课件：2.3.1化学能转化为电能.ppt

第1课时 化学能转化为电能,第1课时,课堂互动讲练,知能优化训练,课前自主学案,探究整合应用,课前自主学案,一、原电池的定义 把_能转化为_能的装置叫做原电池。 二、原电池的构成条件 (1)电极材料，两种金属活动性不同的金属或金属和其他导电的材料(非金属或某些氧化物等)。 (2)两电极必须浸在_中，两电极 之间要用导线连接，形成_。 (3)_ 反应自发进行。,化学,电,电解质溶液,闭合回路,氧化还原,思考感悟,下列装置能否形成原电池，其理由是什么？,【提示】 都不能。第一个没有形成闭合回路；第二个两个电极相同；第三个没有电解质溶液(乙醇是非电解质)。,三、原电池的工作原理 外电路中：较活泼金属材料作_，_ 电子，电子经外电路流向较不活泼金属或导体 (正极)，而使外电路中产生电流。 内电路中：电解质溶液内，阳离子向_移 动，阴离子向_移动，使电流通过电解质 溶液。 四、电极反应 以铜锌(稀硫酸)原电池为例，如图所示 负极(锌)反应式：_，发生 _反应；现象：_。,负极,失去,正极,负极,氧化,Zn2e=Zn2,锌不断溶解,正极(铜)反应式：2H2e=H2，发生_反应；现象：_。 总反应式：_。,还原,有气泡逸出，铜不变,ZnH2SO4=ZnSO4H2,1关于原电池的叙述中正确的是( ) A构成原电池的必须是两种不同的金属 B原电池是将化学能转变为电能的装置 C原电池工作时总是负极溶解，正极上有物质生成 D原电池的正极是还原剂，总是溶液中的阳离子在此被还原 答案：B,2将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是( ) A两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B甲中铜片是正极、乙中铜片是负极 C两烧杯中溶液的pH均增大 D产生气泡速率甲比乙慢,答案：C,3对铜锌稀硫酸组成的原电池装置中，当导线中有1 mol电子通过时，理论上的两极变化是( ) 锌片溶解了32.5 g 锌片增重32.5 g 铜片上析出1 g H2 铜片上析出1 mol H2 A和 B和 C和 D和 答案：A,课堂互动讲练,(2011年金华高一检测)某实验兴趣小组用如图所示装置做完实验后，在读书卡片上记下了如下6条记录，其中正确的是( ),A B C D 【解析】 本题考查了原电池的组成及反应原理。在铜锌原电池中，锌为负极，失去电子，发生氧化反应，电极反应为Zn2e=Zn2。Cu为正极，得到电子，发生还原反应，电极反应为2H2e=H2。所以H向正极移动，电子由锌流出，经过导线流向铜，每流过1 mol电子，生成0.5 mol H2，正确选项为。 【答案】 B,变式训练1 关于如图所示装置的叙述，正确的是( ) A铜是负极，铜片上有气泡产生 B铜片质量逐渐减少 C电流从锌片经导线流向铜片 D氢离子在铜片表面被还原 解析：选D。以稀硫酸作为电解质溶液的CuZn原电池中，Zn作为负极，发生的反应为：Zn2e=Zn2，现象为锌片质量减少；铜作为正极，发生的反应为：2H2e=H2，现象为铜片上有气泡产生。电子从锌片流出经导线流入铜片，电流从铜片流入锌片。,1加快氧化还原反应速率 如实验室用Zn和稀H2SO4(或稀盐酸)反应制H2，常用粗锌，它产生H2的速率快。原因是粗锌中的杂质和锌 、稀H2SO4形成原电池，加快了锌的腐蚀，使产生H2的速率加快。 2比较金属的活泼性强弱 原电池中，一般活泼性强的金属为负极，活泼性相对较弱的金属为正极。例如，有两种金属A和B，用导线连接后插入到稀硫酸中，观察到A极溶解，B极上有气泡产生，由原电池原理可知，金属活泼性AB。,(2011年宁波高一检测)把a、b、c、d四块金属板浸入稀硫酸中，用导线两两相连，可以形成原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，c溶解；a、c相连时，c极上产生大量气泡；b、d相连时，b极上有大量气泡。四块金属的活动性顺序是( ) Aacdb Bcabd Cacbd Dcadb 【解析】 该题考查根据原电池原理比较金属的活动性强弱。