化学反应与能量转化 化学键化学反应规律优秀课件(第2课时)

第2章化学键化学反应规律第2节化学反应与能量转化第2课时化学反应能量转化的重要应用——化学电池第2章化学键化学反应规律1一、原电池的构造及原理1.原电池原理(1)原电池:一种利用_____________将______________________的装置。氧化还原反应化学能直接转化成电能一、原电池的构造及原理氧化还原反应化学能直接转化成电能2(2)原电池原理①氢氧燃料电池(2)原电池原理3②原电池原理(以氢氧燃料电池为例)实验装置

②原电池原理(以氢氧燃料电池为例)实验装置4原电池原理还原剂和氧化剂分别在两个不同的区域发生_____反应和_____反应,并通过能导电的物质形成_________产生_____两极反应负极氢气_______,发生_____反应正极氧气_______,发生_____反应电子转移电子由___极通过导线流向___极,形成电流氧化还原闭合回路电流失电子氧化得电子还原负正原电池还原剂和氧化剂分别在两个不同的区域两极负极氢气____52.原电池的构造2.原电池的构造6【做一做】如图为由锌、石墨棒和硫酸铜溶液组成的原电池【做一做】7(1)负极反应物是___,___电子发生_____反应;(2)正极反应物是____,___电子发生_____反应;(3)工作时以上原电池中_____能转化为___能。Zn氧化Cu2+还原化学电失得(1)负极反应物是___,___电子发生_____反应;Zn8二、原电池的设计1.基本思路二、原电池的设计92.具体流程2.具体流程103.实例(1)原电池设计3.实例11依据Zn+2H+====Zn2++H2↑实验现象确定负极选择负极反应物:_____锌片__________;正极材料_________________。选择负极材料:_____确定正极选择正极反应物:_______选择正极材料:___________构成闭合回路选择离子导体:_______________选择电子导体:_____锌片锌片氢离子石墨或铜片稀硫酸或稀盐酸导线逐渐溶解表面有气泡生成依据Zn+2H+====Zn2++H2↑实验现象确定选择负极12(2)装置①装置(2)装置13②电极反应负极反应:______________,_____反应;正极反应:2H++2e-====H2↑,还原反应。Zn-2e-====Zn2+氧化②电极反应Zn-2e-====Zn2+氧化14【巧判断】(1)原电池中电子由负极通过导线到正极,然后由正极经溶液再到负极,形成闭合回路。 (

)提示:×。导电时溶液中没有电子的移动,只有阴阳离子的定向移动。【巧判断】15(2)原电池中两电极如果都是金属,一般活泼的金属作负极。 (

)提示:√。活泼的金属容易失电子,原电池中失电子的一极为负极。(2)原电池中两电极如果都是金属,一般活泼的金属作负极。 16(3)铜、锌、稀硫酸组成的原电池中,如果把稀硫酸换成乙醇溶液,也能形成原电池。 (

)提示:×。原电池中的溶液需要为电解质溶液,乙醇是非电解质。(3)铜、锌、稀硫酸组成的原电池中,如果把稀硫酸换成乙醇溶液17三、原电池的分类三、原电池的分类18【微思考】燃料电池中燃料是负极反应物还是正极反应物?提示:负极。在燃料电池中燃料燃烧失电子作负极反应物。氧气得电子作正极反应物。【微思考】19【情境·思考】现在的电动车上绝大多数装的是铅酸蓄电池,因为铅酸蓄电池成本低,性价比高。1860年,法国的普朗泰发明出用铅作电极的电池。这种电池的独特之处是,当电池使用一段时间后电压下降时,可以给它通以反向电流,使电池电压回升。因为这种电池能充电,可以反复使用,所以称它为“铅酸蓄电池”。【情境·思考】20化学反应与能量转化化学键化学反应规律优秀课件(第2课时)21蓄电池是一种可充电的电池,广泛应用于电动车、汽车等行业。蓄电池放电时和充电时能量转化是否一样?提示:不一样。放电时是化学能转化为电能,充电时是电能转化为化学能。蓄电池是一种可充电的电池,广泛应用于电动车、汽车等行业。蓄电22知识点一原电池的原理及电极判断【重点释疑】1.原理(以铜锌原电池为例)知识点一原电池的原理及电极判断232.正负极的判断2.正负极的判断24

【易错提醒】判断正负极时应注意的几个问题(1)活泼性强的不一定是负极,如镁和铝放入氢氧化钠溶液中形成原电池,铝是负极;铜和铝放入浓硝酸中形成原电池,由于铝的钝化,铜是负极。(2)燃料电池中电极不参与反应,通入燃料的一极为负极,通入助燃剂(一般为氧气)的一极为正极。【易错提醒】判断正负极时应注意的几个问题25(3)如果给了电池反应,正负极还可以根据化合价的改变来判断,化合价升高的物质失电子,为负极;化合价降低的物质得电子,为正极。(3)如果给了电池反应,正负极还可以根据化合价的改变来判断,26

