邳州市第二中学2013年高中化学选修四课件:合理利用化学能源.ppt
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1、主题3 合理利用化学能源,学.科.网,zxxkw,课题1 电池探秘,学.科.网,课程标准导航 1.通过实验探究,理解电池的工作原理及构成条件。 2通过市场调查等活动,了解生活中常用电池的种类、性能,知道根据需要合理选择电池。 3初步学会应用所学知识分析生活中所使用的各种电池。 4通过查阅资料,了解新型电池及电池的发展趋势。,自主学习 一、电池是怎样工作的 1原电池:把_的装置,其实质是发生了_反应。 2实际应用: 常见的纽扣电池一般为锌-氧化汞电池,以_为负极,以_为正极,选用,化学能转化为电能,氧化还原,锌,氧化汞,_为电解质,发生的反应为HgOH2OZn=HgZn(OH)2。 想一想 1将
2、锌片、铜片用导线连接插入乙醇中能形成原电池吗?为什么? 提示:不能。因为乙醇是非电解质,不导电,所以不能形成原电池。,氢氧化钾,学.科.网,zxxkw,二、认识几种电池 几种电池的比较,负极,正极,二氧化锰,锌皮,下降,学.科.网,可充电,二氧化铅,铅,稀硫酸,浓度,燃料,氧气,燃料和氧气,化学能,电能,长,想一想 2.是不是所有的电池负极都参与原电池反应? 提示:燃料电池中两电极都不参加反应。通入燃料的电极是负极,燃料失去电子被氧化,发生氧化反应;通入氧化剂的电极是正极,氧化剂得到电子被还原,发生还原反应。,学.科.网,学.科.网,自主体验 1(2012黑龙江学业水平测试模拟)以Zn、Ag为
3、电极,以稀H2SO4为电解质溶液,以铜丝为导线构成原电池,下列叙述正确的是( ) AZn为正极 BAg为负极 CZn极发生氧化反应 DAg极发生氧化 解析:选C.活泼金属做负极,负极发生氧化反应,不活泼金属做正极,正极发生还原反应.,2在铜-锌-稀硫酸构成的原电池中,经过一段时间的工作后,下列说法正确的是( ) A锌片是正极,铜片上有气泡冒出 B电流方向是从锌片流向铜片 C溶液中稀硫酸的物质的量不断减小 D电解液的pH保持不变,解析:选C。在铜锌稀硫酸构成的原电池中,锌片为负极,在铜片上有气泡冒出;电流方向是从正极(铜片)流向负极(锌片);由于发生反应:ZnH2SO4=ZnSO4H2,所以溶液
4、中稀硫酸的物质的量不断减小,电解液的pH不断增大,故选C项。,要点1 原电池的工作原理和构成条件 要点1 原电池的工作原理和构成条件 探究导引1 如何判断某种装置是否为原电池? 提示:原电池的工作原理是要有电子的定向移动形成电流,是否为原电池就要看这一装置能否满足构成原电池的四个条件。,探究导引2 电池是如何将化学能转化为电能的? 提示:借助一个氧化还原反应,将氧化反应和还原反应分别放在原电池的负极和正极上发生,负极上失去的电子沿导线转移到正极,溶液中的阳离子在正极上得电子发生还原反应,因而在外电路上形成电流。,要点归纳 1工作原理 以锌、铜、硫酸组成的原电池为例说明。锌失电子逐渐溶解变成Zn
5、2进入溶液,电子从锌极经导线流入铜极,溶液中H在铜极上得到电子形成氢气在铜片上冒出。两极上的电极反应式为: 负极(锌极):Zn2e=Zn2(氧化反应) 正极(铜极):2H2e=H2(还原反应),发生自发的氧化还原反应是原电池产生电流的实质,通过原电池装置将化学能转化为电能。 外电路中电子从负极流向正极,电流从正极流向负极;内电路中阴离子移向负极,阳离子移向正极。内外电路共同形成闭合电路,形成电流。,特别提醒 1在内电路中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。 2电子只流经外电路,流向为:负极导线正极。 3电流方向与电子流向相反。 4只有根据能自发进行且放出能量的氧化还原反应才能设计原电池。,2构
6、成原电池的条件 (1)能自发发生氧化还原反应;(2)活泼性不同的两极材料;(3)有电解质溶液;(4)形成闭合回路。,即时应用 1下列装置能够组成原电池的是( ),解析:选A。构成原电池要有四个基本条件:电解质溶液、两种活泼性不同的电极并插入电解质溶液中、构成闭合回路、可以自发进行氧化还原反应。四个条件相互联系,不能孤立。B项中电极均为Cu,D项中所用乙醇为非电解质,C项中所用蔗糖溶液是非电解质溶液,故B、C、D项都不能构成原电池。,要点2 原电池正负极判断方法及电极反应式的书写 探究导引3 依据反应Cu2Fe3=2Fe2Cu2原理,设计一原电池,写出两电极材料的名称、电极反应式,画出简易图。
7、提示:正极石墨:2Fe32e=2Fe2 负极铜:Cu2e=Cu2 装置如图:,探究导引4 对于氢氧燃料电池,当使用H2SO4做电解质或选用KOH做电解质时,所发生的电极反应与总反应一样吗?,提示:(1)选稀H2SO4做电解质溶液时: 正极:O24e4H=2H2O; 负极:2H24e=4H; 电池反应:2H2O2=2H2O。 (2)选KOH溶液做电解质溶液时: 正极:O22H2O4e=4OH; 负极:2H24OH4e=4H2O; 电池反应:2H2O2=2H2O。 故选用不同电解质,电极反应不同而电池总反应相同。,要点归纳 1原电池正负极的判断方法 (1)由组成原电池两极的电极材料判断。一般是活泼
8、性强的金属为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。 (2)根据电流方向或电子流动方向判断。在外电路上,电流是由正极流向负极;电子流动方向是由负极流向正极。 (3)根据原电池里电解质溶液内离子的移动方,向判断。在原电池的电解质溶液内,阳离子移向的极是正极,阴离子移向的极是负极。 (4)根据原电池两极发生的变化来判断,原电池的负极总是失电子发生氧化反应,其正极总是得电子发生还原反应。 (5)依据现象判断。溶解的一极为负极,增重或者有气体放出的一极为正极。,特别提醒 在判断原电池正负极时,有时活泼金属不一定做负极,如Mg、Al和NaOH形成的原电池,铝做负极,镁做正极。,2原电池电极反应式的
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