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化学必修 第二册第一节 化学反应与能量变化课文配套课件ppt
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这是一份化学必修 第二册第一节 化学反应与能量变化课文配套课件ppt,共34页。PPT课件主要包含了设计原电池,还原剂,氧化剂,稀硫酸,Cu或C,氧化为Fe2+,铜或石墨,为能导电的固体,铜或石墨正,不偏转等内容,欢迎下载使用。
Zn + H2SO4 === ZnSO4 + H2↑
Zn-2e-===Zn2+
2H++2e-===H2↑
(比Zn的活动性弱的金属或导电的非金属)
【例1】理论上讲,任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。选择适宜的材料和试剂,请利用反应“Fe+2Fe3+===3Fe2+”设计一个原电池。回答下列问题:(1)用双线桥分析上述离子反应,标出电子转移的方向和数目______________;其中氧化反应的半反应可表示为“Fe-2e-===Fe2+”,则还原反应的半反应为____________________。
2Fe3++2e-===2Fe2+
(2)若设计成原电池①负极材料是___,选择依据是__________________________________________________;②正极材料可选用__________,选择依据是___________________________________________。③_________________溶液作电解质。(3)写出电极反应式正极:___________________,负极:_______________。(4)该原电池中电子从________极流出,电解质溶液中的阳离子(Fe3+)移向_____________极。
固体铁单质能导电,可被电解质溶液中的Fe3+
铜(或石墨)的还原性比铁弱,且
FeCl3[或Fe2(SO4)3]
Fe-2e-===Fe2+
【例1】理论上讲,任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。选择适宜的材料和试剂,请利用反应“Fe+2Fe3+===3Fe2+”设计一个原电池。回答下列问题:
探究制作水果电池对电极材料的要求
水果电池中,水果的作用是什么呢?
较活泼金属作惰性电极作负极,不活泼的金属或惰性电极作正极
【实验1】探究电极材料对电流效果的影响
在其他条件相同时,电极材料活泼性差别越大,电流效果越好。
【实验2】探究不同水果对电流效果的影响
在其他条件相同时,不同的电解质溶液,电流效果 。
【实验3】探究电极间距对电流效果的影响
在其他条件相同时,两电极间距越小,电流效果 。
【例1】右图为番茄制作的水果电池,下列说法正确的是( )A.一段时间后,铜片质量减小 B.锌电极发生氧化反应C.电流由锌通过导线流向铜 D.铜电极是该电池的负极
特点:电池放电后不能充电(内部的氧化还原反应无法逆向进行)
特点:放电时所进行的氧化还原反应,在充电时可以逆向进行,使电池恢复到放电前的状态
特点:①反应物储存在电池外部,②能量转换效率高、清洁、安全,③供电量易于调节
常用燃料:氢气、甲烷、乙醇等
【例1】1800年伏打用锌片与铜片夹以盐水浸湿的纸片叠成电堆产生了电流,这个装置后来称为伏打电池(也叫伏打电堆),如下图所示。
观察示意图,思考回答下列问题:(1)负极是:___,电极反应_______________。(2)正极是:____。(3)猜测得电子发生还原反应的物质可能是______。
【例1】一种镁-空气电池装置如图所示,电极材料为金属镁和吸附氧气的活性炭,电解液为KOH浓溶液。
(1)负极电极反应式___________________________,正极电极反应式_______________________。
Mg-2e-+2OH-===Mg(OH)2
+2H2O===4OH-
(2)电子移动的方向是由___经外电路到___。(填“a”或“b”)(3)电池总反应式为____________________________。
2Mg+O2+2H2O===2Mg(OH)2
【例1】某锂离子电池的工作原理如图所示(a极材料为金属锂和石墨的复合材料,b极材料为FePO4和石墨的复合材料),其电池反应为Li+FePO4===LiFePO4
(1)a为___极,电极反应式:_____________;b为___极,电极反应式:______________________________。(2)电池内部Li+由___侧移向___侧(填“左”或“右”)。(3)能否用磷酸溶液作电解质____。(填“能”或“否”)
Li-e-===Li+
FePO4+e-+Li+===LiFePO4
锂电池比铅酸电池好,锂电池在逐步普及中。但是锂电池的主要材料锂和钴资源短缺短缺(锂在地壳中的含量仅为0.0065%),价格昂贵,所以新一代的钠离子电池的研究变得火热,实体钠离子电池也问世了在地球上的储量,钠远比锂要丰富得多。(钠资源约占地壳元素储量的2.64%)
跟锂电池的命名方式一样,钠电池的全称叫做“钠离子电池”,其工作原理,就是通过钠离子在电极之间的移动来实现充放电过程。两者工作原理略有不同的是,锂电池是通过锂离子在正负极之间移动、转换实现充放电,而钠电池是由钠离子在正负极之间的嵌入、脱出实现电荷转移。
1.利用离子反应“Fe+2Fe3+===3Fe2+”设计原电池,下列设计不合理的是( )①铜片、铁片、FeCl3溶液组成的原电池②石墨、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池③铁片、锌片、Fe(SO4)3溶液组成的原电池④银片、铁片、Fe(NO3)2溶液组成的原电池A.①② B.②③C.③④ D.②④
2.下列有关电池的叙述不正确的是( )A.水果电池是方便实用的家用电池B.铅蓄电池是一种常用的二次电池C.氢氧燃料电池是一种高效、无污染的发电装置D.锌锰干电池工作一段时间后,锌外壳逐渐变薄
3.下列有关锌锰干电池的说法中正确的是( )A.锌外壳是负极,石墨碳棒是正极材料B.在外电路中电子从碳棒流向锌外壳C.电流从锌流到碳棒上D.在电池内部阳离子从碳棒向锌片移动
4.汽车的启动电源常用铅蓄电池,其放电时的原电池反应如下:PbO2+Pb+2H2SO4===2PbSO4+2H2O,根据此反应判断,下列叙述中正确的是( )A.Pb是正极B.PbO2得电子,被氧化C.负极反应是Pb+SO42--2e-===PbSO4D.电池放电时,溶液的酸性增强
5.选择适宜的材料和试剂,请利用反应“Cu+2Ag+===2Ag+Cu2+”设计一个化学电池。回答下列问题:(1)负极材料:___;正极材料:__________;电解质溶液:___________。(2)写出电极反应式正极:__________________;负极:________________。(3)原电池中电子从______极流出,电解质溶液中阴离子流向____极(填“正”或“负”)。
2Ag++2e-===2Ag
Cu-2e-===Cu2+
6.铅酸电池常用作汽车电瓶,其构造如图所示,工作时该电池总的方程式为:Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O按要求回答下列问题:(1)负极材料是____,正极材料是______,电解质溶液是_______。
(2)工作时,电解质溶液中的H+移向___________极。(3)工作时,电解质溶液中硫酸的浓度_____(填“增大”“减小”或“不变”)。(4)当铅蓄电池向外电路提供2 ml e-时,理论上负极板的质量增加___ g。
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