【思考·讨论】

(1)原电池原理中的“闭合回路”,其含义是什么?【思考·讨论】27提示:原电池在工作时,带电粒子是按照一定的规律,沿一定方向运动的,应当从两方面掌握:一是溶液中的阴离子向负极方向运动,而阳离子向正极方向运动;二是导线上电子从负极流向正极(电流从正极流向负极)。整个回路上带同种电荷的粒子沿一个方向不停地运动。提示:原电池在工作时,带电粒子是按照一定的规律,沿一定方向运28化学反应与能量转化化学键化学反应规律优秀课件(第2课时)29(2)电池的负极只能是金属材料吗?提示:不是。燃料电池的负极就不是金属如氢氧燃料电池负极材料为石墨。(2)电池的负极只能是金属材料吗?30【案例示范】

【典例】(2019·临沂高一检测)如图所示是Zn和Cu形成的原电池,某实验兴趣小组做完实验后,在读书卡上的记录如下,则卡片上的描述合理的是 (

)【案例示范】31化学反应与能量转化化学键化学反应规律优秀课件(第2课时)32A.①②③ B.②④ C.②③④ D.③④⑤A.①②③ B.②④ C.②③④ D.③④⑤33【思维建模】解答原电池原理型试题的思维流程如下:【思维建模】解答原电池原理型试题的思维流程如下:34【解析】选B。铜锌形成原电池的时候,锌是负极,铜为正极;由于锌失去电子变成锌离子进入溶液中,电子通过外电路流向正极,溶液中的氢离子在正极上得到电子,变成氢气,发生还原反应;阳离子向正极移动,阴离子硫酸根离子向负极移动;若有0.5mol电子流经导线,由于正极的电极反应式为2H++2e-====H2↑,所以会产生【解析】选B。铜锌形成原电池的时候,锌是负极,铜为350.25mol的氢气;电子的流向是由负极流向正极,所以应该是由Zn→Cu;正极反应式是2H++2e-====H2↑,发生还原反应。0.25mol的氢气;电子的流向是由负极流向正极,所以应该36

【母题追问】(1)若将上题图示中的电解质溶液变成硫酸铜溶液,能否形成原电池?若能,请写出电极反应式;若不能,请说明理由。【母题追问】(1)若将上题图示中的电解质溶液变成硫酸铜溶液37提示:可以形成,只不过是溶液里的氢离子参加反应变成铜离子参加反应。其电极反应如下:负极(Zn):Zn-2e-====Zn2+;正极(Cu):Cu2++2e-====Cu。提示:可以形成,只不过是溶液里的氢离子参加反应变成铜离子参加38(2)若此原电池有0.5mol电子流经导线,此时锌电极的质量将如何变化?提示:由原电池原理可知,锌电极的质量将减少,由Zn-2e-====Zn2+可知,有0.5mol电子流经导线时减少的质量为16.25g。(2)若此原电池有0.5mol电子流经导线,此时锌电极的质39

【迁移·应用】1.(2019·聊城高一检测)一种新型的电池,总反应:3Zn+2+8H2O====2Fe(OH)3↓+3Zn(OH)2↓+4OH-,其工作原理如图所示。下列说法不正确的是 (

)【迁移·应用】40A.Zn极是负极,发生氧化反应B.随着反应的进行,溶液的pH增大C.电子由Zn极流出到石墨电极,再经过溶液回到Zn极,形成回路D.石墨电极上发生的反应为+3e-+4H2O====Fe(OH)3↓+5OH-A.Zn极是负极,发生氧化反应41【解析】选C。根据电池总反应,Zn的化合价升高,根据原电池的工作原理,即锌作负极,发生氧化反应,故A说法正确;根据电池总反应方程式,生成OH-,溶液的pH增大,故B说法正确;根据原电池的工作原理,电子从Zn电极流出经外电路流向石墨,电解质溶液应是阴阳离子定向移动,没有电子通过,故C说法错误;负极电极反应式【解析】选C。根据电池总反应,Zn的化合价升高,根据42为Zn+2OH--2e-====Zn(OH)2↓,正极反应式为+4H2O+3e-====Fe(OH)3↓+5OH-,故D说法正确。为Zn+2OH--2e-====Zn(OH)2↓,正极反应式432.番茄是人们爱吃的水果,也是餐桌上的美食,你能想到利用番茄来制作番茄电池吗?如图为某兴趣小组制作的番茄电池,但电路接通后,检流计的指针发生了偏转。下列说法正确的是 (

