高中化学第三节《化学反应的利用》第二课时中学教育高中教育中学教育高中教育.pdf

学习必备 欢迎下载 化学反应的利用 第 2课时 班级 姓名 学号 【要求】1.了解原电池的工作原理，能写出简单电极反应式和电池反应方程式。2.了解常见化学电源的种类及其工作原理，认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。【课前预习案】一、原电池的工作原理：1、原电池：利用氧化还原反应把化学能转变成电能的装置。以 Cu-Zn-H2SO4原电池为例说明其工作原理:由于_活泼，容易_电子,锌原子失去电子被_ 成 Zn2+进入溶液，锌片的质量减小,失去的电子通过导线流向铜片,溶液中的_从铜片得到电子而被_形成氢原子,氢原子再结合成氢气分子从铜片上逸出。电极反应式：负极:Zn-2e-=Zn2+正极:2H+2e-=H2 总反应方程式:_(正极反应式+负极反应式)电解质溶液中离子的移动方向:_离子移向正极,_离子移向负极。、形成原电池的条件：两个活泼性不同的电极 有电解质溶液 形成闭合回路 能自发的发生氧化还原反应 （从从理论上说，任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池）注：负极必须能与电解质溶液的粒子发生反应 二电极反应式和原电池总反应式的书写 （1）负极失电子，发生 反应（一般是负极本身失电子）（2）正极得电子，发生 反应（一般是溶液中阳离子在正极上得电子或正极本身得电子）（3）总反应式（即电池反应）=正极反应式+负极反应式 例1.一原电池如右图所示:试写出该原电池的电极反应式和总 反应式:正极:负极:总式:4、原电池正负极判定方法 依据原电池两极材料：较活泼的金属作负极(K、Ca、Na 太活泼，不能作电极)；较不活泼金属或可导电的非金属(石墨等)作正极。Fe Cu FeCl3溶液 学习必备 欢迎下载 根据电流方向或电子流向：电流(内电路)由正极流向负极；电子则由负极经外电路流向原电池的正极。根据电解质溶液中离子迁移方向：阳离子移向原电池正极，阴离子移向原电池负极。根据原电池中反应类型：正极：_电子，发生_反应，现象是伴随金属的析出或 H2的放出。负极：_电子，发生_反应，现象则是电极本身的消耗，质量减小。【预习检测】1能够组成原电池装置的是（）2、原电池的正极一定是（）A、化学性质较活泼的金属 B、化学性质较不活泼的金属 C、电子流出的极 D、电子流入的极 3、把镁和铝用导线连接放入氢氧化钠溶液中，下列说法正确的是（）A不能形成原电池 B形成原电池时铝为正极 C形成原电池时铝为负极 D形成原电池时镁为负极 4：（2007 潮州）在理论上可用于设计原电池的化学反应是（）A.2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 B.Ba(OH)2 8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3 H2O+8H2O C.CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2 D.HCl+NaCl=NaCl+H2O 【课堂探究案】一.原电池的工作原理、形成及电极反应式的书写 例 1、将铁片和铜片用导线连接置于同一稀盐酸溶液中，并经过一段时间后，下列各叙述正确的是（）A负极有 Cl2逸出，正极有 H2逸出 B负极附近 Cl的浓度减小C正极附近 Cl的浓度逐渐增大 D溶液中 Cl的浓度基本不变 例 2、下列装置是不是原电池?若是，指出正负极，并写出电极反应。（1）A 图：正极：负极：总式：（2）B 图：正极：负极：总式：G Zn Cu 浓硫酸 G Ag Cu G Zn C G Zn Cu AgNO3溶液 甘油 稀硫酸 A B C D ZC反应方程式了解常见化学电源的种类及其工作原理认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用课前预习案一原电池的工作原理原电池利用氧化还原反应把化学能转变成电能的装置以原电池为例说明其工作原理由于活泼容易成氢原子氢原子再结合成氢气分子从铜片上逸出电极反应式负极正极总反应方程式正极反应式负极反应式电解质溶液中离子的移动方向离子移向正极离子移向负极形成原电池的条两个活泼性不同的电极有电解质溶液形成闭合回路能液的粒子发生反应二电极反应式和原电池总反应式的书写负极失电子发生反应一般是负极本身失电子正极得电子发生反应一般是溶液中阳离子在正极上得电子或正极本身得电子总反应式即电池反应正极反应式负极反应式例一原电池学习必备 欢迎下载 Zn Cu ZnSO4 CuSO4 A图 B图 二原电池原理应用（一）、原电池的设计方法：例3：利用下述反应：2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+设计一个原电池装置。画出装置图（标明电极材料和电解质溶液）：写出电极反应式。负极：正极：总反应式：（二）判断金属活泼性 规律总结：金属活泼性强弱可以从一下几个方面判断 1.与水或酸反应的剧烈程度来判断 2.