高中化學(xué)第1章化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能_電池第1課時(shí)課件魯科版.pptx

1、,學(xué)習(xí)目標(biāo)定位 1.以銅鋅原電池為例，熟悉原電池的工作原理。 2.會(huì)正確判斷原電池的正極和負(fù)極。 3.學(xué)會(huì)原電池電極反應(yīng)式的書寫方法。,一原電池的工作原理,達(dá)標(biāo)檢測提升技能,二原電池的電極判斷及電極反應(yīng)式的書寫,內(nèi)容索引,一原電池的工作原理,新知導(dǎo)學(xué),1.按右圖所示裝置，完成實(shí)驗(yàn)并回答下列問題： (1)有關(guān)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是鋅片_，銅片_，CuSO4溶液顏色_。檢流計(jì)的指針_，該裝置中的能量變化是_能轉(zhuǎn)化為_能。,溶解,加厚變亮,變淺,發(fā)生偏轉(zhuǎn),化學(xué),電,(2)電子流動(dòng)方向和電流方向 外電路：電子由_電極經(jīng)過導(dǎo)線流向_電極，電流由_電極流向_電極。 內(nèi)電路：電流由_電極流向_電極。,鋅,銅,銅,鋅,

2、鋅,銅,(4)用溫度計(jì)測量溶液的溫度，其變化是_，原因是_。,(3)電極反應(yīng)：負(fù)極反應(yīng)式是_；正極反應(yīng)式是_；總反應(yīng)式是_。,Zn2e=Zn2,Cu22e,=Cu,ZnCu2=Zn2Cu,還有部分,溶液的溫度略有升高,Cu2直接在鋅電極上得電子被還原，部,分化學(xué)能轉(zhuǎn)化成熱能,相關(guān)視頻,2.按下圖所示裝置，完成實(shí)驗(yàn)，并回答下列問題： (1)實(shí)驗(yàn)過程中，你能觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_；_。,鋅片溶解，銅片加厚變亮,檢流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；CuSO4溶液的顏色變淺,(2)用溫度計(jì)測量溶液的溫度，其結(jié)果是_，由此可說明_。,溶液的溫度不升高(或無變化),CuSO4溶液中的Cu2不能移向鋅片得電子被還原,(3)離

3、子移動(dòng)方向 硫酸鋅溶液中：_向鹽橋方向移動(dòng)； 硫酸銅溶液中：_向銅極方向移動(dòng)； 鹽橋中：K移向_極區(qū)(CuSO4溶液)，Cl移向_極區(qū)(ZnSO4溶液)。,Zn2,Cu2,正,負(fù),不偏轉(zhuǎn)。如果要使檢流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則該裝置中必須形成閉合回路，若取出鹽橋，很顯然該裝置未構(gòu)成閉合回路，檢流計(jì)指針不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。,(4)若取出裝置中的鹽橋，檢流計(jì)的指針是否還會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)？為什么？,答案,相關(guān)視頻,3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：與問題1中的原電池裝置相比較，問題2中雙液原電池具有的特點(diǎn)是 (1)具有鹽橋。取下鹽橋，無法形成_，反應(yīng)不能進(jìn)行。 (2)兩個(gè)半電池完全隔開，Cu2無法移向鋅片，防止_ 與_反應(yīng)，有利于最大程度

4、地將_轉(zhuǎn)化為_。,閉合回路,Cu2,化學(xué)能,電能,負(fù)極Zn,1.原電池的工作原理,氧化反應(yīng),陰,電流,還原反應(yīng),陽,2. 原 電 池 正 負(fù) 極 的 判 斷,弱,入,強(qiáng),陽,出,入,出,陰,還原,氧化,3.原電池的設(shè)計(jì) 從理論上講，任何一個(gè)自發(fā)的氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計(jì)成原電池。關(guān)鍵是選擇合適的電解質(zhì)溶液和兩個(gè)電極。 (1)電解質(zhì)溶液：一般能與_反應(yīng)，或者溶解在溶液中的物質(zhì)(如O2)與_反應(yīng)。 (2)電極材料：一般較活潑的金屬作為_，較不活潑的金屬或非金屬導(dǎo)體作為_。,負(fù)極,正極,負(fù)極,負(fù)極,1.關(guān)于下圖所示的原電池，下列說法正確的是,活學(xué)活用,答案,解析,A.電子從鋅電極通過檢流計(jì)流向銅電極