)2.番茄是人们爱吃的水果,也是餐桌上的美食,你能想到利用番茄44A.电子由铜通过导线流向锌B.该装置是将电能转化为化学能的装置C.锌电极发生氧化反应D.电流由锌通过导线流向铜A.电子由铜通过导线流向锌45【解析】选C。A项,铜作正极,锌作负极,因此电子由锌通过导线流向铜,故错误;B项,该装置将化学能转化为电能,故错误;C项,锌作负极失去电子,发生氧化反应,故正确;D项,电子与电流的方向相反,因此电流由铜极通过导线流向锌极,故错误。【解析】选C。A项,铜作正极,锌作负极,因此电子由锌通过导线46【补偿训练】(2019·廊坊高一检测)下列说法中正确的是 (

)A.原电池是把电能转化为化学能的装置B.原电池中电子流出的一极是正极,发生氧化反应C.原电池中电流从负极流出,从正极流入D.原电池中的阳离子向正极移动【补偿训练】47【解析】选D。原电池是把化学能转化为电能的装置;原电池中电子流出的一极是负极,发生氧化反应;电流从正极流出,从负极流入;原电池中的阳离子向正极移动,发生还原反应。【解析】选D。原电池是把化学能转化为电能的装置;原电池中电子48【素养提升】

1.如图是铅蓄电池的结构示意图,电池反应的总方程式:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4↓+2H2O,则原电池放电时负极反应物和正极反应物分别是什么?【素养提升】49提示:根据化合价变化判断,Pb的化合价升高,发生氧化反应,作负极材料和反应物;PbO2中铅元素化合价降低,作正极材料和反应物。提示:根据化合价变化判断,Pb的化合价升高,发生氧化反应,作502.如图是酸性和碱性锌锰干电池示意图。2.如图是酸性和碱性锌锰干电池示意图。51酸性和碱性电池的负极材料、负极反应是否一样?提示:负极材料都是锌,发生的反应不一样。酸性条件下为Zn-2e-====Zn2+,碱性条件下为Zn-2e-+2OH-====Zn(OH)2。酸性和碱性电池的负极材料、负极反应是否一样?523.以下是酸性、碱性氢氧燃料电池的示意图。3.以下是酸性、碱性氢氧燃料电池的示意图。53电池工作时,负极反应物氢气和正极反应物氧气在两种电池中分别生成什么物质?电池工作时,负极反应物氢气和正极反应物氧气在两种电池中分别生54提示:氢气在酸性氢氧燃料电池中变为氢离子,在碱性氢氧燃料电池中变为水;氧气在酸性氢氧燃料电池中变为水,在碱性氢氧燃料电池中变为氢氧根离子。提示:氢气在酸性氢氧燃料电池中变为氢离子,在碱性氢氧燃料电池55知识点二原电池原理的应用【重点释疑】知识点二原电池原理的应用56化学反应与能量转化化学键化学反应规律优秀课件(第2课时)57

【思考·讨论】

(1)所有化学反应,都能设计成原电池吗?提示:不是。原电池的工作原理是使氧化还原反应中转移的电子作定向移动,故只有自发的氧化还原反应才能设计成原电池。【思考·讨论】58(2)原电池中一定是较活泼金属作负极,较不活泼金属作正极吗?提示:不一定,如镁条、铝条连接,插入氢氧化钠溶液中,形成的原电池铝作负极,镁作正极。(2)原电池中一定是较活泼金属作负极,较不活泼金属作正极吗?59【案例示范】

【典例1】利用生活或实验室中常用物品,根据氧化还原反应知识和电学知识,自己动手设计一个原电池。实验原理:Fe+2H+====Fe2++H2↑。(1)如何选择电池的正负极材料?(宏观辨识与微观探析)【案例示范】60(2)如何选择离子导体?除了以上物质还缺少什么实验用品(已有耳机)?(证据推理与模型认知)(3)实验装置如图:(科学探究与创新意识)(2)如何选择离子导体?除了以上物质还缺少什么实验用品(已有61①按如图所示连接好实验仪器,注意观察(耳朵听)耳机是否有声音发出,如果没有,可将原电池的两个电极中的一极接触耳机插头上的一极(注意:接触的同时耳机的另一个极是连接在原电池的另一个电极上的),这时可以听见耳机发出“嚓嚓嚓”声音。其原因是在原电池中,由化学能转化为什么能?①按如图所示连接好实验仪器,注意观察(耳朵听)耳机是否有声音62②如果将装置中的耳机改为电流计,则铁钉应该接电流计的什么极?电极反应是什么?另一极应该接电流计的什么极,发生氧化反应还是还原反应?②如果将装置中的耳机改为电流计,则铁钉应该接电流计的什么极?63【解析】(1)原电池的构成条件是电极、导线、电解质溶液。负极应用铁钉或铁条,正极可选铜棒、铜钉或石墨(如铅笔芯)等;(2)离子导体可以选择稀硫酸溶液,应盛放在烧杯中,电子导体应用导线。【解析】(1)原电池的构成条件是电极、导线、电解质溶液。负极64(3)原电池是将化学能转化为电能的装置,电流计的负极应与电源负极相连,负极发生氧化反应,正极发生还原反应。(3)原电池是将化学能转化为电能的装置,电流计的负极应与电源65答案:(1)负极:铁钉或铁条正极:铜钉(其他的惰性电极如铅笔芯、铂等都正确)

