
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1、2-3-1. 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,專題2 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化,第三單元 化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化,化學(xué)能,燃燒,熱能,蒸汽,機(jī)械能,發(fā)電機(jī),電能,化石燃料,火力發(fā)電中能量是如何轉(zhuǎn)化的呢?,探索實(shí)驗(yàn):Zn與Cu插入稀硫酸的現(xiàn)象與解釋,鋅片表面有氣泡,銅片表面無(wú)氣泡,銅與稀硫酸不反應(yīng),鋅與稀硫酸反應(yīng),?,鋅片有少量氣泡銅片有大量氣泡,鋅片表面有氣泡 銅片表面無(wú)氣泡,思考1:銅片上的氣體是哪里來(lái)的?,電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn);偏向銅片方向,導(dǎo)線中有電流通過(guò),思考2:上述裝置中電流是怎樣產(chǎn)生的?,1、原電池:將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置,結(jié)合下圖和有關(guān)物理知識(shí)確定原電池的電極名稱。,負(fù)極:電子流出的電極(較活潑的金屬),
2、失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng) 正極:電子流入的電極(較不活潑的金屬、 石墨等),得到電子,發(fā)生還原反應(yīng),2、電極的判定,6,還原劑(Zn)失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),氧化劑(H+)在銅極上得到電子,發(fā)生還原反應(yīng),還原劑失去的電子從鋅極流出,流入銅極.,經(jīng)外電路,Zn2+,H+,SO42-,電流方向,3、原電池的工作原理:,電子從負(fù)極流向正極。,電流方向正極到負(fù)極。,陽(yáng)離子向正極移動(dòng),陰離子向負(fù)極移動(dòng)。,7,4、原電池的電極反應(yīng)式,氧化 反應(yīng),Zn2e- Zn2+,2H+ + 2e-H2,負(fù)極,正極,Zn+2H+Zn2+H2,還原 反應(yīng),實(shí)驗(yàn)探究形成原電池的條件,(可以),(可以),(可以),(不可以),
3、形成條件一: 活潑性不同的兩個(gè)電極,負(fù)極:較活潑的金屬 正極:較不活潑的金屬、石墨等,(可以),(不可以),形成條件二:電極需插進(jìn)電解質(zhì)溶液中,實(shí)驗(yàn)探究形成原電池的條件,實(shí)驗(yàn)探究形成原電池的條件,形成條件三:必須形成閉合回路,(不可以),5、原電池的構(gòu)成條件: (1)有自發(fā)發(fā)生的氧化還原反應(yīng) (2)有活動(dòng)性不同的兩種金屬【或金屬與非金屬導(dǎo)體(如石墨)】作電極。 (3)有電解質(zhì)溶液 (4)形成閉合電路【兩電極用導(dǎo)線相連接或直接相互接觸】,下列哪些裝置能產(chǎn)生電流,形成原電池?,6、原電池原理的應(yīng)用 (1)加快氧化還原反應(yīng)速率 如實(shí)驗(yàn)室用Zn和稀H2SO4(或稀鹽酸)反應(yīng)制H2,常用粗鋅,它產(chǎn)生H2
