化學(xué)能與電能3

復(fù)習(xí)回顧 1 原電池是 的裝置 原電池反應(yīng)的本質(zhì)是 反應(yīng) 將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 氧化還原反應(yīng) 2 如右圖所示 組成的原電池 1 當(dāng)電解質(zhì)溶液為稀H2SO4時(shí) Zn電極是 填 正 或 負(fù) 極 其電極反應(yīng)為 該反應(yīng)是 填 氧化 或 還原 下同 反應(yīng) Cu電極是 極 其電極反應(yīng)為 該反應(yīng)是 反應(yīng) 2 當(dāng)電解質(zhì)溶液為CuSO4溶液時(shí) Zn電極是 極 其電極反應(yīng)為 該反應(yīng)是 反應(yīng) Cu電極是 極 其電極反應(yīng)為 該反應(yīng) 反應(yīng) 負(fù) Zn 2e Zn2 氧化 正 2H 2e H2 還原 負(fù) Zn 2e Zn2 氧化 正 Cu2 2e Cu 還原 氧化反應(yīng) Zn 2e Zn2 銅鋅原電池 電解質(zhì)溶液鹽橋 失e 沿導(dǎo)線(xiàn)傳遞 有電流產(chǎn)生 還原反應(yīng) 2H 2e H2 陰離子 陽(yáng)離子 總反應(yīng) 負(fù)極 正極 2H 2e H2 Zn 2e Zn2 Zn 2H Zn2 H2 Zn H2SO4 ZnSO4 H2 離子方程式 化學(xué)方程式 電極反應(yīng) 正極 負(fù)極 氧化反應(yīng) 還原反應(yīng) 陽(yáng)離子 原電池原理 外電路 內(nèi)電路 與原電池相關(guān)的概念 1 電路 外電路 內(nèi)電路 電子流向 負(fù)極流向正極 電流方向 正極流向負(fù)極 陰離子流向負(fù)極 陽(yáng)離子流向正極 2 電極 正極 電子流入的一極 負(fù)極 電子流出的一極 3 電極反應(yīng)式 正極 2H 2e H2 負(fù)極 Zn 2e Zn2 4 總反應(yīng)式 Zn 2H Zn2 H2 4 構(gòu)成條件 1 活潑性不同的兩種金屬 或金屬與非金屬導(dǎo)體 做電極 3 形成閉合回路 2 電解質(zhì)溶液 前提條件 自發(fā)的氧化還原反應(yīng) 化學(xué)電源 空氣電池 鋰電池 1 干電池的構(gòu)造是什么樣的 2 干電池的負(fù)極和正極分別是什么 電解質(zhì)溶液又是什么 3 干電池使用久了會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象 4 什么叫做充電電池 鉛蓄電池的構(gòu)造是什么樣的 5 鉛蓄電池負(fù)極和正極分別是什么 電解質(zhì)溶液又是什么 6 廢舊電池是否應(yīng)該回收 為什么 干電池 上圖是鋅 錳干電池 負(fù)極 Zn 2e Zn2 正極 C 2NH4 2e 2NH3 2H2 體積小 性能好的堿性鋅 錳電池應(yīng)運(yùn)而生 這類(lèi)電池的重要特征是電解液由原來(lái)的中性變?yōu)殡x子導(dǎo)電性更好的堿性 負(fù)極也由鋅片改為鋅粉 反應(yīng)面積成倍增長(zhǎng) 使放電電流大幅度提高 鉛蓄電池 鋰電池 鋰是密度最小的金屬 用鋰作為電池的負(fù)極 跟用相同質(zhì)量的其他金屬作負(fù)極相比較 使用壽命大大延長(zhǎng) 氫氧燃料電池 KOH 2H2 4OH 4e 4H2O O2 2H2O 4e 4OH 新型燃料電池 燃料電池不是把還原劑 氧化劑物質(zhì)全部貯藏在電池內(nèi) 而是在工作時(shí) 不斷從外界輸入 同時(shí)將電極反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出電池 