(2)稀硫酸烧杯、导线(3)①电能②负极Fe-2e-====Fe2+正极还原反应答案:(1)负极:铁钉或铁条正极:铜钉(其他的惰性电极如铅66

【规律方法】原电池的设计一般思路:设计原电池时,首先要根据所提供的氧化还原反应的特点进行设计。原电池的设计要紧扣原电池的构成条件。具体方法是(1)以自发进行的氧化还原反应为基础。【规律方法】原电池的设计一般思路:67(2)分析氧化还原反应,从中找出氧化剂和还原剂,并把氧化还原反应分解为氧化反应和还原反应两个半反应,从而确定电极反应。(3)以电极反应为基础,根据原电池的工作原理确定电极材料和电解质溶液。通常还原剂即为负极材料,氧化剂为电解质溶液中的某种阳离子,正极材料必须比负极材料的活泼性弱或选石墨作电极。(2)分析氧化还原反应,从中找出氧化剂和还原剂,并把氧化还68【典例2】(2019·巢湖高一检测)①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。①②相连时,外电路电流从②流向①;①③相连时,③为正极;②④相连时,②上有气泡逸出;③④相连时,③的质量减少。据此判断这四种金属活泼性由大到小的顺序是 (

)A.①③②④

B.①③④②C.③④②①

D.③①②④【典例2】(2019·巢湖高一检测)①②③④四种金属片两两相69【思维建模】利用原电池判断金属性强弱的一般思路为【思维建模】利用原电池判断金属性强弱的一般思路为70【解析】选B。由题意知:①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。①②相连时,外电路电流从②流向①,则金属活泼性①大于②;①③相连时,③为正极,则金属活泼性①大于③;②④相连时,②上有气泡逸出,则金属活泼性④大于②;③④相连时,③的质量减少,则金属活泼性③大于④,故正确顺序为①③④②。【解析】选B。由题意知:①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸71

【迁移·应用】1.(2019·滨州高一检测)下面是四个化学反应,你认为理论上不可用于设计原电池的化学反应是 (

)A.2Al+2NaOH+6H2O====2Na[Al(OH)4]+3H2↑B.2H2+O22H2OC.Zn+CuSO4====Cu+ZnSO4D.Na2CO3+2HCl====2NaCl+H2O+CO2↑【迁移·应用】72【解析】选D。D项中的反应不属于氧化还原反应,不能设计成原电池。化学反应与能量转化-化学键化学反应规律ppt优秀课件(第2课时)化学反应与能量转化-化学键化学反应规律ppt优秀课件(第2课时)【解析】选D。D项中的反应不属于氧化还原反应,不能设计成原电732.(2019·杭州高一检测)一个原电池总反应为Zn+Cu2+====Zn2++Cu,该电池材料及电解质溶液可能是 (

