【实用资料】专题第三单元化学能转化为电能张PPT

专题第三单元化学能转化为电能课件张知识条目必考要求加试要求1.原电池的概念aa2.铜－锌原电池的原理及电极反应式bb3.原电池的构成条件ab能力要求1.通过实验探究认识化学能可以转化为电能。2.从电子转移的角度理解化学能向电能转化的本质及原电池的构成条件。3.会书写简单的原电池的电极反应式及电池总反应方程式(离子方程式)。内容索引新知导学——新知探究

点点落实达标检测——当堂检测

巩固反馈(1)钢铁表面形成的电解质溶液中溶有，通常溶液呈性或性。答案化学能转化为电能；2H2O＋O2＋4e－解析C选项中两种金属都不能和稀H2SO4发生自发的氧化还原反应，故C选项中装置不能构成原电池。装置②中能量是如何转化的？具备这种特点的装置名称是什么？②④相连时，②上有气泡产生，说明④为负极；锌与稀硫酸反应产生氢气，但导线中无电流下列装置不能构成原电池的是结合原电池工作原理及上述实验现象，分析原电池的构成条件是什么？装置②中能量是如何转化的？具备这种特点的装置名称是什么？如：把Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋设计成原电池，可用作负极， 作正极， 作电解质溶液。如：把Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋设计成原电池，可用作负极， 作正极， 作电解质溶液。据图Ⅲ知活动性：D>A，正极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，故c(H＋)减小，pH增大。如：船体是钢铁材料，在海水中易被腐蚀，在船体外壳焊接上比铁活泼的金属(如Zn)，则构成以Zn、Fe为电极的原电池，被消耗掉而得到保护。____极，溶液中氧化性物质电子，发生反应，这样氧化反应和还原反应不断发生，闭合回路中不断有产生，也就形成了电流，即能转变为能。新知导学实验步骤①②③④按要求完成下列实验，并填表：一、原电池工作原理现象解释或说明锌片逐渐溶解，表面有气泡；铜片表面无气泡锌片逐渐溶解，铜片表面有气泡，电流计指针发生偏转两锌片逐渐溶解且表面都有气泡，电流计指针不偏转无现象锌与稀硫酸发生置换反应产生H2，而铜则不能锌与稀硫酸反应，但氢气在铜片上产生，导线中有电流锌与稀硫酸反应产生氢气，但导线中无电流乙醇是非电解质，与Zn、Cu都不反应根据上述实验回答下列问题：1.装置②中能量是如何转化的？具备这种特点的装置名称是什么？答案答案化学能转化为电能；该装置称为原电池。原电池总反应式：

。2.原电池的工作原理①分析下图并填空：负极氧化反应正极Zn－2e-===Zn2＋还原反应2H＋＋2e-===H2↑Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑②能量转化过程：原电池在工作时，

极失去电子，电子通过导线流向

____极，溶液中氧化性物质

电子，发生

反应，这样氧化反应和还原反应不断发生，闭合回路中不断有

产生，也就形成了电流，即

能转变为

能。负正得到还原电子流化学电3.结合原电池工作原理及上述实验现象，分析原电池的构成条件是什么？答案答案理论上，自发的氧化还原反应均可构成原电池。具体条件是①具有活动性不同的两个电极(金属与金属或金属与能导电的非金属)；②溶液：两电极均插入电解质溶液中；③导线：两极用导线相连，形成闭合回路。还原性较弱的金属或能导电的非金属还原反应归纳总结电子流入电流流出还原性较强的金属氧化反应电子流出电流流入1.在如图所示的8个装置中，属于原电池的是_____________。答案解析思维启迪活学活用解析图中A、B都只有一个电极，C中是两个活动性相同的电极，E中酒精不是电解质溶液，H不能形成闭合回路，它们不属于原电池，属于原电池的只有D、F、G。√√√思维启迪原电池的判定方法：一看反应原理(能否自发地进行氧化还原反应)；二看构成条件(两极一液成回路：两个活动性不同的电极，插入电解质溶液中，装置形成闭合回路)。2.在如图所示的装置中，a的金属活动性比氢要强，b为碳棒，关于此装置的各种叙述不正确的是A.碳棒上有气体放出，溶液中c(H＋)减小是正极，b是负极C.导线中有电子流动，电子从a极到b极极上发生了氧化反应√答案解析解析显然，电极a、b与电解质溶液稀H2SO4组成原电池。因活动性a＞b(碳棒)，所以a为原电池的负极，b为正极。电极反应式：a(负)极：a－ne－===an＋(氧化反应)；b(正)极：nH＋＋ne－===H2↑(还原反应)。由于正极放电消耗H＋，溶液中c(H＋)减小。在外电路中，电子由a极流向b极。1.由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。二、原电池原理的应用装置现象二价金属A不断溶解C的质量增加A上有气体产生解析据图Ⅰ知活动性：A>B，A作负极，电极反应式为A－2e－===A2＋；据图Ⅱ知活动性：B>C，正极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu；据图Ⅲ知活动性：D>A，正极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，故c(H＋)减小，pH增大。据Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ知活动性：D>A>B>C。根据实验现象回答下列问题：(1)装置甲中负极的电极反应式是_______________。(2)装置乙中正极的电极反应式是___________________。(3)装置丙中溶液的pH变化是_______。(4)四种金属活动性由强到弱的顺序是____________。A－2e－===A2＋Cu2＋＋2e－===Cu增大D>A>B>C答案解析②④相连时，②上有气泡产生，说明④为负极；故Cu作负极，活动性比Cu差的材料作正极，如Ag、C等，FeCl3溶液作电解质溶液。Zn－2e-===Zn2＋锌与稀硫酸发生置换反应产生H2，而铜则不能③不能自发进行的氧化还原反应，通过原电池的装置均可实现如：把Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋设计成原电池，可用作负极， 作正极， 作电解质溶液。装置②中能量是如何转化的？具备这种特点的装置名称是什么？锌与稀硫酸反应产生氢气，但导线中无电流(1)钢铁表面形成的电解质溶液中溶有，通常溶液呈性或性。(2)装置乙中正极的电极反应式是___________________。Zn－2e-===Zn2＋2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋①②相连时，外电路电流从②流向①；Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu达标检测——当堂检测巩固反馈Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu(1)钢铁表面形成的电解质溶液中溶有

