苏教版必修二专题2 化学反应与能量转化第三单元 化学能与电能的转化示范课ppt课件

这是一份苏教版必修二专题2 化学反应与能量转化第三单元 化学能与电能的转化示范课ppt课件，共24页。PPT课件主要包含了原电池的工作原理，化学电源，Zn2+，电极反应总式，原电池原理应用等内容，欢迎下载使用。

（一）原电池的基本概念
1. 定义：原电池是指把化学能转化为电能的装置。
2. 原电池的构成条件：
本质：自发的发生氧化还原反应
①两种活泼性不同的电极（或C棒）②两电极均浸入电解质溶液③形成闭合电路
2H＋＋2e－=H2↑
Zn－2e－=Zn2＋
（二）原电池的工作原理分析
1. 能量转化：化学能转化为电能
2. 电极反应：以铜-锌-稀硫酸原电池为例
①电子：沿导线（外电路）移动，负极→正极②电流：在导线中，正极→负极③离子：在电解质溶液（内电路）中移动， 阳离子→正极；阴离子→负极 离子不上岸，电子不入水
3. 电流、电子、离子流向：
4、原电池的正负极的判断方法
微观判断（根据电子流动方向）
电子流出的极电子流入的极
较活泼的电极材料较不活泼的电极材料
质量增加的电极工作后 质量减少的电极
工作后，有气泡冒出的电极为正极
发生氧化反应的极发生还原反应的极
宏观判断：①根据电极材料②根据原电池电极发生的反应③根据电极质量的变化④根据电极有气泡冒出：
电极判断：比较得失电子能力，失电子能力强的为负极，得电子为正极
K > Ca > Na > Mg > Al > Zn > Fe … Cu > Hg > Ag > Pt > Au
强氧化性物质（浓HNO3、浓H2SO4）> Ag+ ＞Fe3＋ > Cu2+ > H+(酸) > Pb2＋＞Sn2＋＞ Fe2+> Zn2+ ＞H＋(水) > Al3+ > Mg2+
练习: 判断下列原电池的正负极？
1、Fe-Cu 浓H2SO4
3、Mg-Al NaOH
2、Fe-Cu H2SO4
作用：①连接内电路，形成闭合回路；②平衡电荷，使溶液呈电中性。
盐桥制法：将热的琼胶溶液倒入U形管中(注意不要产生裂隙)，将冷却后的U形管浸泡在KCl或NH4NO3的饱和溶液中即可。
Zn-2e-=Zn2+
失e-，沿导线传递，有电流产生
Cu2++2e- =Cu
铜锌双液原 电 池 原 理
6、原电池的表示方法： (-) Zn|Zn2+ (C1) ‖ Cu2+ (C2)|Cu (+) “|”表示液-固相有一界面；“‖”表示盐桥。 在有气体参加的电池中还要表明气体的压力，溶液要表明浓度。
(1)比较金属活动性强弱。
例1、下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是（ ）A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲上有H2气放出；B.在氧化–还原反应中，甲比乙失去的电子多；C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极；D.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；
(2)比较反应速率快慢
例2 ：下列制氢气的反应速率最快的是（ ）A.纯锌和1ml/L 硫酸；B.纯锌和18 ml/L 硫酸；C.粗锌和 1ml/L 硫酸；D.粗锌和1ml/L 硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。
例3：下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀速率由慢到快的顺序是
(3)比较金属腐蚀的快慢
(4)判断溶液pH值变化
例4：在Cu-Zn原电池中，200mLH2SO4 溶液的浓度为0.125ml/L，若工作一段时间后，从装置中共收集到 0.168L气体，则流过导线的电子为__________ml，反应后溶液的氢离子的浓度为_________？（溶液体积变化忽略不计）
y ＝0.015 (ml)
x ＝0.015 (ml)
＝1.75× 10﹣1(ml/L )
Zn－2e-＝Zn2+
2H++2e- ＝H2↑
2 2 22.4
x y 0.168
0.2×0.125×2
2H+ —— 2e- ——H2↑
(5)原电池原理的综合应用
例5：市场上出售的“热敷袋”的主要成分为铁屑、炭粉、木屑、少量氯化钠和水等。 “热敷袋”启用之前用塑料袋使其与空气隔绝，启用时，打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量。使用完后，会发现有大量铁锈存在。“热敷袋”是利用 放出热量。2)炭粉的主要作用是 。3)加入氯化钠的主要作用是 。4)木屑的作用是 。
与铁屑、氯化钠溶液构成原电池，加速铁屑的氧化
氯化钠溶于水，形成电解质溶液.
摩擦生热，产生启动反应的热量，使用“热敷袋”受热均匀.
还原性较强的物质(多是金属电极本身)
酸溶液碱溶液盐溶液或熔融液
1．分析下图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是 (　　)
A．①②中Mg作负极，③④中Fe作负极B．②中Mg作正极，电极反应式为6H2O＋6e－= 6OH－＋3H2↑C．③中Fe作负极，电极反应式为Fe－2e－= Fe2＋D．④中Cu作正极，电极反应式为2H＋＋2e－= H2↑
2. 有A，B，C，D，E五块金属片，进行如下实验：①A，B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，A极为负极；②C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，电流由D→导线→C；③A、C相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，C极产生大量气泡；④B、D相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，D极发生氧化反应；⑤ B、E相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，B极质量减小。据此，判断五种金属的活动性顺序是 ( )A．A>B>C>D>E　　　 B．A>C>D>B>EC．C>A>B>D>E　 D．B>D>C>A>E
3．下列说法正确的是 (　　)A．构成原电池的两个电极必须是活泼性不同的两种金属B．如图原电池中，电流由锌棒经外电路流向铜棒C．通过构成原电池，能将反应的化学能全部转化为电能D．银锌纽扣电池的放电反应：Zn＋Ag2O＋H2O=Zn(OH)2＋2Ag， 其中Ag2O作正极，发生还原反应