6.1.3原電池的構成條件及應用課件高一下學期化學人教版

2023-2024學年必修第二冊(人教版2019)第六章化學反應與能量第一節(jié)

化學反應與能量變化下列哪些裝置能構成原電池？稀硫酸AgCuA稀硫酸ZnCu稀硫酸ZnFeZnH2SO4溶液

G√√√√CuZn---Zn2+H+H+Zn－2e－=Zn2+氧化反應還原反應負極正極陽離子陰離子SO42-發(fā)生溶解產(chǎn)生氣泡原電池總反應：Zn+2H+=Zn2++H2↑電子流向：負極

沿導線

正極電流方向：正極沿導線負極外電路：內(nèi)電路：陰離子負極陽離子正極外電路內(nèi)電路2H++2e－=H2↑

學習

目標第3課時原電池原理的應用PART01PART02宏觀辨識與微觀探析：認識化學能與電能之間的相互轉化；明確原電池的構成條件。實驗探究與創(chuàng)新意識：探究原電池的原理和組成條件，培養(yǎng)分析與歸納能力，學習設計原電池的方法設計原電池[學習任務一]原電池的應用1、設計化學電源設計原電池的基本思路還原劑＋氧化劑＝氧化產(chǎn)物＋還原產(chǎn)物氧化還原反應氧化反應還原反應分開進行形成閉合回路（失電子）（得電子）原電池負極反應物負極材料正極反應物正極材料？原理：理論上任何自發(fā)的氧化還原反應都可以設計成原電池設計思路(1)定反應：確定一個能夠自發(fā)進行的氧化還原反應。(2)拆兩半：將氧化還原反應拆分為氧化反應和還原反應兩個半反應，

分別作為負極和正極的電極反應

還原劑－ne－===氧化產(chǎn)物(負極電極反應)；

氧化劑＋ne－===還原產(chǎn)物(正極電極反應)。(3)找材料：電極材料必須導電，負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中，本身失去電子的材料；

電解質(zhì)溶液一般能與負極反應。(4)畫裝置：連接電路形成閉合回路，畫出原電池示意圖。[例1]設計原電池，以Fe+CuSO4=FeSO4+Cu進行設計，畫出原電池示意圖，標出正負極和電子移動方向，并寫出該電池的正負極電極反應式。1.已知反應Cu＋2FeCl3=CuCl2

+2FeCl2

，請設計原電池，寫出電極反應式。正極：負極：總反應：Cu－2e-＝Cu2+2Fe3++2e-＝2Fe2+2Fe3++Cu＝Cu2++2Fe2+2.下面是四個化學反應，你認為理論上<zzd>不可</zzd>用于設計原電池的化學反應是(

)

D思考實驗室制取氫氣時，常在稀硫酸中加入少量的硫酸銅溶液，其目的是什么？H＋H＋提示：裝置乙產(chǎn)生H2的反應速率快。裝置甲中，氧化反應和還原反應都在Zn表面進行，生成的Zn2＋排斥H＋，使H＋越來越難靠近Zn表面得電子。裝置乙構成了原電池，氧化反應和還原反應分別在兩個不同區(qū)域進行，Zn失去的電子沿導線聚集在Cu棒上，溶液中H＋非常容易靠近Cu表面得電子生成H2，因此反應速率加快。2、加快化學反應速率在鋅與稀H2SO4反應制取氫氣時加入少量CuSO4溶液，CuSO4與鋅發(fā)生置換反應生成Cu，從而形成Cu－Zn微小原電池，加快產(chǎn)生H2的速率練習：過量鐵與少量稀硫酸反應，為了加快反應速率，但是又不影響生成氫氣的總量，可以采取的措施是（）A．加入適量NaCl溶液 B．加入適量的水C．加入幾滴硫酸銅溶液 D．再加入少量稀硫酸C一般來說，作負極的金屬的活動性強于正極金屬3、判斷金屬活動性強弱比較把A、B、C、D四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導線兩兩相連組成原電池。若A、B相連時，A為負極；C、D相連時，D上產(chǎn)生大量氣泡；A、C相連時，電流由C經(jīng)導線流向A；B、D相連時，電子由D經(jīng)導線流向B，則此四種金屬的活動性由強到弱的順序為（