負(fù)極 2H2 4e 4OH 4H2O正極 O2 2H2O 4e 4OH 總反應(yīng) 2H2 O2 2H2O電極 多孔鎳電解質(zhì) KOH 1 利用原電池原理設(shè)計(jì)新型化學(xué)電池 2 改變化學(xué)反應(yīng)速率 如實(shí)驗(yàn)室用粗鋅與硫酸反應(yīng)制取氫氣 3 進(jìn)行金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱比較 4 電化學(xué)保護(hù)法 即將金屬作為原電池的正極而受到保護(hù) 如在鐵器表面鍍鋅 三 原電池的主要應(yīng)用 5 解釋某些化學(xué)現(xiàn)象 1 比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱 例1 下列敘述中 可以說(shuō)明金屬甲比乙活潑性強(qiáng)的是 C 將甲乙作電極組成原電池時(shí)甲是負(fù)極 A 甲和乙用導(dǎo)線(xiàn)連接插入稀鹽酸溶液中 乙溶解 甲上有H2氣放出 B 在氧化 還原反應(yīng)中 甲比乙失去的電子多 D 同價(jià)態(tài)的陽(yáng)離子 甲比乙的氧化性強(qiáng) C 原電池原理應(yīng)用 2 比較反應(yīng)速率 例2 下列制氫氣的反應(yīng)速率最快的是 粗鋅和1mol L鹽酸 B A 純鋅和1mol L硫酸 純鋅和18mol L硫酸 C 粗鋅和1mol L硫酸的反應(yīng)中加入幾滴CuSO4溶液 D D 原電池原理應(yīng)用 例3 下列裝置中四塊相同的Zn片 放置一段時(shí)間后腐蝕速率由慢到快的順序是 4 2 1 3 4 判斷溶液pH值變化 例4 在Cu Zn原電池中 200mLH2SO4溶液的濃度為0 125mol L 若工作一段時(shí)間后 從裝置中共收集到0 168L升氣體 則流過(guò)導(dǎo)線(xiàn)的電子為 mol 溶液的pH值變 溶液體積變化忽略不計(jì) 0 2 解得 y 0 015 mol x 0 015 mol 3 75 10 4 mol L pH lg3 75 10 4 4 lg3 75 答 0 015 根據(jù)電極反應(yīng) 正極 負(fù)極 Zn 2e Zn2 2H 2e H2 得 2222 4 xy0 168 解 0 2 0 125 2 c H 余 2H 2e H2 大 0 015 原電池原理應(yīng)用 5 原電池原理的綜合應(yīng)用 例5 市場(chǎng)上出售的 熱敷袋 的主要成分為鐵屑 炭粉 木屑 少量氯化鈉和水等 熱敷袋 啟用之前用塑料袋使其與空氣隔絕 啟用時(shí) 打開(kāi)塑料袋輕輕揉搓就會(huì)放出熱量 使用完后 會(huì)發(fā)現(xiàn)有大量鐵銹存在 熱敷袋 是利用放出熱量 2 炭粉的主要作用是 3 加入氯化鈉的主要作用是 4 木屑的作用是 鐵被氧化 與鐵屑 氯化鈉溶液構(gòu)成原電池 加速鐵屑的氧化 氯化鈉溶于水 形成電解質(zhì)溶液 使用 熱敷袋 時(shí)受熱均勻 原電池原理應(yīng)用 拓展練習(xí) 1 若燒杯中溶液為稀硫酸 則觀(guān)察到的現(xiàn)象 兩極反應(yīng)式為 正極 負(fù)極 該裝置將能轉(zhuǎn)化為能 2 若燒杯中溶液為氫氧化鈉溶液 則負(fù)極為 總反應(yīng)方程為 鎂逐漸溶解 鋁極上有氣泡冒出 電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn) 2H 2e H2 Mg 2e Mg2 化學(xué)能 電能 Al 2Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2 小結(jié) 定義 1 由兩個(gè)半電池組成的鋅銅原電池的工作原