)世纪金榜导学号选项正极负极电解质溶液AZnCuCuCl2BCuZnH2SO4CCuZnCuSO4DAgCuCuSO4化学反应与能量转化-化学键化学反应规律ppt优秀课件(第2课时)化学反应与能量转化-化学键化学反应规律ppt优秀课件(第2课时)2.(2019·杭州高一检测)一个原电池总反应为Zn+Cu274【解析】选C。原电池总反应为Zn+Cu2+====Zn2++Cu,可得出其负极反应:Zn-2e-====Zn2+(氧化反应),正极反应:Cu2++2e-====Cu(还原反应),因此负极材料只能是Zn。正极为Cu2+得电子还原成铜,电解质应为可溶性铜盐,正极材料为活泼性比Zn弱的Cu、Fe(或C、Pt)等。化学反应与能量转化-化学键化学反应规律ppt优秀课件(第2课时)化学反应与能量转化-化学键化学反应规律ppt优秀课件(第2课时)【解析】选C。原电池总反应为Zn+Cu2+====Zn2++75【课堂回眸】化学反应与能量转化-化学键化学反应规律ppt优秀课件(第2课时)化学反应与能量转化-化学键化学反应规律ppt优秀课件(第2课时)【课堂回眸】化学反应与能量转化-化学键化学反应规律ppt优秀761．口语交际能力不仅显示着一个人的语言水平，更体现着一个人的自信、智慧和风度。2．尽管美、印、巴三者关系何其暧昧，但是美国和印度走向军事合作的态度相当明朗。3．乔冠华是个从不设防的人，他能够在国际舞台上叱咤风云，却无法应对政治生活中的阴谋和陷阱，最后付出的宝贵的生命为代价。4．国庆假日是人们休闲的大好机会，那段时间里，我市解放路上到处都是游玩购物的人，直到深夜，大街上还是不绝如缕，热闹极了5．高中语文学习一定要多读多思多积累，只有打好基础，才能实现自己高远的目标；如果毫无知识储备，在激烈的竞争中，只能是铩羽而归6．我们学生都应该懂得：发展自己的智力，必须与培养自己的非智力因素结合起来，因为二者是休戚相关，紧密相连的7．从文中反映的信息来看，汉初四分天下是按功论封，这个功主要是征伐平定之功，而刘信在这方面功小，所以只封得列侯。但作者却从“七门三堰”对后世吏治的启迪和警示上提出了以是否惠泽人民为尺度的功劳观，这是难能可贵的。8．本文以叙述为铺垫，以议论为主体。其叙事以作者陆续了解七门堰历史的过程为线索，9.语言简洁，叙事清楚；其议论，则联系汉初宗室王族作横向和纵向的比较，借题发挥，以此阐述自己的思想观点。10.“静”是中国茶道修习的必由途径。老子说：“至虚极，守静笃，万物并作，吾以观其复。”庄子说：“水静则明烛须眉，平中准，大匠取法焉。”老子和庄子所启示的“虚静观复法”是人们明心见性，洞察自然，反观自我，体悟道德的无上妙法。道家的“虚静观复法”在中国的茶道中演化为“茶须静品”的理论和实践11.“怡”有和悦愉快之意。中国茶道雅俗共赏，不拘一格。一方面，突出体现了道家“自恣以适己”的随意性，同时，不同地位、信仰和文化层次的人对茶道有不同的追求。王公贵族讲茶道，意在炫耀权贵，附庸风雅；12.中华文明的演进过程，是多种文明因素的整合。整合的模式是以华夏文明为核心，核心向周围扩散，周围向核心趋同，核心与周围互相补充、互相吸收、互相融合。汉族和汉族以外的少数民族，都为中华文明作出了重要的贡献。化学反应与能量转化-化学键化学反应规律ppt优秀课件(第2课时)化学反应与能量转化-化学键化学反应规律ppt优秀课件(第2课时)1．口语交际能力不仅显示着一个人的语言水平，更体现着一个人的77第2章化学键化学反应规律第2节化学反应与能量转化第2课时化学反应能量转化的重要应用——化学电池第2章化学键化学反应规律78一、原电池的构造及原理1.原电池原理(1)原电池:一种利用_____________将______________________的装置。氧化还原反应化学能直接转化成电能一、原电池的构造及原理氧化还原反应化学能直接转化成电能79(2)原电池原理①氢氧燃料电池(2)原电池原理80②原电池原理(以氢氧燃料电池为例)实验装置

②原电池原理(以氢氧燃料电池为例)实验装置81原电池原理还原剂和氧化剂分别在两个不同的区域发生_____反应和_____反应,并通过能导电的物质形成_________产生_____两极反应负极氢气_______,发生_____反应正极氧气_______,发生_____反应电子转移电子由___极通过导线流向___极,形成电流氧化还原闭合回路电流失电子氧化得电子还原负正原电池还原剂和氧化剂分别在两个不同的区域两极负极氢气____822.原电池的构造2.原电池的构造83【做一做】如图为由锌、石墨棒和硫酸铜溶液组成的原电池【做一做】84(1)负极反应物是___,___电子发生_____反应;(2)正极反应物是____,___电子发生_____反应;(3)工作时以上原电池中_____能转化为___能。Zn氧化Cu2+还原化学电失得(1)负极反应物是___,___电子发生_____反应;Zn85二、原电池的设计1.基本思路二、原电池的设计862.具体流程2.具体流程873.实例(1)原电池设计3.实例88依据Zn+2H+====Zn2++H2↑实验现象确定负极选择负极反应物:_____锌片__________;正极材料_________________。选择负极材料:_____确定正极选择正极反应物:_______选择正极材料:___________构成闭合回路选择离子导体:_______________选择电子导体:_____锌片锌片氢离子石墨或铜片稀硫酸或稀盐酸导线逐渐溶解表面有气泡生成依据Zn+2H+====Zn2++H2↑实验现象确定选择负极89(2)装置①装置(2)装置90②电极反应负极反应:______________,_____反应;正极反应:2H++2e-====H2↑,还原反应。Zn-2e-====Zn2+氧化②电极反应Zn-2e-====Zn2+氧化91【巧判断】(1)原电池中电子由负极通过导线到正极,然后由正极经溶液再到负极,形成闭合回路。 (

