化学能与电能PPT精品课件_1
71页1、化学能电能 ?(看书P35页第二、三段,回答问题)1、当氧化剂和还原剂直接接触进行反应时,化学能要经过一系列能量转换才能转换为电能。2、把氧化剂和还原剂分开,使氧化反应和还原反应在两个不同区域进行。3、需要在氧化剂和还原剂之间架设桥梁使电子从氧化剂区域流向还原剂区域。4、考虑氧化反应和还原反应发生的条件和环境,化学物质的选择。5、从电学角度考虑仪器选择和组装问题。现象铜片锌片电流表Zn片表面没有气泡产产生,锌锌片溶解Cu片有气泡产产生电电流表指针针偏转转结论: 有电电流产产生 实验2-4 实验探究请将实验现象记录在课本P41表中:一、原电池1、定义:把化学能转变为电能的装置.原 电 池 原 理AZnCuSO42H+H+实验 原电池原理探究步骤讨论与交流1.将Zn片插入稀H2SO4Zn片和Cu片上现象有何差别?2.将Cu片插入稀H2SO43.Zn片和Cu片接触插入稀H2SO4 (不接电流表)Cu片上有何现象?推测原因.4.Zn片和Cu片用导线连接(中间接电流表)插入稀H2SO4(偏向?)电流表指针有何变化?说明了什么?5.尝试用干电池判断实验中的正负极说明你判断的方法? 离子方程式思考问
2、题寻找答案你对问题的想法稀稀HH2 2SOSO4 4ZnCu锌表面有气泡产生,铜表面无明显现象1.反应中,哪种物质失电子,哪种物质得电子演示探究实验现象用导线将锌表面的电子引出来Zn +2H+ = Zn 2+ +H2.什么方法可使Zn与H+分开,不让H+直接在Zn表面得电子? 离子方程式思考问题寻找答案组内交流 列出想法 演示探究实验现象Cu起传导电子的作用。可用电流表测电流及方向。Zn + 2H+ = Zn 2+ +H2稀稀H H2 2SOSO4 4ZnCu大量气泡从铜片逸出,锌片部分溶解1.H+得到的电子是Cu失去的吗?2.在这个过程中Cu起什么作用?3.你怎样才能知道导线中有电子通过? 解释实验现象思考问题寻找答案组内交流 列出想法演示探究实验现象化学能直接转化为电能1.电子从Zn到H+经历了哪些途径?2.你认为这个过程能量是如何转化的?锌表面无气泡,铜表面有气泡,电流表发生偏转。电子由Zn 导线 铜片 H+ 定向移动产生电流,故电流表的指针发生偏转A AZnCu稀稀H H2 2SOSO4 4(氧化反应)(还原反应)Zn片: Zn 2e- = Zn2+Cu片:2H+2e- = H
3、2 (铜片在这里起传导电子的作用)电极反应式:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2电极反应总式:Zn + 2HZn + 2H+ + = Zn = Zn2+2+ + H + H2 2 2e2e- -2.ZnCuH2SO4原电池的工作原理:“负极出电子,电子回正极”3、原电池化学反应本质:氧化还原反应负极:还原性相对较强的材料正极:还原性相对较弱的材料活泼金属发生氧化反应向外线路提供电子原电池的负极;不活泼金属(或石墨)发生还原反应接受外线路提供的电子原电池的正极。 外电路:电子由负极流向正极, 电流由正极流向负极内电路:e电荷流向电流流向:负极正极学与问P41CH2SO4(不可以)(可以)条件一:有活泼性不同的两种金属或非金属(可以)(不可以)形成条件二:电极需插进电解质溶液中;实验探究形成原电池的条件实验探究形成原电池的条件形成条件三:必须形成闭合回路(不可以)AZnCuH2SO4ACCuH2SO4原电池右图装置电流表指针偏转区别结论不偏转电极材料不同电池总反应应该是能自发地发生氧化还原反应构成原电池的条件有两种活动性不同的金属(或非金属单质)作电极电极材料均插入电解质溶液中两极相连形成
4、闭合电路能自发发生的氧化还原反应练习判断下列哪些装置构成了原电池?若不是,请说明理由.()()()()()4、原电池电极名称的确定方法根据电极材料的性质确定。通常是活泼金属是负极,不活泼金属、碳棒、化合物是正极。根据电极反应特点确定。失电子的反应氧化反应负极得电子的反应还原反应正极例:银锌电池是广泛用作各种电子仪器的电源,它的反应可表示为:Ag2O+Zn+H2O 2Ag+2Zn(OH)2请判断此电池中,负极上发生反应的物质是( )A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag2O D.ZnD根据电子或电流流动方向(外电路):电子从负极流出 沿导线 流入正极电流从正极流出 沿导线 流入负极ee、根据离子的定向移动(内电路)阳离子向正极移动阴离子向负极移动根据离子方程式判断Fe+2H+=Fe2+H2(负极)(在正极)5.如何书写电极反应方程式负极(锌片): Zn 2e - = Zn 2+负极(锌片): Zn 2e - = Zn 2+正极(石墨): 2H+2e - = H2 正极(铜片): Cu2+ + 2e - = Cu 总反应: Zn + 2H+ = Zn 2+ + H2 总反应: Zn + C
5、u2+ = Zn 2+ + Cu 电极反应方程式的书写方法负极:较活泼金属(a) 电极反应:a-ne-=an+ (氧化反应)正极:较不活泼金属或非金属(b) 电极反应: Cm+ + me- = C(还原反应) H2SO4 (aq) CuSO4 (aq) ZnCu负极( ): .正极( ): .总反应式: .负极( ): .正极( ): .总反应式: .例: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. AgFeZn Zn2e - = Zn2+ Cu Cu2+ +2e - = Cu Zn+Cu2+ = Zn2 + CuFe Fe2e - = Fe 2+ Ag 2H+2e - = H2 Fe+2H+ = Fe 2+ +H2 Ie-e-I练习2下列装置哪些可以形成原电池? 形成原电池的写出电极反应式,并指出电子流动方向。 请结合组成原电池的条件,将氧化还原反应:Fe + Cu2+ = Cu + Fe2+设计成一个原电池。1、电解液: 。2、电极材料: 正极 ,负极 。3、电极反应式 :负极: .正极: . 1、电解液: 硫酸铜、氯化铜、硝酸铜等可溶性铜盐溶液
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