，通常溶液呈

性或

性。(2)钢铁表面会形成无数微小的原电池，负极是

，正极是

。2.钢铁在潮湿的空气中很快被腐蚀，如图所示。回答下列问题：O2中(3)负极反应式是

，正极反应式是________________

。(4)总反应的化学方程式是

，______________

，最终生成

。弱碱FeC2Fe－4e－===2Fe2＋2H2O＋O2＋4e－===4OH－2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)24Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3红色的铁锈(Fe2O3·xH2O)(5)金属跟电解质溶液接触，发生

反应，比较活泼的金属________被氧化，这种腐蚀叫做

。3.设计原电池如：把Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋设计成原电池，可用

作负极，

作正极，

作电解质溶液。4.保护金属设备如：船体是钢铁材料，在海水中易被腐蚀，在船体外壳焊接上比铁活泼的金属(如Zn)，则构成以Zn、Fe为电极的原电池，

被消耗掉而

得到保护。原电池失去电子电化学腐蚀Fe铜(或石墨)FeCl3溶液ZnFe1.利用原电池原理可比较金属活动性作负极的金属活动性强，作正极的金属活动性弱。2.形成原电池可改变化学反应速率如金属表面形成原电池会加速金属被腐蚀，即金属易发生电化学腐蚀。归纳总结3.在钢铁腐蚀过程中，下列五种变化可能发生的是①Fe2＋转化为Fe3＋

②O2被还原③产生H2④Fe(OH)3失水形成Fe2O3·xH2O

⑤杂质碳被氧化A.只有①② B.只有②③④C.①②③④ D.①②③④⑤√答案解析活学活用解析本题考查钢铁的电化学腐蚀。在腐蚀过程中，负极Fe－2e－===Fe2＋，正极O2或H＋得电子，Fe2＋与OH－结合生成Fe(OH)2，Fe(OH)2被氧化生成Fe(OH)3，Fe(OH)3失水形成铁锈。4.铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。(1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式：_________________________。(2)若将(1)中的反应设计成原电池，可用______作负极，______作正极，__________作电解质溶液。写出电极反应式：负极反应：___________________；正极反应：_____________________。答案解析2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋铜石墨FeCl3溶液Cu－2e－===Cu2＋2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋解析该氧化还原反应可拆分为如下两个半反应：氧化反应(负极反应)：Cu－2e－===Cu2＋。还原反应(正极反应)：2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋。故Cu作负极，活动性比Cu差的材料作正极，如Ag、C等，FeCl3溶液作电解质溶液。原电池是把化学能转化为电能的装置。其工作原理是学习小结达标检测1.下列装置不能构成原电池的是解析C选项中两种金属都不能和稀H2SO4发生自发的氧化还原反应，故C选项中装置不能构成原电池。12345答案解析√2.下列叙述正确的是①原电池是把化学能转化成电能的一种装置②原电池的正极发生氧化反应，负极发生还原反应③不能自发进行的氧化还原反应，通过原电池的装置均可实现④碳棒不能用来作原电池的正极⑤反应Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋，能以原电池的形式来实现A.①⑤ B.①④⑤

C.②③④ D.②⑤√12345答案解析解析①原电池是把化学能转化为电能的一种装置，①正确；②在发生反应时，原电池的正极要得到电子而发生还原反应，负极要失去电子而发生氧化反应，②错误；③铜与稀硫酸不能发生反应，若用铜作负极，碳棒作正极，稀硫酸作电解质溶液，组成原电池，此反应仍然不能发生，③错误；④碳棒可以用来作原电池的正极，④错误；⑤可以用铜作负极，碳棒作正极，AgNO3溶液作电解质溶液，组成原电池，此时即可发生反应Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋，⑤正确。故A正确。12345A.两个装置都构成了原电池B.甲装置构成了原电池，乙装置没有构成原电池C.两烧杯中的锌片上都有大量气泡产生D.产生气泡的速率甲比乙慢3.将纯锌片和纯铜片按下图所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√答案解析12345解析甲中构成了铜锌原电池，锌作负极，失电子；铜作正极，氢离子在铜极上得电子，生成氢气；总反应式为Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。乙装置没有构成原电池，因为没有形成闭合电路。构成原电池后生成氢气的速率加快。12345解析①②相连时，外电路电流从②流向①，说明①为负极；①③相连时，①为负极；②④相连时，②上有气泡产生，说明④为负极；③④相连时，③的质量减少，说明③为负极。综上所述可知，这四种金属活动性由大到小的顺序为①③④②，选项B正确。4.①②③④四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