5、B.鹽橋中的陰離子向硫酸銅溶液中遷移 C.鋅電極發(fā)生氧化反應(yīng)；銅電極發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)是2H2e =H2 D.取出鹽橋后，檢流計(jì)仍會(huì)偏轉(zhuǎn)，銅電極在反應(yīng)前后質(zhì)量不變,鋅片為負(fù)極，銅片為正極，電子從負(fù)極流向正極，A選項(xiàng)正確； 鹽橋中的陰離子向負(fù)極移動(dòng)，B選項(xiàng)錯(cuò)誤； 負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，銅電極發(fā)生的反應(yīng)為Cu2 2e=Cu，C選項(xiàng)錯(cuò)誤； 取出鹽橋后不能形成原電池，銅電極在反應(yīng)后質(zhì)量增加，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。,2.根據(jù)氧化還原反應(yīng)：2Ag(aq)Cu(s)=Cu2(aq)2Ag(s)，畫出原電池示意圖并在圖中加入檢流計(jì)，注明電極材料名稱和電解質(zhì)溶液，其中鹽橋?yàn)轱柡蚄NO3瓊脂溶液。,請回

6、答下列問題： (1)銀電極為電池的_極，寫出兩電極的電極反應(yīng)式： Ag電極： _；Cu電極： _。,答案,解析,Cu2e=Cu2,正,2Ag2e=2Ag,由反應(yīng)方程式可知，該電池的電極反應(yīng)式為正極：2Ag2e=2Ag，負(fù)極：Cu2e=Cu2。所以負(fù)極應(yīng)為Cu，正極為Ag，電解質(zhì)溶液應(yīng)為CuSO4溶液和AgNO3溶液，外電路中的電子從Cu極流向Ag極。鹽橋中的K移向正極(Ag極)， 移向負(fù)極(Cu極)。,(2)外電路中的電子是從_電極流向_電極。 (3)鹽橋中向CuSO4溶液中遷移的離子是_(填字母)。 A.K B.,Ag,B,Cu,C.Ag,答案,答案,二原電池的電極判斷及電極 反應(yīng)式的書寫,

7、1.原電池電極(正極、負(fù)極)的判斷依據(jù)有多種。試填寫下表：,新知導(dǎo)學(xué),活潑金屬,不活潑金屬或非金屬導(dǎo)體,電子流入,電子流出,氧化反應(yīng),還原反應(yīng),電極增重或產(chǎn)生氣體,電極減輕,2.將鐵片、銅片用導(dǎo)線連接后，置于稀硫酸中，形成原電池，其正極反應(yīng)式_；負(fù)極反應(yīng)式_；總反應(yīng)方程 式_。,Fe2e=Fe2,2H2e=H2,FeH2SO4=FeSO4H2,負(fù)極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)； 正極得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)。根據(jù)活潑性，鐵為負(fù)極。,答案,解析,3.有一紐扣電池，其電極分別為Zn和Ag2O，以KOH溶液為電解質(zhì)溶液，電池的總反應(yīng)為ZnAg2OH2O=2AgZn(OH)2。 (1)Zn發(fā)生_反應(yīng)，是_極，

