内容正文:
第7讲 化学反应与电能
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1.原电池的工作原理
2.原电池原理的应用
3.化学电池
高一化学同步辅导
1.实验探究——化学能转化为电能
一、原电池的工作原理
【实验1】将锌片和铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中。
实验现象:锌片:______________________;铜片:__________。
实验结论或解释:____________________________________________。
【实验2】用导线连接锌片和铜片。
实验现象:锌片:_______________;铜片:_________________。
实验结论或解释:__________________________________________________。
【实验3】用导线在锌片和铜片之间串联一个电流表。
实验现象:电流表指针发生________。
实验结论:说明产生了________。
逐渐溶解,有气泡产生
没有变化
锌与稀硫酸反应生成氢气,铜与稀硫酸不反应
逐渐溶解
有气泡产生
锌失去电子,变为Zn2+,H+在铜片上得到电子生成H2
偏转
电流
2.Cu-Zn原电池的工作原理
(1)Zn比Cu活泼,锌_______电子,变为______:
锌片:___________________ (_______反应)
(2)电子经过导线流向________,产生电流,______在铜片上_______电子生成______:
铜片:___________________ (_______反应)
失去
Zn2+
Zn-2e-=Zn2+
氧化
铜片
H+
得到
H2
2H++2e-=H2↑
还原
在特定的装置中使氧化反应和还原反应分别在不同区域进行,氧化还原反应中产生的电子通过导体发生定向移动,形成电流。
3.原电池的工作原理
(1)原电池的概念和本质
将_________转化成_______的装置称为原电池,在原电池中发生的化学反应是______________反应。
(2)原电池的工作原理
化学能
电能
氧化还原
电极名称 负极 正极
电极材料
反应类型
外电路电子流向 由_____极沿导线流向_____极
内电路离子移向 阳离子向_____极移动,阴离子向_____极移动移动
能量转化形式 _______能转化成_______能
原电池总反应
较活泼的金属
活泼性较弱的金属或导电的非金属
氧化反应
还原反应
负
正
正
负
化学
电
自发进行的氧化还原反应
(3)原电池的构成条件
①两个电极为两个电极为两种________不同的金属(或一种为能导电的非金属)。
②________溶液。
③电极、导线和电解质溶液形成__________。
④自发进行的___________反应。
活动性
电解质
闭合回路
氧化还原
课堂探究
1.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.Zn+Ag2O+H2O===Zn(OH)2+2Ag
B.Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O
C.Zn+CuSO4===Cu+ZnSO4
D.C+CO2=====2CO
D
高温
2.如图所示的装置中,M为活动性顺序位于氢之前的金属,N为石墨棒,关于此装置的下列叙述中,不正确的是( )
A. N上有气体放出
B.M为负极,N为正极
C.电解质溶液中H+浓度减小
D.导线中有电流通过,电流方向是由M到N
D
归纳小结
(1)电极名称的判断方法
(2)原电池中电子、离子的移动规律
在原电池中,电子在导线中定向移动(由负极流出,流入正极),离子在溶液中定向移动(阳离子移向正极,阴离子移向负极),即“电子不下水,离子不上岸”或“电子走陆路,离子走水路”,它们共同组成了一个完整的闭合回路。
【即学即练1】下列各组材料中,不能组成原电池的是( )
C
A B C D
两极材料 Zn片,石墨 Cu片,Ag片 Zn片,Cu片 Fe片,Cu片
插入溶液 H2SO4 AgNO3溶液 蔗糖溶液 稀盐酸
【即学即练2】如图所示,a的金属活动性在氢之前,b为碳棒。关于该装置的说法中,正确的是( )
A.a极上发生还原反应,b极上发生氧化反应
B.碳棒上有气体逸出,溶液中c(H+)增大
C.导线上有电流,电流方向a→b
D.反应后a极质量减小
D
1.加快氧化还原反应速率
如实验室用Zn和稀H2SO4(或稀HCl)反应制H2,常用粗锌,它产生H2的速率快。原因是粗锌中的杂质和锌、稀H2SO4形成________,加快了反应,使产生H2的速率加快。
2.比较金属的活动性强弱
原电池中,一般活动性强的金属为____极,活动性弱的金属为____极。
例如有两种金属A和B,用导线连