化学能转化为电能 PPT.ppt

化学能转化为电能,1,2,3,(2)若将Zn片,Cu片用一导线连接再浸在H2SO4溶液中，有什么现象？为什么？,(1) 将一Zn片,Cu片平行插入H2SO4溶液中，有什么现象？为什么？,4,(4)用一干电池连接电流计验证电子流向，确定Zn片, Cu片的正负极是怎样的？,(3)导线间接一电流计有何现象产生？为什么？,5,铜片上没有明显现象，锌片上有无色气体产生。,铜片上没有明显现象，锌片上有无色气体产生。,铜片上有无色气体产生，锌片无明显现象。,铜片上有无色气体产生，锌片无明显现象，电流计发生偏转。,H+在铜片上得到电子被还原成氢气。,H+在铜片上得到电子被还原成氢气，说明有电子从锌片流入到铜片.,6,一、化学能转化为电能,1.原电池的工作原理,（1）什么是原电池？,把化学能转化为电能的装置叫做原电池,7,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,还原剂失去的电子从锌极流出,流入铜极.,经外电路,Zn2+,H+,SO42-,电流方向,8,（2）原电池的电极反应式,氧化 反应,Zn2e- Zn2+,2H+ + 2e-H2,负极,正极,Zn+2H+Zn2+H2,还原 反应,9,2、组成原电池的条件:,(1)有活泼性不同的两个电极,(2)两电极都接触电解质溶液,(3)正极、负极、电解质溶液构成闭合回路,(4)在电极表面上能发生自发进行的氧化还原反应。,练习1：下列装置哪些可以形成原电池( ),Zn Cu,Fe C(石墨),Zn Cu,Zn Zn,Fe 陶瓷,Fe Cu,Si C(石墨),稀H2SO4 CuSO4 溶液 稀H2SO4 稀H2SO4 A B C D,Zn Cu,稀H2SO4 CuSO4溶液 酒精 稀H2SO4 E F G H,ABC,外电路中：较活泼金属材料作_，_ 电子，发生_反应； 较不活泼金属材料作_，_ 电子，发生_反应； 电子从_极流向_极。,3、原电池的工作原理:,内电路中：电解质溶液内，阳离子向_移动，阴离子向_移动，使电流通过电解质溶液。电流从_极流向_极。,负极,失去,氧化,正极,得到,还原,负,正,正极,负极,正,负,练习2：某实验兴趣小组用如图所示装置做完实验后，在读书卡片上记下了如下6条记录，其中正确的是(),AB C D 【答案】B,4、原电池原理的应用,a、设计原电池,例1、利用 Cu+2FeCl3= CuCl2+2FeCl2 的氧化还原反应设计原电池,负极：,正极：,Cu2e - = Cu2+,2Fe3+ +2e- =2Fe2+,氧化反应,还原反应,变式训练1利用反应Zn CuSO4 =ZnSO4Cu设计一个原电池。在图中方格内画出实验装置图，并指出正极为_，电极反应式为_； 负极为_，电极反应式为_。,碳棒、Cu、铂,Cu2+ + 2e - =Cu,Zn,Zn2e- Zn2+,b、比较金属的活泼性,例2、 把A、B、C、D4块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。 若A、B相连时，A为负极； C、D相连时，D上产生大量气泡； A、C相连时，电流由C经导线流向A； B、D相连时，电子由D经导线流向B， 则此4种金属的活动性由强到弱的顺序为（ ） ABCD ACDB CABD BACD,AB,CD,AC,DB,变式训练2,解析：选D。在氢氧化钠溶液中能反应生成气体的金属，其活泼性不一定强，如Mg和Al。,探究整合应用,探究铝电极在原电池中的作用 在原电池中，电解质溶液的浓度、酸碱性等会影响电极反应，使发生的电极反应有区别，电极材料(负极)是否参加反应也与电解质溶液有关，在书写电极反应时应注意分析。,例3、 某化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下：,根据表中的实验现象回答下列问题： (1)实验1、2中Al所作的电极(正极或负极)是否相同_(填“是”或“否”)。,否,(2) 对实验3完成下列填空： 铝为_极，电极反应式： _ 。 石墨为_极，电极反应式： _ 。 (3) 实验4中铝作负极还是正极_，理由是_。 写出铝电极的电极反应式：,负,正,负极,在NaOH溶液中，活泼性AlMg,2Al6e=2Al3,6H6e=3H2,Al3e4OH=AlO2 2H2O,(4)解释实验5中电流计指针偏向铝的原因：_ 。 (5)根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素：_。,另一个电极材料的活泼性 电解质溶液的氧化性,在浓硝酸中，活泼性ZnAl，Zn是原电池的负极,巩固练习 练习1：一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,H2SO4 (aq),CuSO4 (aq),负极( ): . 正极( ): . 总反应式: .,负极( ): . 正极( ): . 总反应式: .,练习2：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,Zn Zn2e - = Zn2+ Cu Cu2+ +2e - = Cu Zn+Cu2+ = Zn2 + Cu,Fe Fe2e - = Fe 2+ Ag 2H+2e - = H2 Fe+2H+ = Fe 2+ +H2,金属阳离子,失e-,氧化反应,化学腐蚀,电化学腐蚀,析氢腐蚀,吸氧腐蚀,（常见普遍）,c、金属腐蚀,金属原子,是指金属或合金跟接触的气体或液体发生化学反应（氧化还原）而腐蚀损耗的过程。,化学腐蚀（次要）,金属跟接触到的物质(如O2、Cl2、SO2等)直接 发生化学反应而引起的腐蚀叫做化学腐蚀。这类反 应比较简单，仅仅是金属跟氧化剂之间的氧化还原 反应。,电化学腐蚀（主要）,不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子而被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。,化学腐蚀与电化学腐蚀比较,负极（Fe）：2Fe - 4e = 2Fe2+ 正极（C）： 2H2OO24e = 4OH Fe2+与OH-形成Fe(OH)2，又被氧化成Fe(OH)3，分解后形成铁锈Fe2O3. 电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因。,在潮湿的空气里，钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜，这层水膜里含有少量H+和OH，还溶解了氧气，结果在钢铁表面形成了一层电解质溶液，它跟钢铁里的铁和少量的碳恰好形成无数微小的原电池。在这些原电池里，铁是负极，碳是正极。铁失去电子而被氧化：,2FeO2+2H2O=2Fe(OH)2,总式：,钢铁的两种电化学腐蚀：,1、在中性或很弱的酸性溶液中（占主要）,正极,负极,电解质溶液,主要反应：,负极：Fe 2e- = Fe2+,正极：O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-,C,Fe,不纯的水,在中性或很弱的酸性溶液中，钢铁的腐蚀叫吸氧腐蚀。,2、在酸性溶液中,主要反应：,负极：Fe 2e- = Fe2+,正极：2H+ + 2e- = H2,在酸性溶液中，钢铁的腐蚀叫析氢腐蚀。,练习1、以下现象与电化学腐蚀无关的是 A、黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿 B、生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易生锈 C、铁质器件附有铜质配件，在接触处容易生铁锈 D、银质首饰放置久了容易表面变暗,练习2、用铁片与稀硫酸反应制备氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加大的是 A、加热 B、不用稀硫酸，改用98%的硫酸 C、滴加少量CuSO4溶液 D、不用铁片，改用铁粉,练习3、炒过菜的铁锅没有洗净(含有NaCl),第二天便会因为腐蚀出现红褐色的锈斑(Fe2O3nH2O)试问: 1.铁锅的腐蚀应属于_腐蚀;为什么?,2.铁锅腐蚀的电极反应为:_,3.负极反应的产物会继续发生反应,则发生反应的方程式有哪些?,练习4、铁棒与石墨棒用导线连接后，浸入0.01mol/L的食盐溶液中（其中已滴加有酚酞），可能出现的现象是 A铁棒附近产生红色 B铁棒被腐蚀 C石墨上放出氯气 D石墨棒上放出氧气,吸氧,Fe 2e- = Fe2+,2FeO2+2H2O=2Fe(OH)2 4Fe(OH)2 O2+2H2O=4Fe(OH)3,