資源簡(jiǎn)介

(共24張PPT)
第四章 化學(xué)反應(yīng)與電能
第一節(jié) 原電池
問(wèn)題1： 寫(xiě)出以下原電池的總反應(yīng)方程式、電極反應(yīng)式，標(biāo)出電子流向和離子遷移方向，并預(yù)測(cè)能觀察到的現(xiàn)象。
e-
Zn2+
Cu2+
Zn + Cu2+ = Cu + Zn2+
電極反應(yīng)
負(fù)極：Zn - 2e- = Zn2+
正極：Cu2+ + 2e- = Cu
總反應(yīng)
環(huán)節(jié)一：回顧化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置
反思與總結(jié) 原電池原理示意圖
CuSO4溶液
e-
Zn2+
Cu
Zn
Cu2+
負(fù)極 氧化反應(yīng)
正極 還原反應(yīng)
角度1 電極反應(yīng)
角度2 粒子轉(zhuǎn)移方向
外電路：
電子遷移：負(fù)→正
內(nèi)電路：
陽(yáng)離子：移向正級(jí)
陰離子：移向負(fù)極
銅片、鋅片表面均附著紅色固體，
電流表指針偏轉(zhuǎn)，但電流逐漸衰減。
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】
Zn片
【原因分析】
現(xiàn)象
原因
鋅片表面附著紅色固體
電流逐漸衰減
Cu片
解決問(wèn)題的關(guān)鍵：還原劑Zn與氧化劑CuSO4不直接接觸
環(huán)節(jié)二 原電池裝置的改造
兩個(gè)溶液間缺少離子導(dǎo)體，無(wú)法形成閉合回路。
為什么沒(méi)有電流？該如何解決？
鹽橋
鹽橋中一般裝有飽和的KCl溶液和瓊脂制成的膠凍;
膠凍的作用是防止管中溶液流出;
K+和Cl-能在膠凍內(nèi)自由移動(dòng)。
↑
↑
Cl-
K+
思考與討論：（1）圖4-1所示的鋅銅原電池工作時(shí)，電子在導(dǎo)線中的運(yùn)動(dòng)方向是怎樣的？陰離子和陽(yáng)離子在電解質(zhì)溶液中的運(yùn)動(dòng)方向是怎樣的？（2）鋅銅原電池可看作由兩個(gè)半電池組成，一個(gè)氧化反應(yīng)，另一個(gè)發(fā)生還原反應(yīng)。試分別寫(xiě)出兩個(gè)電電極上的反應(yīng)及總反應(yīng)的離子方程式。
e-
e-
Cu
Zn
負(fù)極：
氧化反應(yīng)
正極：
還原反應(yīng)
Cl-
K+
Zn2+
Cu2+
+
-
CuSO4溶液
ZnSO4溶液
裝置中各部分的作用
電極材料
電極反應(yīng)物 電極材料
電極反應(yīng)物 離子導(dǎo)體
離子導(dǎo)體
離子導(dǎo)體
電子導(dǎo)體
原電池的構(gòu)成要素
還原劑-氧化反應(yīng)、氧化劑-還原反應(yīng)
電極反應(yīng)：
離子導(dǎo)體（如電解質(zhì)和鹽橋）：
內(nèi)電路，實(shí)現(xiàn)離子定向遷移
思考與討論：請(qǐng)結(jié)合圖4-1繪制反映原電池工作原理的示意圖，并與同學(xué)交流。示意圖要求包括以下內(nèi)容：
(1)注明原電池的組成；
(2)標(biāo)明氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)發(fā)生的區(qū)域；
(3)標(biāo)明電子的運(yùn)動(dòng)方向和陰離子、陽(yáng)離子的遷移方向。
A
原電池
電流表
e－
e－
－
＋
發(fā)生氧化反應(yīng)
發(fā)生還原反應(yīng)
負(fù)極
正極
離子導(dǎo)體
陽(yáng)離子遷移方向
陰離子遷移方向
鹽橋
A
原電池
電流表
e－
e－
－
＋
發(fā)生氧化反應(yīng)
發(fā)生還原反應(yīng)
負(fù)極
正極
離子導(dǎo)體
陽(yáng)離子遷移方向
陰離子遷移方向
鹽橋
(+)
(-)
G
Zn
Pt
FeCl3溶液
負(fù)極(Zn)：Zn-2e-=Zn2+（氧化反應(yīng)）
正極(Pt或C)：2Fe3++2e-=2Fe2+（還原反應(yīng)）
(+)
(-)
鹽橋
Zn
C
ZnCl2溶液
FeCl3溶液
G
環(huán)節(jié)三 設(shè)計(jì)原電池
問(wèn)題2：依據(jù)反應(yīng)Zn+2Fe3+=2Fe2++Zn2+,設(shè)計(jì)原電池，實(shí)現(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，并概括設(shè)計(jì)原電池的一般思路。
例、依據(jù)反應(yīng)2Fe3+2I- = 2Fe2++I2 ，設(shè)計(jì)成一個(gè)能產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定電流的原電池裝置
C
KI溶液
C
FeCl3溶液
設(shè)計(jì)原電池的一般思路：分析氧化還原反應(yīng)→與電極反應(yīng)相對(duì)應(yīng)→選擇電極材料→選擇正負(fù)極的電解質(zhì)溶液。
原電池電極方程式的書(shū)寫(xiě)
①寫(xiě)出電極總反應(yīng)的離子方程式，標(biāo)雙線橋。
②列物質(zhì)寫(xiě)電極：