8、電極反應(yīng)式是_。 (2)Ag2O發(fā)生_反應(yīng)，是_極，電極反應(yīng)式是_ 。,Zn2e=Zn2,Ag2O2eH2O=,2Ag2OH,氧化,負(fù),還原,正,1.一般電極反應(yīng)式的書寫方法 (1)定電極，標(biāo)得失。按照負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，判斷出電極反應(yīng)產(chǎn)物，找出得失電子的數(shù)量。 (2)看環(huán)境，配守恒。電極產(chǎn)物在電解質(zhì)溶液的環(huán)境中，應(yīng)能穩(wěn)定存在，如堿性介質(zhì)中生成的H應(yīng)讓其結(jié)合OH生成水。電極反應(yīng)式要依據(jù)電荷守恒和質(zhì)量守恒、得失電子守恒等加以 配平。 (3)兩式加，驗(yàn)總式。兩電極反應(yīng)式相加，與總反應(yīng)方程式對(duì)照驗(yàn)證。,2.已知電池總反應(yīng)式，書寫電極反應(yīng)式 (1)分析化合價(jià)，確定正極、負(fù)極的反應(yīng)物與產(chǎn)

9、物。 (2)在電極反應(yīng)式的左邊寫出得失電子數(shù)，使得失電子守恒。 (3)根據(jù)質(zhì)量守恒配平電極反應(yīng)式。,3.利用反應(yīng)Cu2FeCl3=CuCl22FeCl2設(shè)計(jì)成如下圖所示原電池，回答下列問題： (1)寫出電極反應(yīng)式： 正極_；負(fù)極_。,活學(xué)活用,答案,2Fe32e=2Fe2,Cu2e=Cu2,解析,該原電池中Cu為負(fù)極，電極反應(yīng)式為Cu2e=Cu2； C為正極，電極反應(yīng)式為2Fe32e=2Fe2。X應(yīng)為FeCl3溶液，Y應(yīng)為CuCl2溶液。原電池工作時(shí)，鹽橋中的陽離子向正極(C)移動(dòng)。,(2)圖中X溶液是_，Y溶液是_。 (3)原電池工作時(shí)，鹽橋中的_(填“陽”或“陰”)離子向X溶液方向移動(dòng)。,

10、答案,FeCl3,陽,CuCl2,答案,4.某探究活動(dòng)小組想利用原電池反應(yīng)檢測金屬的活動(dòng)性順序，有甲、乙兩位同學(xué)均使用鎂片與鋁片作為電極，但甲同學(xué)將電極放入6 molL1的稀H2SO4中，乙同學(xué)將電極放入6 molL1的NaOH溶液中，如圖所示。,(1)寫出甲池中發(fā)生的有關(guān)電極反應(yīng)的反應(yīng)式： 負(fù)極_，正極_。,Mg2e=Mg2,答案,解析,2H2e=H2,甲池中電池總反應(yīng)方程式為MgH2SO4=MgSO4H2，Mg為負(fù)極，電極反應(yīng)式為Mg2e=Mg2； Al為正極，電極反應(yīng)式為2H2e=H2。,(2)寫出乙池中發(fā)生的有關(guān)電極反應(yīng)的反應(yīng)式： 負(fù)極_，正極_。 總反應(yīng)離子方程式為_。,2Al8OH

11、6e=2Al(OH)4,答案,解析,6H2O6e=6OH3H2,2Al2OH6H2O=2Al(OH)43H2,乙池中電池總反應(yīng)方程式為2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2，負(fù)極上為Al被氧化生成Al3后與OH反應(yīng)生成Al(OH)4，電極反應(yīng)式為2Al8OH6e=2Al(OH)4； 正極產(chǎn)物為H2，電極反應(yīng)式為6H2O6e=6OH3H2。,達(dá)標(biāo)檢測提升技能,1.用銅片、銀片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、導(dǎo)線和鹽橋(裝有瓊脂KNO3的U形管)構(gòu)成一個(gè)原電池。以下有關(guān)該原電池的敘述正確的是 在外電路中，電流由銅電極流向銀電極 正極反應(yīng)為Age=Ag 實(shí)驗(yàn)過程中取出鹽橋，原電

