内容正文:
第六章 化学反应与能量
第一节 化学反应与能量变化
第2课时 化学反应与电能
1.设计实验认识构成原电池的条件。
2.理解原电池的概念及工作原理,能正确判断原电池的正、负极。
核心素养发展目标
火力发电原理
【思考与交流】
直接?
1、煤炭是非可再生资源,会造成能源危机
2、煤炭燃烧会产生污染性气体
3、经多次转换,能量损耗大,燃料的利用率低
原电池总反应式: ;
Zn+2H+===Zn2++H2↑
工作原理:
加快Zn的溶解速率!
2.工作原理:
一、原电池
活泼金属做负极,失电子发生氧化反应,电子经过外电路转移到正极,电解质溶液中的阳离子在正极得电子发生还原反应。
“电子不下水,离子不上岸”
笔记
1.定义:将化学能直接转变成电能的装置
3.构成条件
①自发进行的氧化还原反应
②活动性不同的两个电极(石墨C)
③电解质溶液
④闭合回路
笔记
【课堂练习】
H2SO4 (aq)
CuSO4 (aq)
Zn
Cu
负极( ): .
正极( ): .
总反应式: .
负极( ): .
正极( ): .
总反应式: .
1、请在图上标出电子的流动方向和电流方向,并判断正负极,写出电极反应式和总反应式。
Ag
Fe
I
e-
e-
I
Fe
Ag
Fe-2e - = Fe2+
2H++2e - = H2↑
Fe+2H+ = Fe2+ +H2↑
Zn
Cu
Zn-2e - = Zn2+
Cu2+ +2e - = Cu
Zn+Cu2+ = Zn2 ++ Cu
4.正负极的判断方法
⑴金属活动性
⑵反应类型
⑶外电路:电子流向 / 电流方向
⑷内电路:离子移动方向 阳离子→正极
⑸反应现象
负极:溶解,质量减轻;
正极:固体析出或者气泡产生。
笔记
(有特殊)
6.应用
⑴加快负极金属的反应速率
如:Zn粒与稀H2SO4反应制取H2,加入少量CuSO4粉末。
⑵判断金属活动性
⑶设计原电池
两个电极活动性相差越大,反应速率越快。
笔记
【课堂练习】
2、一个电池反应的离子方程式是 Zn+Cu2+=Zn2+ +Cu, 该反应的的原电池正确组合是( )
C
A B C D
正极 Zn Cu Cu Fe
负极 Cu Zn Zn Zn
电解质溶液 CuCl2 H2SO4 CuSO4 HCl
谢谢观看
总反应:
正极:
负极:
浓硝酸
Fe
Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
总反应:
正极:
负极:
介质
锌锰干电池
锌筒作负极,石墨棒作正极,氯化铵糊作电解质溶液。
总反应
负极
正极
Zn + 2MnO2 + 2NH4+ == Zn2+ + 2MnO(OH) + 2NH3↑
Zn﹣2e- === Zn2+
2MnO2 + 2NH4+ + 2e- === 2MnO(OH) + 2NH3↑
一、一次电池
笔记
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铅酸蓄电池
放
电 总反应
负极
正极
Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O
二、二次电池
笔记
(1)工作时,电解质溶液中的H+移向何极?硫酸的浓度如何变化?
提示:PbO2(或正极);减小。
(2)当外电路转移2 mol e-时,理论上负极板的质量增加多少?
提示:96 g。
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1.通常氢氧燃料电池有酸式(电解质溶液为稀硫酸)和碱式(电解质溶液为氢氧化钠溶液)两种。试回答下列问题:
负极:2H2-4e-===4H+
正极:O2+4e-+2H2O===4OH-
三、燃料电池
(1)若电解质溶液为稀硫酸,正极和负极的电极反应式分别是什么?
提示:正极:O2+4e-+4H+===