内容正文:
第一节 化学反应与能量变化
第3课时
第六章 化学反应与能量
2
1
本节重点
化学电源
设计原电池
电极反应式的书写
3
本节难点
原电池的构成部分有哪些?
1.必须存在自发进行的氧化还原反应,氧化反应和还原反应在两个不同的区域进行
2.合适的电极材料
3.合适的电解质溶液
4.能形成闭合回路
Zn
Cu
稀硫酸
负极
正极
锌铜原电池
自发进行的氧化还原反应:
Zn+2H+ === Zn2+ +H2↑
设计
原电池
负极电极材料
负极电极材料
电解质
溶液
根据Cu+ 2Fe3+ == Cu2+ +2Fe2+设计出一个原电池装置
根据Cu+ 2Fe3+ === Cu2+ +2Fe2+设计出一个原电池装置,并写出电极反应式。
Cu+ 2Fe3+ === Cu2+ +2Fe2+
氧化
反应
负
极
铜片作
负极材料
负极
区
还原
反应
正
极
正极
区
正极材料
能够导电
还原性比Cu弱
石墨做
正极材料
石墨
Cu
负极
正极
FeCl3溶液
已知一个氧化还原反应,首先分析找出氧化剂、还原剂,一般还原剂为负极材料(或在负极上被氧化),氧化剂(电解质溶液中的阳离子)在正极上被还原
选择适宜的材料和试剂,请利用反应“Cu+2Ag+===2Ag+Cu2+”设计一个化学电池。
回答下列问题:
(1)负极材料 ;正极材料 ;电解质溶液 。
(2)写出电极反应式
正极 ;
负极 。
(3)原电池中电子从 极流出,
电解质溶液中阴离子流向 极(填“正”或“负”)。
铜
银(或碳棒)
AgNO3溶液
2Ag++2e-===2Ag
Cu-2e-===Cu2+
负 (铜)
负
简易水果电池的制作
铜片
镁片
图片所示的水果电池中,镁片是电池的 极,铜片是电源的 极,电子由 极出发
经过 流向 极。水果电池中,水果的作用是 。
负
正
负
外电路
正
电解质溶液
一般情况下,负极材料是活动性较强的金属
【实验1】探究电极材料对电流效果的影响
电极材料 电极间距/cm 水果 电流表/μA,偏转角度(填“大”或“小”)
铁、铜 1 苹果
镁、铜 1 苹果
小
大
在其他条件相同时, .
。
实验结论:
电极材料活泼性差别越大,电流越大
【实验2】探究不同水果对电流效果的影响
实验结论:
电极材料 电极间距/cm 水果 电流表/μA,偏转角度
锌、铜 1 苹果
锌、铜 1 柠檬
小
大
在其他条件相同时,不同的电解质溶液,电流效果 。
不同
【实验3】探究电极间距对电流效果的影响
实验结论:
电极材料 电极间距/cm 水果 电流表/μA,偏转角度
锌、铜 1 柠檬
锌、铜 2 柠檬
大
小
在其他条件相同时,两电极间距越小,电流效果 。
越好
完成《资》第42页 3.设计原电池 (2)简易电池的设计与制作
研究化学电池的方法
Zn
Cu
稀硫酸
Zn + H2SO4 === ZnSO4+H2↑
稀硫酸
还原剂
氧化还原反应
电极材料
电解质溶液
负极区
失电子
氧化剂
正极区
得电子
负极:
正极:
Zn
Cu
氧化反应
还原反应
常见的化学电池
锌锰干电池
e-
石墨棒
MnO2糊
NH4Cl糊
锌筒
e-
e-
e-
NH4Cl糊
还原剂
氧化还原反应
电极材料
电解质溶液
负极区
失电子
氧化剂
正极区
得电子
负极:
正极:
Zn
石墨棒
Zn+2NH4Cl+2MnO2 =2MnO(OH)
+Zn(NH3)2Cl2
写出负极电极反应式: 。
Zn - 2e- = Zn2+
一次电池
电池放电之后不能充电(内部的氧化还原反应不能逆向进行)
教材38页第二段
氧化反应
还原反应
完成《资》第43页 1.一次电池
二次电池(充电电池)
阅读教材P38页最后两段,回答下列问题:
1.什么是二次电池(充电电池)?
2.常见的二次电池(充电电池)
放电时所进行的氧化还原反应,在充电时可以逆向进行,使电池恢复到放电前的状态
锂离子
电池
镍氢电池
铅酸蓄
电池
二次电池充电时由 能转化为 能;放电时由 能转化为 能。
电
化学
化学
电
完成《资》第44页 2.二次电池(充电电池)和【思考2】
燃料电池
阅读教材P39页“发展中的燃料电池” ,回答下列问题:
1.燃料电池是一种将燃料(如 、 、 )和氧化剂(如氧气)的 能直接转化为 能的电化学反应装置。
3.燃料电池的特点有哪些?
氢气
甲烷
乙醇
化学
电
2.燃料电池中,当以氢气为燃料时,产物为 ;以甲烷为燃料时,产物为 和 。
水
水
二氧化碳
①反应物不是储存在电池内部,而是从外部提供
②燃料电池的能量转化率可以达到80%以上
③燃料电池供电量易于调节
燃料电池是利用燃料燃烧发电吗?
A
H2
O2
负极区
正极区
稀硫酸
Pt电极
负极:
正极:
总反应式:2H2 + O2=2H2O
2H2 - 4e- = 4H+
O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O
书写电极反应式的方法
找还原剂
写出稳定的电极产物
电荷守恒
原子守恒
电子守恒
正极+负极=总反应式
找氧化剂
找正负极
在负极反应
在正极反应
看环境
给什么补什么
酸性补H+
碱性补OH-
注意:酸性条件下不能出现OH- ,碱性条件下不能出现H+。
使守恒
总反应,需相加
写出氢氧燃料电池在碱性环境下的电极反应式。
书写电极反应式的方法
找还原剂
写出稳定的电极产物
电荷守恒
原子守恒
电子守恒
正极+负极=总反应式
找氧化剂
找正负极
在负极反应
在正极反应
看环境
给什么补什么
酸性补H+
碱性补OH-
注意:酸性条件下不能出现OH- ,碱性条件下不能出现H+。
使守恒
总反应,需相加
活性炭
活性炭
镁
空气
电解质
OH-
OH-
书写电极反应式的方法
找还原剂
写出稳定的电极产物
电荷守恒
原子守恒
电子守恒
正极+负极=总反应式
找氧化剂
找正负极
在负极反应
在正极反应
看环境
给什么补什么
酸性补H+
碱性补OH-
注意:酸性条件下不能出现OH- ,碱性条件下不能出现H+。
使守恒
总反应,需相加
K2FeO4-Zn可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中做正极材料,其电极反应式为 ,该电池的总反应离子方程式为 。
铅蓄电池构造示意图
正极:
负极:
汽车的启动电源常用铅蓄电池,其原电池反应如下:
总反应:Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O
写出放电过程中电极反应式。 (PbSO4难溶于水)
放电
充电
Pb + SO42- -2e-=PbSO4
PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e-=PbSO4 + 2H2O
完成《资》第47页 第4、5题
感谢使用
1.7.2013
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