正極：氧化劑+ne- = 還原產(chǎn)物
負(fù)極：還原劑-ne- = 氧化產(chǎn)物
③看環(huán)境配守恒：
酸性環(huán)境：O2-與H+結(jié)合成H2O，不能出現(xiàn)OH-.
堿性環(huán)境：O2-與H2O結(jié)合成OH-，不能出現(xiàn)H+和CO2等酸性氣體.
④總反應(yīng)式=負(fù)極反應(yīng)式 +正極反應(yīng)式。
總反應(yīng)：2Al + 2OH－ + 2H2O = 2AlO2－ + 3H2↑
負(fù)極： 2Al + 8OH_ －6e_ = 2AlO2_ + 4H2O
正極：6H2O + 6e_ = 6OH_ + 3H2↑
Mg∣NaOH∣Al
Fe∣濃HNO3∣Cu
總反應(yīng)：Cu + 4H+ + 2NO3－= Cu2+ + 2NO2↑ + 2H2O
負(fù)極： Cu－2e_ = Cu2+
正極：4H+ + 2NO3－ + 2e_= 2NO2↑ + 2H2O
1、下列有關(guān)圖甲和圖乙的敘述不正確的是( )
A.均發(fā)生了化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程
B.Zn和Cu既是電極材料又是反應(yīng)物
C.工作過(guò)程中，電子均由Zn經(jīng)導(dǎo)線流向Cu
D.相同條件下，圖乙比圖甲的能量利用效率高
(鹽橋中裝有含瓊膠的KCl飽和溶液)
2、某原電池裝置如圖所示。下列有關(guān)敘述中正確的是(　　)
A．Fe作正極，發(fā)生氧化反應(yīng)
B．工作一段時(shí)間后，兩燒杯中溶液pH均不變
C．負(fù)極反應(yīng)：2H＋＋2e－=H2↑
D．工作一段時(shí)間后，NaCl溶液中c(Cl－)增大
3、某合作學(xué)習(xí)小組的同學(xué)利用下列氧化還原反應(yīng)設(shè)計(jì)原電池：
2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4=2MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋K2SO4＋8H2O，鹽橋中裝有飽和K2SO4溶液。下列敘述中正確的是( )
A.甲燒杯中溶液的pH逐漸減小
B.乙燒杯中發(fā)生還原反應(yīng)
C.外電路的電流方向是從a到b
D.電池工作時(shí)，鹽橋中的SO42-移向甲燒杯
4、如圖是某同學(xué)設(shè)計(jì)的原電池裝置，
(1)電極Ⅰ上發(fā)生_________(填反應(yīng)類型)，作_____________(填電極名稱)。
(2)電極Ⅱ的電極反應(yīng)式為_(kāi)_______________。
(3)該原電池的總反應(yīng)式為_(kāi)________________________。
(4)鹽橋中裝有含氯化鉀的瓊膠，其作用是_________________________
____________。
6、依據(jù)氧化還原反應(yīng)：Cu＋2Ag＋=Cu2＋＋2Ag設(shè)計(jì)的原電池如圖所示。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
(1)電極X的材料是___，
電解質(zhì)溶液Y是_____________。
(2)銀電極的電極反應(yīng)式是____________________；
X電極的電極反應(yīng)式是________________。
(3)外電路中的電子是從___________極流向___________極。
(4)該原電池的正極是____，還可以選用____________等材料。
7、某探究活動(dòng)小組想利用原電池反應(yīng)檢測(cè)金屬的活動(dòng)性順序，有甲、乙兩位同學(xué)均使用鎂片與鋁片作電極，但甲同學(xué)將電極放入6 mol·L－1稀硫酸中，乙同學(xué)將電極放入6 mol·L－1NaOH溶液中，如圖所示。
(1)寫(xiě)出甲池中發(fā)生的有關(guān)電極反應(yīng)式：
負(fù)極_________________，
正極__________________。
(2)乙池中負(fù)極為_(kāi)____，正極發(fā)生__________反應(yīng)，
總反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_____________________________________。
(3)由此實(shí)驗(yàn)，可得到如下哪些結(jié)論？____(填字母)。
A.利用原電池反應(yīng)判斷金屬活動(dòng)性順序應(yīng)注意選擇合適的介質(zhì)
B.鎂的金屬性不一定比鋁的金屬性強(qiáng)
C.該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明金屬活動(dòng)性順序表已過(guò)時(shí)，已沒(méi)有實(shí)用價(jià)值
D.該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明化學(xué)研究對(duì)象復(fù)雜，反應(yīng)條件多變，應(yīng)具體問(wèn)題具體分析

展開(kāi)更多......

收起↑