資源簡介

(共25張PPT)
專題6 化學(xué)反應(yīng)與能量變化
化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
1．通過實驗探究認(rèn)識化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的原理。
2．從電子轉(zhuǎn)移的角度理解化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)化的本質(zhì)及原電池的構(gòu)成條件，發(fā)展證據(jù)推理與模型認(rèn)知的核心素養(yǎng)。
衛(wèi)星電源
飛機電源
電動汽車電源
筆記本電源
手機電源
手表電源
常見的化學(xué)電源
思考
化學(xué)電源是如何對外提供電能的呢？
實驗裝置 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
______________ _____________ 鋅與稀硫酸_____，
銅與稀硫酸_______
鋅片上有氣泡，
銅片上無氣泡
反應(yīng)
不反應(yīng)
實驗裝置 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
______________ _____________ 產(chǎn)生H2（還原反應(yīng)）
的位置發(fā)生了改變
______________ ______________ _______________ 該裝置將_______
轉(zhuǎn)化為_____
鋅片上無氣泡，
銅片上有氣泡
鋅片上無氣泡，
銅片上有氣泡，
電流表指針偏轉(zhuǎn)
化學(xué)能
電能
實驗現(xiàn)象：
實驗結(jié)論：
鋅片逐漸溶解，銅片有氣泡產(chǎn)生，靈敏電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)
鋅失電子，變成Zn2+進入溶液，H+在銅片上得到電子生成氫氣，
反應(yīng)過程中產(chǎn)生了電能。
靈敏電流計是用來檢測微小電流的電流表，指針可以左右偏轉(zhuǎn)一定角度，電流方向都是規(guī)定的正電荷移動的方向，與電子流動方向是相反的。
原電池
原理分析：
一、原電池
一、原電池
1、概念：原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。
Zn
Zn2+
H+
H+
Cu
e-
e-
e-
e-
H2
H+
H+
H2
稀硫酸
正極
還原反應(yīng)
2H＋＋2e-===H2↑
總反應(yīng)：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑
負(fù)極
氧化反應(yīng)
Zn- 2e- ===Zn2＋
2、工作原理：
一、原電池
原電池的工作原理
一、原電池
3、原電池的構(gòu)成條件：
3、形成閉合回路
4、氧化還原反應(yīng)能自發(fā)進行
2、兩電極插入電解質(zhì)溶液中
1、兩種活潑性不同的金屬(或另一種為非金屬導(dǎo)體)構(gòu)成電極
原電池
一、原電池
注意：
構(gòu)成原電池的兩電極材料不一定都是金屬，
正極材料可以為導(dǎo)電的非金屬，例如石墨。
兩極材料可能參與反應(yīng)，也可能不參與反應(yīng)。
兩個活潑性不同的金屬電極用導(dǎo)線連接，
共同插入電解質(zhì)溶液中不一定構(gòu)成原電池，
必須有一個能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
在判斷原電池正負(fù)極時，既要考慮金屬活潑的強弱也要考慮電解質(zhì)溶液的性質(zhì)。
如Mg—Al—HCl溶液構(gòu)成的原電池中，負(fù)極為Mg；
但是Mg—Al—NaOH溶液構(gòu)成的原電池中，負(fù)極為Al，
正極為Mg。
一、原電池
一、原電池
思考
在銅—鋅—稀硫酸原電池中，電子是怎樣移動的？
電子能否通過電解質(zhì)溶液？離子如何移動？
1、由于金屬鋅比銅活潑，鋅失去電子，電子通過導(dǎo)線流向銅片；
2、電子不能通過電解質(zhì)溶液；
3、在稀硫酸中H＋移向銅片， SO42-移向鋅片；
一、原電池
總結(jié)
原電池中：
電解質(zhì)溶液中，陽離子向正極移動， 陰離子向負(fù)極移動。
電子的移動方向：
離子的移動方向：
從負(fù)極流出，經(jīng)導(dǎo)線流向正極。
口訣
電子不下水，離子不上岸
一、原電池
多數(shù)情況下
解答有關(guān)原電池問題的思維流程如下：
一、原電池
典例解析
C
二、原電池工作原理的應(yīng)用
1．加快氧化還原反應(yīng)的速率
原理：原電池中，氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩極進行，使溶液中離子運動時相互的干擾減小，使反應(yīng)速率增大。
思考
實驗室制氫氣，用純鋅還是粗鋅（含碳）好？
粗鋅放入稀硫酸中構(gòu)成原電池，化學(xué)反應(yīng)速率增大。
如果只有純鋅，處理才能加快反應(yīng)速率？
可滴入幾滴硫酸銅溶液，形成原電池，加快反應(yīng)速率。
二、原電池工作原理的應(yīng)用
2．比較金屬活潑性強弱
原理：
負(fù)極
活潑金屬作負(fù)極
發(fā)生氧化反應(yīng)
反應(yīng)中質(zhì)量減少
正極
不活潑金屬作正極
發(fā)生還原反應(yīng)
質(zhì)量不發(fā)生變化
二、原電池工作原理的應(yīng)用
（1）潮濕的空氣里鋼鐵容易生銹
原理：
負(fù)極反應(yīng)： ；
正極反應(yīng)： ；
總反應(yīng)：2Fe＋ O2 ＋ 2H2O ＝2Fe(OH) 2
4Fe(OH) 2＋O2 ＋ 2H2O ＝4Fe(OH) 3
2Fe－4e-＝2Fe2+
O2＋2H2O＋4e-＝4OH-
3．解釋生活中的現(xiàn)象
二、原電池工作原理的應(yīng)用
3．解釋生活中的現(xiàn)象
（2）暖貼
主要成分：鐵粉、碳、食鹽、水、吸水布（吸水棉）
使用方法：撕開后進入空氣（提供氧氣，供吸氧腐蝕用）
原理：
負(fù)極反應(yīng)： 正極反應(yīng)： ；
總反應(yīng)：2Fe＋ O2 ＋ 2H2O ＝2Fe(OH) 2
4Fe(OH) 2＋O2 ＋ 2H2O ＝4Fe(OH) 3
在此反應(yīng)過程中放熱，因此成為“暖寶寶”“熱敷袋”
2Fe－4e-＝2Fe2+ O2＋2H2O＋4e-＝4OH-
二、原電池工作原理的應(yīng)用
4．設(shè)計原電池
(1)依據(jù)：
已知一個氧化還原反應(yīng)，首先分析找出氧化劑、還原劑，
一般還原劑為負(fù)極材料(或在負(fù)極上被氧化)，
氧化劑(即電解質(zhì)溶液中的陽離子)在正極上被還原。
(2)選擇合適的材料
①電極材料：電極材料必須導(dǎo)電。負(fù)極材料一般選擇較活潑的金屬材料，或者在該氧化還原反應(yīng)中，本身失去電子的材料。
②電解質(zhì)溶液：電解質(zhì)溶液一般能與負(fù)極反應(yīng)。
典例解析
C
C
負(fù)
銅
Cu－2e－===Cu2＋
O2＋4H＋＋4e－===2H2O

展開更多......

收起↑