)提示:×。导电时溶液中没有电子的移动,只有阴阳离子的定向移动。【巧判断】92(2)原电池中两电极如果都是金属,一般活泼的金属作负极。 (

)提示:√。活泼的金属容易失电子,原电池中失电子的一极为负极。(2)原电池中两电极如果都是金属,一般活泼的金属作负极。 93(3)铜、锌、稀硫酸组成的原电池中,如果把稀硫酸换成乙醇溶液,也能形成原电池。 (

)提示:×。原电池中的溶液需要为电解质溶液,乙醇是非电解质。(3)铜、锌、稀硫酸组成的原电池中,如果把稀硫酸换成乙醇溶液94三、原电池的分类三、原电池的分类95【微思考】燃料电池中燃料是负极反应物还是正极反应物?提示:负极。在燃料电池中燃料燃烧失电子作负极反应物。氧气得电子作正极反应物。【微思考】96【情境·思考】现在的电动车上绝大多数装的是铅酸蓄电池,因为铅酸蓄电池成本低,性价比高。1860年,法国的普朗泰发明出用铅作电极的电池。这种电池的独特之处是,当电池使用一段时间后电压下降时,可以给它通以反向电流,使电池电压回升。因为这种电池能充电,可以反复使用,所以称它为“铅酸蓄电池”。【情境·思考】97化学反应与能量转化化学键化学反应规律优秀课件(第2课时)98蓄电池是一种可充电的电池,广泛应用于电动车、汽车等行业。蓄电池放电时和充电时能量转化是否一样?提示:不一样。放电时是化学能转化为电能,充电时是电能转化为化学能。蓄电池是一种可充电的电池,广泛应用于电动车、汽车等行业。蓄电99知识点一原电池的原理及电极判断【重点释疑】1.原理(以铜锌原电池为例)知识点一原电池的原理及电极判断1002.正负极的判断2.正负极的判断101

【易错提醒】判断正负极时应注意的几个问题(1)活泼性强的不一定是负极,如镁和铝放入氢氧化钠溶液中形成原电池,铝是负极;铜和铝放入浓硝酸中形成原电池,由于铝的钝化,铜是负极。(2)燃料电池中电极不参与反应,通入燃料的一极为负极,通入助燃剂(一般为氧气)的一极为正极。【易错提醒】判断正负极时应注意的几个问题102(3)如果给了电池反应,正负极还可以根据化合价的改变来判断,化合价升高的物质失电子,为负极;化合价降低的物质得电子,为正极。(3)如果给了电池反应,正负极还可以根据化合价的改变来判断,103

【思考·讨论】

(1)原电池原理中的“闭合回路”,其含义是什么?【思考·讨论】104提示:原电池在工作时,带电粒子是按照一定的规律,沿一定方向运动的,应当从两方面掌握:一是溶液中的阴离子向负极方向运动,而阳离子向正极方向运动;二是导线上电子从负极流向正极(电流从正极流向负极)。整个回路上带同种电荷的粒子沿一个方向不停地运动。提示:原电池在工作时,带电粒子是按照一定的规律,沿一定方向运105化学反应与能量转化化学键化学反应规律优秀课件(第2课时)106(2)电池的负极只能是金属材料吗?提示:不是。燃料电池的负极就不是金属如氢氧燃料电池负极材料为石墨。(2)电池的负极只能是金属材料吗?107【案例示范】

【典例】(2019·临沂高一检测)如图所示是Zn和Cu形成的原电池,某实验兴趣小组做完实验后,在读书卡上的记录如下,则卡片上的描述合理的是 (

)【案例示范】108化学反应与能量转化化学键化学反应规律优秀课件(第2课时)109A.①②③ B.②④ C.②③④ D.③④⑤A.①②③ B.②④ C.②③④ D.③④⑤110【思维建模】解答原电池原理型试题的思维流程如下:【思维建模】解答原电池原理型试题的思维流程如下:111【解析】选B。铜锌形成原电池的时候,锌是负极,铜为正极;由于锌失去电子变成锌离子进入溶液中,电子通过外电路流向正极,溶液中的氢离子在正极上得到电子,变成氢气,发生还原反应;阳离子向正极移动,阴离子硫酸根离子向负极移动;若有0.5mol电子流经导线,由于正极的电极反应式为2H++2e-====H2↑,所以会产生【解析】选B。铜锌形成原电池的时候,锌是负极,铜为1120.25mol的氢气;电子的流向是由负极流向正极,所以应该是由Zn→Cu;正极反应式是2H++2e-====H2↑,发生还原反应。0.25mol的氢气;电子的流向是由负极流向正极,所以应该113