根据置换反应的规律来判断 3.根据原电池正负极来判断（负极金属活泼性比正极强）4.根据金属活动性顺序表来判断 例 4.有 a、b、c、d 四种金属，将 a 与 b 用导线连接起来，浸入电解质溶液中，b 不易腐蚀。将 a 和 d 分别投入等浓度的盐酸中，d 比 a 反应剧烈，将铜浸入 b 的盐溶液中，无明显变化。将铜浸入 c 的盐溶液中，有金属 c 析出。据此可推知它们的活动性顺序由强到弱为 （）A.dcab B.dabc C.dbac D.badc（三）、加快反应速率：形成原电池可加快某些反应的反应速率 例 5：实验室用 Zn 与2SO4制 H，用粗锌产生的速率比用纯 Zn ，在稀2SO4中加入少量硫酸铜溶液，也同样会加快 Zn 与稀2SO4产生的速率，这是因为 。（四）金属的腐蚀(从理论上揭示钢铁腐蚀的主要原因)（五）制造多种化学电源，如干电池、蓄电池、燃料电池等。【随堂练习】1下列关于原电池的叙述正确的是（）A构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属 B原电池是将化学能转变为电能的装置 C原电池中电子流出的一极是负极，该极被还原 D原电池放电时，外电路电流的方向是从负极到正极 2某原电池的总反应式为：2Fe3+Fe=3Fe2+，不能实现该反应的原电池反应方程式了解常见化学电源的种类及其工作原理认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用课前预习案一原电池的工作原理原电池利用氧化还原反应把化学能转变成电能的装置以原电池为例说明其工作原理由于活泼容易成氢原子氢原子再结合成氢气分子从铜片上逸出电极反应式负极正极总反应方程式正极反应式负极反应式电解质溶液中离子的移动方向离子移向正极离子移向负极形成原电池的条两个活泼性不同的电极有电解质溶液形成闭合回路能液的粒子发生反应二电极反应式和原电池总反应式的书写负极失电子发生反应一般是负极本身失电子正极得电子发生反应一般是溶液中阳离子在正极上得电子或正极本身得电子总反应式即电池反应正极反应式负极反应式例一原电池学习必备 欢迎下载 Fe C FeCl3溶液 组成是（）A正极为铜，负极为铁，电解质溶液为 FeCl3溶液 B正极为碳，负极为铁，电解质溶液为 Fe(NO3)3溶液 C正极为铁，负极为锌，电解质溶液为 Fe2(SO4)3溶液 D正极为银，负极为铁，电解质溶液为 CuSO4溶液 3如图所示的装置中,在产生电流时,以下说法不正确的是()A Fe 是负极,C 是正极 B负极反应式为:Fe-3e-=Fe3+C 内电路中阴离子移向 Fe 极 D外电路电流由石墨电极流向 Fe 电极 4、用锌和稀硫酸反应制取氢气时，加入少量 CuSO4 溶液的目的是（）A防止产生过多的氢气 B.降低产生氢气的速率 C.提高产生氢气的量 D.加快反应速率【课后拓展案】1、下列各组物质中均含两种固体材料和一种溶液，当将两种固体材料插入该组相应的溶液中形成闭合回路时，能形成电流的是（）AC、NaOH、C BZn、NH4Cl、C CZn、CuSO4、Cu DCu、乙醇、Ag 2、关于如图所示装置的叙述，正确的是（）A铜是阳极，铜片上有气泡产生 B铜片质量逐渐减少 C电流从锌片经导线流向铜片 D氢离子在铜片表面被还原 3.锌电池具有容量大，污染小等优点，电池反应为：2Zn+O2=2ZnO，原料为锌粒、电解液和空气。下列叙述正确的是（）A.锌为正极，空气进入负极反应 B.锌为负极，发生还原反应 C.正极发生氧化反应 D.电解质溶液肯定不是酸溶液 4如图所示原电池，下列说法正确的是（）（提示：负极与电解质溶液发生反应）A.该原电池的铁失电子,做原电池的负极 B.该装置中电子在外电路由铜极流向铁极 C.该装置中发生氧化反应的是铁极 D.该装置中铜极上有气泡产生 5、有两种金属 A 和 B，用导线连接后插入到稀 H2SO4中，观察到 A 极溶解，B 极上有气泡产生，根据电极现象判断出 A 是 极，B 是 极；由原电池原理可知，金属活动性_强，即原电池中，活动性强的金属为_极，活动性弱的金属为_极。6.在 Cu-Zn原电池中，200mLH2SO4 溶液的浓度为 0.125mol/L,若工作一段时间后，从装置中共收集到 0.168L升气体，则流过导线的电子为 mol,溶液的 H+浓度为？（溶液体积变化忽略不计）Fe Cu 浓硝酸 反应方程式了解常见化学电源的种类及其工作原理认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用课前预习案一原电池的工作原理原电池利用氧化还原反应把化学能转变成电能的装置以原电池为例说明其工作原理由于活泼容易成氢原子氢原子再结合成氢气分子从铜片上逸出电极反应式负极正极总反应方程式正极反应式负极反应式电解质溶液中离子的移动方向离子移向正极离子移向负极形成原电池的条两个活泼性不同的电极有电解质溶液形成闭合回路能液的粒子发生反应二电极反应式和原电池总反应式的书写负极失电子发生反应一般是负极本身失电子正极得电子发生反应一般是溶液中阳离子在正极上得电子或正极本身得电子总反应式即电池反应正极反应式负极反应式例一原电池