋅塊連接，使鋅 做原電池負極，鐵閘門做正極，從而使鐵閘門受到保護。
用于保護金屬
1.先寫總反應的離子方程式，畫出雙線橋 2.拆成半反應，負失氧正得還
① 氧化劑→還原產物，還原劑→氧化產物
② 標電子得失(個數×差價)兩極得失電子數相等 負極：M-ne-=Mn+(Fe-2e-=Fe +)
正極：吸引陽離子，反應順序Ag+>Fe +>Cu +>H+(酸)
( 正極一般不參與電極反應，溶液中的陽離子在正極得電子)
③電荷守恒( 溶 液：H+/OH- ; 熔融 ：C O 2-1O -)
④質量守恒(H O)
練 習 ：Mg-AI-NaOH 原電池 Fe-Cu-濃HNO 原電池
電極反應式的書寫
總反應：2Al+2H O+2NaOH=2NaAlO +3H 個
2AI+2H O+20H=2AlO,+3H N
負極：Al-3e+4OH-=A1O -+2H O
2AI-6e=+80HF=2A1O 4H 0
NaOH 溶液 正極：6 H O+6e=3H 個+60E
兩個特殊的原電池
濃硝酸
1.一極的電極反應式絕不能既升又降
2.電極反應式屬于離子反應，應按離子方程式進行拆寫
3.較難電極反應=總反應-較簡單電極反應
4.寫兩極反應式時得失電子數相等，只寫一極時保持最簡
電解質溶液為NaCI 溶液或海水時，正極O 發生反應，
電極反應式如下：O +4e=+2H O=40J
注意事項
原電池工作對溶液性質的影響：
· 對電極附近的影響→看電極反應式(H+、OH-)
· 對整個溶液性質影響→看總反應式(H O、H+、OH-
負極(Fe): 2Fe-4e-=2Fe2+
正極( C ):O +2H O+4e-=4OH-
總反應式：2Fe+O +2H O=Fe(OH)
【課堂練習】判斷正負極，寫出總反應離子方程式和電極反應式
NaCl(aq)
負極(Zn): Zn-2e-=Zn +
正 極(C): 2MnO +2NH ++2e=Mn O +2NH 個+H O
總反應式：Zn+ 2MnO +2NH Cl=ZnCl +Mn O +2NH 個+H O
化學電池
根據原電池原理，人們研制出很多結構和性能各異的化學 電池，滿足不同的用電需要
1、鋅錳干電池
負極：鋅筒
正極：石墨棒 電解質溶液：氯化銨糊
石墨棒 MnO 糊 NH CI糊 鋅筒
2、鉛酸蓄電池
負極：鉛 Pb
正極：二氧化鉛PbO
電解質溶液：稀硫酸 二次電池
負極(Pb): Pb+SO --2e-=PbSO
正極(PbO ): PbO +4H++SO -+2er =PbSO +2H O 放電
總反應式：Pb+PbO +4H++2SO 充 電2PbSO +2H O
DDD
田e0
ACaution
-Disposeolthe bateny pO
-Expo ebittery to pnl tould causteploson.
3、其他充電電池：鎳氫電池、鋰離子電池
鋰離子電池：鋰電池具有高效、安 全 環保、體積小的優點，多用于手機、 筆記本、照相機和攝像機等電器
負極：通入燃料 正極：通入氧氣O
負極：H -2e-=2H+
正極：O +4e-+4H+=2H O
總反應式：2H +O =2H O
4、燃料電池
燃料電池是一種將燃料( 如H 、CH 、 乙 醇 ) 和氧化劑( 如O ) 的 化學能直接轉化為電能的電化學反應裝置，具有清潔、 安全、高效等特
點。燃料電池的能量轉化率可以達到80% 以上。 用電器
—O (空氣)
正極
電解質
e
H
e
H →
H O*
→H O
負極一
燃料電池電極反應式的書寫方法：
①燃料(H 、CH 、乙醇)作負極，氧化 劑(O 、Cl ) 作正極
②電極為惰性材料(石墨),不參與反應
③總反應一般為燃燒方程式
④酸性環境C→CO , 堿性環境C →CO 2-,含 N→N
酸性條件下
負極：2H -4e-==4H+
正極：O +4H++4e-==2H O
總反應：2H +O =2H O
堿性條件下
負極：2H +4OH--4e-==4H O
正極：O +2H O+4e-==4OH-
總反應：2H +O =2H O
燃料電池---氫氧燃料電池
氫氧燃料電池示意圖
H
負 極
正極 電解質
-O (空氣)
→H O
H
酸性條件下 負極：CH -8e-+2H O ==CO +8H+
正極：2O +8e-+8H+==4H O
總反應：CH +2O ==CO +2H O
堿性條件下 負極：CH -8e-+10OH-==CO 2-+7H O
正極：2O +8e-+4H O==8OH-
總反應：CH +2O +2OH-==CO 2-+3H O
燃料電池---甲烷燃料電池
化學電源的基本類型
(1)活潑金屬作負極，被腐蝕或消耗，發生氧化反應，如鋅錳干電池。
(2)兩電極都參加反應，如鉛蓄電池。
(3)兩電極均為惰性電極，電極本身不發生反應，而是由引入到兩極 上的物質發生反應，如燃料電池。
歸納總結
負極 正極
電解質溶液
A Cu Zn
CuCl
B Zn Cu
H SO
C Zn C
CuSO
D Zn Al
CuCl
一個原電池的總反應的離子方程式是Zn+Cu +=Zn ++Cu, 該反應的的原電池的正確組成是 ( C )
設計原電池
例.將反應Fe+2Fe +=3Fe +, 設計成原電池裝置。畫圖， 并指出正、負極材料，電解質溶液，寫出正負極反應式
Fe 石墨C
Fe (SO ) 或FeCl 溶液
負極：Fe-2e-=Fe +
正極：2Fe ++2e-=2Fe +
設計原電池
Fe Fe Sn Fe Zn Fe &u
海 水
(4)
例 . 下列裝置中四塊相同的Fe 片，放置 一 段時間后腐蝕速率
由快到慢的順序是
421 3
海 水
(1)
海 水
(3)
海 水 (2
原電池的相關計算：電子守恒法
等質量的Fe、Cu、硫酸銅組成的原電池，經過一 段時間后，兩電極質量差為12g, 則消耗Fe g, 析 出Cu g, 導線上通過 mol 電子。
Pb+Pb0 +2H SO ===2PbSO +2H O
PbO ×
P 正極材料是 PbO ,電解質溶液 H SO4。
(2)工作時，電解質溶液中的H+移向PbO 電(正)極。
(3)工作時，電解質溶液中硫酸的濃度減小 (填“增大”“減小”或“不 變”)。
(4)當鉛蓄電池向外電路提供2mole一時，理論上負極板的質量增加96 g。
b
：
列
是
P
b
問
是
下
料
答
)負極材
要求回
(1
按
5.鉛酸電池常用作汽車電瓶，其構造如圖所示，
工作時該電池總的方程式為：
H SO
溶液

展開更多......

收起↑