内容正文:
第六章 化学反应与能量
6. 1. 3 电池工作原理的应用
第一节 化学反应与能量变化
1.加快氧化还原反应的进行
在原电池中,氧化反应和还原反应分别在两极进行,使溶液中粒子运动相互间的干扰减小,使反应加快。
例如:实验室用Zn和稀H2SO4反应制取H2,常用粗锌。原因是粗锌中的杂质和锌、稀H2SO4形成________,加快了锌的溶解,使产生H2的速率加快。
正负极判断的方法
1.加快氧化还原反应的进行
在原电池中,氧化反应和还原反应分别在两极进行,使溶液中粒子运动相互间的干扰减小,使反应加快。
例如:实验室用Zn和稀H2SO4反应制取H2,常用粗锌。原因是粗锌中的杂质和锌、稀H2SO4形成________,加快了锌的溶解,使产生H2的速率加快。
一、原电池工作原理的应用
1、加快氧化还原反应的速率
在原电池中,氧化反应和还原反应分别在两极进行,使溶液中粒子运动相互间的干扰减小,使反应加快
【例1】实验室用Zn和稀H2SO4反应制取H2,常用粗锌。原因是粗锌中的杂质和锌、稀H2SO4形成________,加快了锌的溶解,使产生H2的速率加快。
原电池
Fe | 稀硫酸 | Cu
一、原电池工作原理的应用
1、加快氧化还原反应的速率
【例2】铁和稀H2SO4反应时,若加入少量CuSO4溶液,Fe与CuSO4反应生成Cu,形成_______________原电池,加快产生H2的速率。
Fe | 稀硫酸 | Cu
1.加快氧化还原反应的进行
在原电池中,氧化反应和还原反应分别在两极进行,使溶液中粒子运动相互间的干扰减小,使反应加快。
例如:实验室用Zn和稀H2SO4反应制取H2,常用粗锌。原因是粗锌中的杂质和锌、稀H2SO4形成________,加快了锌的溶解,使产生H2的速率加快。
一、原电池工作原理的应用
2、比较金属的活动性
两种金属分别作原电池的两极时,一般作负极的金属比正极的金属活泼
【例1】有两种金属a和b,用导线连接后插入稀硫酸中,观察到a极溶解,b极上有气泡产生。
则:金属_____是负极,金属_____是正极;金属活动性:________。
a
b
a > b
1.加快氧化还原反应的进行
在原电池中,氧化反应和还原反应分别在两极进行,使溶液中粒子运动相互间的干扰减小,使反应加快。
例如:实验室用Zn和稀H2SO4反应制取H2,常用粗锌。原因是粗锌中的杂质和锌、稀H2SO4形成________,加快了锌的溶解,使产生H2的速率加快。
一、原电池工作原理的应用
2、比较金属的活动性
【例2】把a、b、c、d四种金属浸入稀硫酸中,用导线两两相连可以组成各种原电池。则四种金属的活动性顺序由大到小排列为( )
① a、b相连,a为负极 ② c、d相连,d上有气泡逸出
③ a、c相连,a质量减少 ④ b、d相连,b为正极
A. a > c > d > b B. a > c > b > d
C. b > d > c > a D. a > b > c > d
A
1.加快氧化还原反应的进行
在原电池中,氧化反应和还原反应分别在两极进行,使溶液中粒子运动相互间的干扰减小,使反应加快。
例如:实验室用Zn和稀H2SO4反应制取H2,常用粗锌。原因是粗锌中的杂质和锌、稀H2SO4形成________,加快了锌的溶解,使产生H2的速率加快。
一、原电池工作原理的应用
3、设计原电池
理论上,任何一个自发的氧化还原反应,都可以设计成原电池。利用原电池原理设计和制造原电池,可以将化学能直接转化为电能
1.加快氧化还原反应的进行
在原电池中,氧化反应和还原反应分别在两极进行,使溶液中粒子运动相互间的干扰减小,使反应加快。
例如:实验室用Zn和稀H2SO4反应制取H2,常用粗锌。原因是粗锌中的杂质和锌、稀H2SO4形成________,加快了锌的溶解,使产生H2的速率加快。
一、原电池工作原理的应用
3、设计原电池
【例】将反应2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+设计成原电池?
电极总反应:
负极反应:
正极反应:
负极材料:
正极材料:
电解质溶液:
2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+
Cu - 2e- = Cu2+
Fe3+ + e- = Fe2+
铜片
石墨或Pt
FeCl3溶液
1.加快氧化还原反应的进行
在原电池中,氧化反应和还原反应分别在两极进行,使溶液中粒子运动相互间的干扰减小,使反应加快。
例如:实验室用Zn和稀H2SO4反应制取H2,常用粗锌。原因是粗锌中的杂质和锌、稀H2SO4形成________,加快了锌的溶解,使产生H2的速率加快。
一、原电池工作原理的应用
3、设计原电池
(1)定反应:确定一个能够自发进行的氧化还原反应
(2)拆两半:将氧化还原反应拆分为氧化反应和还原反应两个半反应,分别作为负极和正极的电极反应
还原剂 - ne- = 氧化产物(负极电极反应)
氧化剂 + ne- = 还原产物(正极电极反应)
(3)找材料:电极材料必须导电,负极材料一般选择较活泼的金属材料,或者在该氧化还原反应中,本身失去电子的材料;电解质溶液一般能与负极反应;比负极活泼性弱的金属或石墨等能导电的非金属作正极
(4)画装置:连接电路形成闭合回路,画出原电池示意图,在图上标注电极材料、电解质溶液
1.加快氧化还原反应的进行
在原电池中,氧化反应和还原反应分别在两极进行,使溶液中粒子运动相互间的干扰减小Zn,使反应加快。
例如:实验室用Zn和稀H2SO4反应制取H2,常用粗锌。原因是粗锌中的杂质和锌、稀H2SO4形成________,加快了锌的溶解,使产生H2的速率加快。
一、原电池工作原理的应用
4、用于金属防护
作原电池正极的金属材料不参与反应,使被保护的金属制品作原电池正极而得到保护
【例】要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁等,可用导线将其与_____(填“Zn”或“Cu”)相连,使铁作为原电池的_____(填“正极”或“负极”)。
Zn
正极
Fe Zn
A
钢铁的防腐
-
+
Fe C
A
钢铁的腐蚀
+
-
1.加快氧化还原反应的进行
在原电池中,氧化反应和还原反应分别在两极进行,使溶液中粒子运动相互间的干扰减小,使反应加快。
例如:实验室用Zn和稀H2SO4反应制取H2,常用粗锌。原因是粗锌中的杂质和锌、稀H2SO4形成________,加快了锌的溶解,使产生H2的速率加快。
一、原电池工作原理的应用
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