【母题追问】(1)若将上题图示中的电解质溶液变成硫酸铜溶液,能否形成原电池?若能,请写出电极反应式;若不能,请说明理由。【母题追问】(1)若将上题图示中的电解质溶液变成硫酸铜溶液114提示:可以形成,只不过是溶液里的氢离子参加反应变成铜离子参加反应。其电极反应如下:负极(Zn):Zn-2e-====Zn2+;正极(Cu):Cu2++2e-====Cu。提示:可以形成,只不过是溶液里的氢离子参加反应变成铜离子参加115(2)若此原电池有0.5mol电子流经导线,此时锌电极的质量将如何变化?提示:由原电池原理可知,锌电极的质量将减少,由Zn-2e-====Zn2+可知,有0.5mol电子流经导线时减少的质量为16.25g。(2)若此原电池有0.5mol电子流经导线,此时锌电极的质116

【迁移·应用】1.(2019·聊城高一检测)一种新型的电池,总反应:3Zn+2+8H2O====2Fe(OH)3↓+3Zn(OH)2↓+4OH-,其工作原理如图所示。下列说法不正确的是 (

)【迁移·应用】117A.Zn极是负极,发生氧化反应B.随着反应的进行,溶液的pH增大C.电子由Zn极流出到石墨电极,再经过溶液回到Zn极,形成回路D.石墨电极上发生的反应为+3e-+4H2O====Fe(OH)3↓+5OH-A.Zn极是负极,发生氧化反应118【解析】选C。根据电池总反应,Zn的化合价升高,根据原电池的工作原理,即锌作负极,发生氧化反应,故A说法正确;根据电池总反应方程式,生成OH-,溶液的pH增大,故B说法正确;根据原电池的工作原理,电子从Zn电极流出经外电路流向石墨,电解质溶液应是阴阳离子定向移动,没有电子通过,故C说法错误;负极电极反应式【解析】选C。根据电池总反应,Zn的化合价升高,根据119为Zn+2OH--2e-====Zn(OH)2↓,正极反应式为+4H2O+3e-====Fe(OH)3↓+5OH-,故D说法正确。为Zn+2OH--2e-====Zn(OH)2↓,正极反应式1202.番茄是人们爱吃的水果,也是餐桌上的美食,你能想到利用番茄来制作番茄电池吗?如图为某兴趣小组制作的番茄电池,但电路接通后,检流计的指针发生了偏转。下列说法正确的是 (

)2.番茄是人们爱吃的水果,也是餐桌上的美食,你能想到利用番茄121A.电子由铜通过导线流向锌B.该装置是将电能转化为化学能的装置C.锌电极发生氧化反应D.电流由锌通过导线流向铜A.电子由铜通过导线流向锌122【解析】选C。A项,铜作正极,锌作负极,因此电子由锌通过导线流向铜,故错误;B项,该装置将化学能转化为电能,故错误;C项,锌作负极失去电子,发生氧化反应,故正确;D项,电子与电流的方向相反,因此电流由铜极通过导线流向锌极,故错误。【解析】选C。A项,铜作正极,锌作负极,因此电子由锌通过导线123【补偿训练】(2019·廊坊高一检测)下列说法中正确的是 (

)A.原电池是把电能转化为化学能的装置B.原电池中电子流出的一极是正极,发生氧化反应C.原电池中电流从负极流出,从正极流入D.原电池中的阳离子向正极移动【补偿训练】124【解析】选D。原电池是把化学能转化为电能的装置;原电池中电子流出的一极是负极,发生氧化反应;电流从正极流出,从负极流入;原电池中的阳离子向正极移动,发生还原反应。【解析】选D。原电池是把化学能转化为电能的装置;原电池中电子125【素养提升】

1.如图是铅蓄电池的结构示意图,电池反应的总方程式:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4↓+2H2O,则原电池放电时负极反应物和正极反应物分别是什么?【素养提升】126提示:根据化合价变化判断,Pb的化合价升高,发生氧化反应,作负极材料和反应物;PbO2中铅元素化合价降低,作正极材料和反应物。提示:根据化合价变化判断,Pb的化合价升高,发生氧化反应,作1272.如图是酸性和碱性锌锰干电池示意图。2.如图是酸性和碱性锌锰干电池示意图。128酸性和碱性电池的负极材料、负极反应是否一样?提示:负极材料都是锌,发生的反应不一样。酸性条件下为Zn-2e-====Zn2+,碱性条件下为Zn-2e-+2OH-====Zn(OH)2。酸性和碱性电池的负极材料、负极反应是否一样?1293.以下是酸性、碱性氢氧燃料电池的示意图。3.以下是酸性、碱性氢氧燃料电池的示意图。130电池工作时,负极反应物氢气和正极反应物氧气在两种电池中分别生成什么物质?电池工作时,负极反应物氢气和正极反应物氧气在两种电池中分别生131提示:氢气在酸性氢氧燃料电池中变为氢离子,在碱性氢氧燃料电池中变为水;氧气在酸性氢氧燃料电池中变为水,在碱性氢氧燃料电池中变为氢氧根离子。提示:氢气在酸性氢氧燃料电池中变为氢离子,在碱性氢氧燃料电池132知识点二原电池原理的应用【重点释疑】知识点二原电池原理的应用133化学反应与能量转化化学键化学反应规律优秀课件(第2课时)134