）①A＞B＞C＞D②A＞C＞D＞B③C＞A＞B＞D④B＞A＞C＞DA＞BC＞DA＞CD＞B②

X、Y、Z、W四種金屬片進入稀鹽酸中,用導線連接,可以組成原電池,實驗結果如下圖所示:則四種金屬的活潑性由強到弱的順序為______________Z>Y>X>W活動性：Z

>Y活動性：Y

>X活動性：Z

>W活動性：X>W4、用于金屬保護原理：作原電池正極的金屬材料不參與反應方法：將被保護金屬作為原電池的正極而受到保護，

另外一種金屬作負極被腐蝕如在船底表面鑲嵌鋅塊，以減少船體被海水腐蝕。犧牲陽極的陰極保護法

練習：如圖下列各燒杯中都盛有海水，鐵在其中腐蝕由快到慢的順序是（）FeABSnFeCZnFeDCuFeA.B＞A＞C

＞

DB.D＞

C＞

A

＞

BC.D＞

B＞

A

＞

CD.C

＞

B＞

D＞

A原電池的判斷方法判斷正負極寫出總反應式及電極反應式【例題1】負極(銅)：Cu-2e-=Cu2+正極(銀)：2Ag++2e-=2AgCu+2Ag+=Cu2++2AgCuAgAgNO3CFeCuSO4正極(石墨)：Cu2++2e－=Cu負極(鐵)：Fe

－2e－

=Fe2+

Fe＋Cu2+＝Fe2＋＋Cu作差法[學習任務二]電極反應方程式的書寫

[例題2]

請寫出右邊原電池的電極反應式。Mg

AlNaOH溶液A先寫出總反應：即負極與電解質(zhì)溶液反應2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑2Al+2H2O

+2OH－=2AlO2－+3H2↑拆成離子方程式：根據(jù)化合價升降判斷正負極2Al-6e－＝2Al3+2Al3++8OH-=2AlO2-+4H2O

負極總反應：2Al+8OH-

－6e－＝2AlO2-+4H2O正極：總反應－負極反應：6H2O＋6e－＝6OH—＋3H2↑-6e-+6e-分析負極反應過程請寫出右邊原電池的電極反應式。Mg

AlNaOH溶液A(－)(＋)四步法負

極：

Al

＝AlO2-一步：

二步：

三步：

四步：

Al－3e－

＝AlO2-Al+4OH-

－3e－＝AlO2-

+2H2O

Al－3e－

+4OH-

＝AlO2-正

極：

2H2O＋2e－＝2OH—＋H2↑總反應：2Al+2H2O

+2OH－=2AlO2－+3H2↑×2×3四步法——電極反應式書寫方法：【歸納總結】判找標配準確找出電極反應物和電極產(chǎn)物準確判斷電池的正、負極根據(jù)有關元素化合價變化標出電子得失數(shù)目根據(jù)環(huán)境配平電荷，最后根據(jù)原子個數(shù)配平電極反應式電極反應：負極失去電子的一極氧化反應活性強正極得到電子的一極還原反應活性弱負極():.正極():.總反應式:.負極():.正極():.總反應式:.H2SO4(aq)

AgFe典題精練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。ZnCuIe-e-IFeFe－2e-=Fe2+Ag2H++2e-=H2↑Fe+2H+=Fe2++H2↑CuSO4(aq)ZnZn－2e-=Zn2+

CuCu2++2e-=CuZn+Cu2+=Zn2++

Cu外電路：負極→正極e-正極→負極Ⅰ2.Al和Cu作電極所構成的原電池電解質(zhì)溶液為稀硫酸①Al作____極,②Cu作____極電極反應式是：負極___________________

正極___________________

總反應式_____________________負正2Al-6e-=2Al3+6H++6e-=3H2↑2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑(2Al+6H+=2Al3++3H2↑)變式Al和Cu作電極所構成的原電池電解質(zhì)溶液為濃硝酸①Al作____極②Cu作____極電極反應式是：負極___________________

正極___________________總反應式_______________________正負Cu-2e-=Cu2+2NO3-+4H++2e-=2NO2↑+2H2OCu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O(Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O)Cu

Al稀硫酸A原電池的特點：(1)氧化反應(負極)、還原反應(正極)分別在兩極上發(fā)生。有電流產(chǎn)生(