内容正文:
(6.1.1)
化学反应与电能
必修二
第六章 化学反应与能量
1.我国目前电能主要来自火力发电,其次是水力发电。
其中,化学能间接转化为电能
【实验6-3】
(1) 将锌片和铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中,观察现象。
(2) 用导线连接锌片和铜片,观察、比较导线连接前后的现象。
(3)如图6-6所示,用导线在锌片和铜片之间串联一个电流表,观察电流表的指针是否偏转。
实验探究
现 象
当锌片与铜片插入稀硫酸时,锌片上有气泡产生,铜片上无气泡产生;
当用导线将锌片和铜片相连后,铜片上有气泡产生;串联电流表后,电流表指针发生偏转,说明导线中有电流通过。
【实验6-3】
定义
把化学能转化成电能的装置,称为原电池
电源
+
-
1.
一、原电池
内容内容内容
负极
正极
电极名称:
电极反应:
Zn-2e-=Zn2+
2H++2e-=H2↑
电极反应类型:
氧化反应
还原反应
原电池总反应式: ;
Zn+2H+===Zn2++H2↑
电极反应
3.
小结:
负极
较活泼,失去电子,氧化反应
正极
较不活泼,得到电子,还原反应
通常是不活泼金属或石墨电极
通常是活泼金属
原电池反应的本质是:氧化还原反应
内容内容内容
外电路:
内电路:
阳离子 → 正极(阳向正)
阴离子 → 负极(阴向负)
负极 → 正极
正极→ 负极
电子e-:
电流I:
负极
正极
“电子不下水,离子不上岸”
粒子移动方向
4.
整个电路构成了闭合回路,带电粒子的定向移动产生电流。
(正进负出)
(负进正出)
Cu
Zn
H2SO4
G
e-
e-
I
Zn - 2e- = Zn2+
2H+ + 2e- = H2
还原剂(Zn)失去电子,发生氧化反应
氧化剂(H+)在铜极上得到电子,发生还原反应
正极
负极
Zn2+
H+
H+
H2
SO42-
正极:电子流入
挣“e”
负极:电子流出
付“e”
工作原理
4.
①自发的氧化还原反应
②具有活泼性不同的两个电极(金属与金属或金属与能导电的非金属)
③电解质溶液
④形成闭合回路
构成条件
5.
A
B
C
D
E
√
下列哪些装置能构成原电池?写出原电池的电极反应式。
√
F
稀硫酸
Zn
Fe
稀硫酸
Fe
Ag
√
Zn
H2SO4溶液
G
√
10
下列各种情况是否形成了原电池?
Ag
Fe
G
盐酸
Al
Mg
G
蔗糖溶液
Cu
Zn
G
A
D
C
B
盐酸
Cu
Zn
CuSO4溶液
Cu
Zn
H2SO4
E
盐酸
生铁
F
原电池正负极的判断方法
电极材料
反应类型
电子流向
电极现象
离子移向
负极
正极
较活泼金属
较不活泼金属或
能导电的非金属
氧化反应
还原反应
电子流出
电子流入
e-
不断溶解
质量减小
电极增重或
有气体产生
阴离子移向
阳离子移向
稀硫酸
小结
12
原电池的应用
①制化学电源
心脏起搏器
心脏起搏器是一种植入于体内的电子治疗仪器,通过脉冲发生器发放由电池提供能量的电脉冲,通过导线电极的传导,刺激电极所接触的心肌,使心脏激动和收缩,从而达到治疗由于某些心律失常所致的心脏功能障碍的目的
②加快反应速率
例如:实验室制H2时,由于锌太纯,反应一般较慢, 可加入少量CuSO4以加快反应速率
稀H2SO4
Zn
Cu
Zn+ CuSO4 =Cu + ZnSO4
锌、铜在稀硫酸溶液中形成原电池,加快锌与酸的反应速率
③比较金属活动性顺序
【例】a、b、c三种金属,a与c构成原电池时,c作负极;b与c构成原电池时, b作负极,判断a、b、c三种金属的金属性强弱为( )
A、a>b>c B、b>c>a
C、a>c>b D、c>b>a
B
一般说来: 活泼金属作负极,较不活泼的金属作正极
通常在轮船的尾部和在船壳的水线以下部分,装有一定数量的锌块,请解释原因
原因:轮船的船身一般是用铁做的,装上锌块后,铁跟锌形成原电池,此时锌作为负极发生氧化反应溶掉,而铁作为正极被保护起来不受腐蚀。
如何避免轮船船身被腐蚀,延长其寿命?
④金属因发生原电池反应而腐蚀
——金属防护问题
利用原电池原理,将金属作为正极保护起来
1、某金属能跟稀盐酸作用发出氢气,该金属与锌组成原电池时,锌为负极,此金属是( )
A.Mg B.Fe C.Al D.Cu
B
2、铜锌和稀硫酸组成原电池工作时,电解质溶液pH( )
A.不变 B.先变大后变小
C.逐渐变大 D.逐渐变小
C
当堂