【思考·讨论】

(1)所有化学反应,都能设计成原电池吗?提示:不是。原电池的工作原理是使氧化还原反应中转移的电子作定向移动,故只有自发的氧化还原反应才能设计成原电池。【思考·讨论】135(2)原电池中一定是较活泼金属作负极,较不活泼金属作正极吗?提示:不一定,如镁条、铝条连接,插入氢氧化钠溶液中,形成的原电池铝作负极,镁作正极。(2)原电池中一定是较活泼金属作负极,较不活泼金属作正极吗?136【案例示范】

【典例1】利用生活或实验室中常用物品,根据氧化还原反应知识和电学知识,自己动手设计一个原电池。实验原理:Fe+2H+====Fe2++H2↑。(1)如何选择电池的正负极材料?(宏观辨识与微观探析)【案例示范】137(2)如何选择离子导体?除了以上物质还缺少什么实验用品(已有耳机)?(证据推理与模型认知)(3)实验装置如图:(科学探究与创新意识)(2)如何选择离子导体?除了以上物质还缺少什么实验用品(已有138①按如图所示连接好实验仪器,注意观察(耳朵听)耳机是否有声音发出,如果没有,可将原电池的两个电极中的一极接触耳机插头上的一极(注意:接触的同时耳机的另一个极是连接在原电池的另一个电极上的),这时可以听见耳机发出“嚓嚓嚓”声音。其原因是在原电池中,由化学能转化为什么能?①按如图所示连接好实验仪器,注意观察(耳朵听)耳机是否有声音139②如果将装置中的耳机改为电流计,则铁钉应该接电流计的什么极?电极反应是什么?另一极应该接电流计的什么极,发生氧化反应还是还原反应?②如果将装置中的耳机改为电流计,则铁钉应该接电流计的什么极?140【解析】(1)原电池的构成条件是电极、导线、电解质溶液。负极应用铁钉或铁条,正极可选铜棒、铜钉或石墨(如铅笔芯)等;(2)离子导体可以选择稀硫酸溶液,应盛放在烧杯中,电子导体应用导线。【解析】(1)原电池的构成条件是电极、导线、电解质溶液。负极141(3)原电池是将化学能转化为电能的装置,电流计的负极应与电源负极相连,负极发生氧化反应,正极发生还原反应。(3)原电池是将化学能转化为电能的装置,电流计的负极应与电源142答案:(1)负极:铁钉或铁条正极:铜钉(其他的惰性电极如铅笔芯、铂等都正确)

(2)稀硫酸烧杯、导线(3)①电能②负极Fe-2e-====Fe2+正极还原反应答案:(1)负极:铁钉或铁条正极:铜钉(其他的惰性电极如铅143

【规律方法】原电池的设计一般思路:设计原电池时,首先要根据所提供的氧化还原反应的特点进行设计。原电池的设计要紧扣原电池的构成条件。具体方法是(1)以自发进行的氧化还原反应为基础。【规律方法】原电池的设计一般思路:144(2)分析氧化还原反应,从中找出氧化剂和还原剂,并把氧化还原反应分解为氧化反应和还原反应两个半反应,从而确定电极反应。(3)以电极反应为基础,根据原电池的工作原理确定电极材料和电解质溶液。通常还原剂即为负极材料,氧化剂为电解质溶液中的某种阳离子,正极材料必须比负极材料的活泼性弱或选石墨作电极。(2)分析氧化还原反应,从中找出氧化剂和还原剂,并把氧化还145【典例2】(2019·巢湖高一检测)①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。①②相连时,外电路电流从②流向①;①③相连时,③为正极;②④相连时,②上有气泡逸出;③④相连时,③的质量减少。据此判断这四种金属活泼性由大到小的顺序是 (

)A.①③②④

B.①③④②C.③④②①

D.③①②④【典例2】(2019·巢湖高一检测)①②③④四种金属片两两相146【思维建模】利用原电池判断金属性强弱的一般思路为【思维建模】利用原电池判断金属性强弱的一般思路为147【解析】选B。由题意知:①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。①②相连时,外电路电流从②流向①,则金属活泼性①大于②;①③相连时,③为正极,则金属活泼性①大于③;②④相连时,②上有气泡逸出,则金属活泼性④大于②;③④相连时,③的质量减少,则金属活泼性③大于④,故正确顺序为①③④②。【解析】选B。由题意知:①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸148

【迁移·应用】1.(2019·滨州高一检测)下面是四个化学反应,你认为理论上不可用于设计原电池的化学反应是 (

)A.2Al+2NaOH+6H2O====2Na[Al(OH)4]+3H2↑B