4、的速率快。原因是粗鋅中的雜質(zhì)和鋅、稀H2SO4形成原電池,加快了鋅的腐蝕,使產(chǎn)生H2的速率加快。,2比較金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱 原電池中,一般活動(dòng)性強(qiáng)的金屬為負(fù)極,活動(dòng)性弱的金屬為正極。例如有兩種金屬A和B,用導(dǎo)線連接后插入到稀硫酸中,觀察到A極溶解,B極上有氣泡產(chǎn)生,由原電池原理可知,金屬活動(dòng)性AB。 3設(shè)計(jì)原電池 從理論上說(shuō),所有的氧化還原反應(yīng)都可設(shè)計(jì)成原電池。設(shè)計(jì)原電池時(shí),根據(jù)已知要求,結(jié)合氧化還原反應(yīng)的有關(guān)知識(shí)確定原電池的正、負(fù)極及材料,再結(jié)合原電池總反應(yīng)確定電解質(zhì)溶液及電極反應(yīng)式。,例現(xiàn)有反應(yīng): ANaOHHCl=NaClH2O BZnH2SO4=ZnSO4H2 (1)根據(jù)兩反應(yīng)本質(zhì),判斷
5、能否設(shè)計(jì)成原電池:_。 (2)如果不能,說(shuō)明其原因_。 (3)如果可以,則寫出正、負(fù)極材料及其電極反應(yīng)式、電解質(zhì)溶液名稱: 負(fù)極_,_; 正極_,_。 電解質(zhì)溶液:_。,1.下列裝置中能組成原電池形成電流的是( ),習(xí)題一:,C,原電池的判斷,2.某金屬能跟稀鹽酸作用發(fā)出氫氣,該金屬與鋅組成原電池時(shí),鋅為負(fù)極,此金屬是( ) A.Mg B.Fe C.Al D.Cu,原電池的工作原理,B,3.由銅鋅和稀硫酸組成的原電池工作時(shí),電解質(zhì)溶液的 PH( ) A.不變 B先變大后變小 C逐漸變大 D.逐漸變小,C,習(xí)題二,習(xí)題三,4.把a(bǔ)、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中,用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池。若a
6、、b相連時(shí),a為負(fù)極;c、d相連時(shí),電流由d到c;a、c相連時(shí),c極上產(chǎn)生大量氣泡,b、d相連時(shí),b上有大量氣泡產(chǎn)生,則四種金屬的活動(dòng)性順序由強(qiáng)到弱的為( ) Aa b c d Ba c d b Cc a b . d Db d c a,B,利用原電池電極判斷金屬性強(qiáng)弱,習(xí)題四,5.一個(gè)電池反應(yīng)的離子方程式是 Zn+Cu2+=Zn2+ +Cu, 該反應(yīng)的的原電池正確組合是( ),C,原電池構(gòu)成條件,閱讀教材41頁(yè) 資料卡 分析鋼鐵電化學(xué)腐蝕 的原因。,鋼鐵的吸氧腐蝕,原理:在潮濕空氣中鋼鐵表面形成無(wú)數(shù)微小的原電池。 負(fù)極:Fe2e=Fe2+ 正極:2H2O+O2+4e=4OH Fe2+ +2OH
7、 =Fe(OH)2 4Fe(OH)2 +2H20+O2 = 4Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O,高考試題匯編,1(2012大綱11)四種金屬片兩兩相連浸入稀硫酸中都可組成原電池,相連時(shí),外電路電流從流向;相連時(shí),為正極;相連時(shí),上有氣泡逸出;相連時(shí),的質(zhì)量減少。據(jù)此判斷這四種金屬活動(dòng)性由大到小的順序是 A B C D,B,2(2011廣東12)某小組為研究電化學(xué)原理,設(shè)計(jì)如圖2裝置。 下列敘述不正確的是,Aa和b不連接時(shí),鐵片上會(huì)有金屬銅析出 Ba和b用導(dǎo)線連接時(shí),銅片上發(fā)生的反應(yīng)為:Cu22e Cu C無(wú)論a和b是否連接,鐵片均會(huì)溶解,溶液從藍(lán)色逐漸變成淺綠色 Da和b分別連接直流電源正、負(fù)極,電壓足夠大時(shí),Cu2向銅電極移動(dòng),D,3(09廣東理科基礎(chǔ)34)下列有關(guān)電池的說(shuō)法不正確的是 A手機(jī)上用的鋰離子電池屬于二次電池 B銅鋅原電池工作時(shí),電子沿外電路從銅電極流向鋅電極 C甲醇燃料電池可把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 D鋅錳干電池中,鋅電極是負(fù)極,B,4、(09上海理
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