12、池仍繼續(xù)工作 將銅片浸入AgNO3溶液中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)與該原電池反應(yīng)相同 A. B. C. D.,答案,解析,1,2,3,4,5,銅片、銀片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、導(dǎo)線、鹽橋構(gòu)成一個(gè)原電池，Cu為負(fù)極，Ag為正極，兩極電極反應(yīng)分別為負(fù)極：Cu2e=Cu2，正極：2Ag2e=2Ag，鹽橋起到了傳導(dǎo)離子、形成閉合回路的作用，電子的流向是由負(fù)極流向正極，電流的方向與電子的流向相反，因此C正確。,1,2,3,4,5,2.某小組為研究電化學(xué)原理，設(shè)計(jì)了如圖所示裝置。下列敘述不正確的是 A.a和b不連接時(shí)，鐵片上會(huì)有金屬銅析出 B.a和b用導(dǎo)線連接時(shí)，銅片上發(fā)生的反應(yīng)為Cu2 2e=Cu

13、C.無論a和b是否連接，鐵片均會(huì)溶解，溶液均從 藍(lán)色逐漸變成淺綠色 D.a和b用導(dǎo)線連接后，電流由鐵電極經(jīng)導(dǎo)線流向 銅電極,答案,解析,1,2,3,4,5,a和b不連接時(shí)，F(xiàn)e和Cu2直接發(fā)生氧化還原反應(yīng)，鐵片上會(huì)有金屬銅析出，A項(xiàng)正確； 若a和b用導(dǎo)線連接，則構(gòu)成原電池，此時(shí)鐵為負(fù)極，銅為正極，電極反應(yīng)式分別為Fe2e=Fe2，Cu22e=Cu，B項(xiàng)正確； 分析選項(xiàng)A、B可知，選項(xiàng)C是正確的； 在原電池中，電流應(yīng)由正極流出，經(jīng)導(dǎo)線流向負(fù)極，故D項(xiàng)錯(cuò)。,1,2,3,4,5,3.某電池的總反應(yīng)為Fe2Fe3=3Fe2，能實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)的原電池是,答案,解析,1,2,3,4,5,能實(shí)現(xiàn)反應(yīng)Fe2Fe3

14、=3Fe2的原電池應(yīng)符合以下條件：負(fù)極為Fe，正極材料的活潑性比Fe差； 電解質(zhì)溶液應(yīng)為含F(xiàn)e3的溶液，B、D兩項(xiàng)電解質(zhì)溶液選錯(cuò)； C項(xiàng)負(fù)極材料選錯(cuò)。,1,2,3,4,5,4.某原電池裝置如圖所示。下列有關(guān)敘述中正確的是 A.Fe為正極，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)：2H2e=H2 D.工作一段時(shí)間后，NaCl溶液中 c(Cl)增大,答案,解析,1,2,3,4,5,該裝置是原電池。A項(xiàng)，在該原電池中Fe為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)； B項(xiàng)，工作一段時(shí)間后，左邊的燒杯中會(huì)含有大量的Fe2，溶液的pH減小，右邊燒杯中的H不斷放電產(chǎn)生氫氣，因此燒杯中溶液pH會(huì)逐漸增大； C項(xiàng)，負(fù)極反應(yīng)是Fe2e=Fe2； D項(xiàng)，工作一段時(shí)間后，左側(cè)燒杯中由于Fe2不斷進(jìn)入溶液，根據(jù)溶液呈電中性原則，鹽橋中的Cl會(huì)進(jìn)入該燒杯溶液中，則該燒杯溶液中c(Cl)增大。,1,2,3,4,5,5.(1)向等質(zhì)量的兩份鋅粉a、b中分別加入過量的稀H2SO4，同時(shí)向a中加入少量CuSO4溶液，下列產(chǎn)生氫氣的體積(V)與時(shí)間(t)的關(guān)系基本正確的是,答案,解析,1,2,3,4,5,Zn粉的質(zhì)量相等、H2SO