较活泼的金属为负极，被氧化溶解；相对不活泼的金属为正极，冒气泡或析出金属。所以，四块金属的活动顺序是acdb。,【答案】 A 【规律方法】 金属活泼性的判断依据： (1)单质与水或酸反应难易：反应越剧烈，该金属越活泼。 (2)最高价氧化物的水化物的碱性强弱：碱性越强，金属越活泼。 (3)金属间的置换反应：若A能从B的盐溶液中置换出B，则A的活泼性比B的强。 (4)简单阳离子氧化性强弱：氧化性越强，该金属的活泼性越弱。 (5)两金属构成原电池时，作负极(或电子流出，电流流入或发生氧化反应等)的金属比作正极(或电子流 入，电流流出或发生还原反应等)的金属活泼性强。,变式训练2,解析：选D。在氢氧化钠溶液中能反应生成气体的金属，其活泼性不一定强，如Mg和Al。,从理论上说，任何一个能自发进行的氧化还原反应都可以设计成原电池。例如，利用Cu2FeCl3=2FeCl2CuCl2的氧化还原反应可设计成如图所示的原电池，该原电池的电极反应式为： 负极(Cu)：Cu2e= Cu2(氧化反应) 正极(C)：2Fe32e=2Fe2(还原反应),现有如下两个反应： (A)NaOHHCl=NaClH2O (B)ZnH2SO4=ZnSO4H2 (1)根据两反应本质，判断能否设计成原电池_。 (2)如果不能，说明其原因_ _。,(3)如果可以，则写出正、负极材料及其电极反应式、电解质溶液名称： 负极：_，_； 正极：_，_。 电解质溶液：_。,【解析】 解答本题应先根据原电池的实质发生氧化还原反应，判断出能否设计成原电池，再根据判断原电池的正负极的方法进行分析求解。由于原电池的实质是发生氧化还原反应，所以，只有发生氧化还原反应才能设计成原电池。对于：ZnH2SO4=ZnSO4H2，Zn失去电子作原电池的负极，H得到电子在正极上发生还原反应，正极为活泼性比Zn弱的导电固体材料，如Cu、Ag、石墨等。 【答案】 (1)(A)不能；(B)能 (2)(A)的反应为非氧化还原反应，没有电子转移 (3)锌 Zn2e=Zn2 铜(银、石墨等) 2H2e=H2 稀硫酸,变式训练3 利用反应Zn2FeCl3=ZnCl22FeCl2设计一个原电池。在图中方格内画出实验装置图，并指出正极为_，电极反应式为_； 负极为_，电极反应式为_。,解析：先将反应拆成得电子和失电子的两个电极反应，再结合原电池的电极反应特点进行分析。Zn2FeCl3=ZnCl22FeCl2可拆为两个电极反应：失电子反应：Zn2e=Zn2，得电子反应：2Fe32e=2Fe2，根据原电池的电极反应特点知，该电池用Zn作负极，正极要保证Fe3得到负极失去的电子，一般用不能还原Fe3的材料，如碳棒、铂等，电解液须提供Fe3，可用FeCl3溶液。,答案： Pt 2Fe32e=2Fe2 Zn Zn2e=Zn2,探究整合应用,探究铝电极在原电池中的作用 在原电池中，电解质溶液的浓度、酸碱性等会影响电极反应，使发生的电极反应有区别，电极材料(负极)是否参加反应也与电解质溶液有关，在书写电极反应时应注意分析。,某化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下：,根据表中的实验现象回答下列问题： (1)实验1、2中Al所作的电极(正极或负极)是否相同_(填“是”或“否”)。,(2)对实验3完成下列填空： 铝为_极，电极反应式：_。 石墨为_极，电极反应式：_。 电池总反应方程式：_。 (3)实验4中铝作负极还是正极_，理由是_。写出铝电极的电极反应式_。,(4)解释实验5中电流计指针偏向铝的原因：_ _。 (5)根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素：_。,【解析】 在这样的原电池中，相对较活泼的金属材料作负极。在稀盐酸中的活泼性MgAl、AlCu。由实验1和2可知，在这里的原电池中电流计指针是偏向正极。 在实验3中电流计指针偏向石墨，由上述规律可知，Al是负极，石墨是正极。化学反应是Al失去电子被氧化为Al3，盐酸中的H得到电子被还原为H2。 在NaOH溶液中活泼性AlMg，则Al是负极，Mg是正极。 Al在浓硝酸中被钝化，Zn在浓硝酸中被氧化，即在浓硝酸中活泼性ZnAl