高一化学：专题2第三单元第1课时　化学能转化为电能 课件（江苏）（苏教版必修2）.ppt

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1、第第1课时课时化学能化学能转转化化为电为电能能 第第1课时课时课堂互动讲练课堂互动讲练知能优化训练知能优化训练课前自主学案课前自主学案探究整合应用探究整合应用课前自主学案课前自主学案自主学习自主学习自主学习自主学习一、原一、原电电池的定池的定义义把把_能能转转化化为为_能的装置叫做原能的装置叫做原电电池。池。二、原二、原电电池的构成条件池的构成条件(1)电电极材料，两种金属活极材料，两种金属活动动性不同的金属或性不同的金属或金属和其他金属和其他导电导电的材料的材料(非金属或某些氧化物等非金属或某些氧化物等)。(2)两两电电极必极必须须浸在浸在_中，两中，两电电极极之之间间要用要用导线连导线连接

2、，形成接，形成_。(3)_ 反反应应自自发进发进行。行。化学化学电电电电解解质质溶液溶液闭闭合回路合回路氧化氧化还还原原思考感悟思考感悟下列装置能否形成原下列装置能否形成原电电池，其理由是什么？池，其理由是什么？【提提示示】都都不不能能。第第一一个个没没有有形形成成闭闭合合回回路路；第第二二个个两两个个电电极极相相同同；第第三三个个没没有有电电解解质质溶液溶液(乙醇是非乙醇是非电电解解质质)。三、原三、原电电池的工作原理池的工作原理外外电电路中：路中：较较活活泼泼金属材料作金属材料作_，_电电子，子，电电子子经经外外电电路流向路流向较较不活不活泼泼金属或金属或导导体体(正极正极)，而使外，而使

3、外电电路中路中产产生生电电流。流。内内电电路中：路中：电电解解质质溶液内，阳离子向溶液内，阳离子向_移移动动，阴离子向，阴离子向_移移动动，使，使电电流通流通过电过电解解质质溶液。溶液。四、四、电电极反极反应应以以铜铜锌锌(稀硫酸稀硫酸)原原电电池池为为例，如例，如图图所示所示负负极极(锌锌)反反应应式：式：_，发发生生_反反应应；现现象：象：_。负负极极失去失去正极正极负负极极氧化氧化Zn2e=Zn2锌锌不断溶解不断溶解正正极极(铜铜)反反应应式式：2H2e=H2，发发生生_反反应应；现现象：象：_。总总反反应应式：式：_。还还原原有气泡逸出，有气泡逸出，铜铜不不变变ZnH2SO4=ZnSO

4、4H2自主体验自主体验自主体验自主体验1关于原关于原电电池的叙述中正确的是池的叙述中正确的是()A构成原构成原电电池的必池的必须须是两种不同的金属是两种不同的金属B原原电电池是将化学能池是将化学能转变为电转变为电能的装置能的装置C原原电电池池工工作作时时总总是是负负极极溶溶解解，正正极极上上有有物物质质生成生成D原原电电池池的的正正极极是是还还原原剂剂，总总是是溶溶液液中中的的阳阳离子在此被离子在此被还还原原答案：答案：B2将将纯纯锌锌片片和和纯纯铜铜片片按按图图示示方方式式插插入入同同浓浓度度的的稀硫酸中一段稀硫酸中一段时间时间，以下叙述正确的是，以下叙述正确的是()A两两烧烧杯中杯中铜铜片

5、表面均无气泡片表面均无气泡产产生生B甲中甲中铜铜片是正极、乙中片是正极、乙中铜铜片是片是负负极极C两两烧烧杯中溶液的杯中溶液的pH均增大均增大D产产生气泡速率甲比乙慢生气泡速率甲比乙慢答案：答案：C3对对铜铜锌锌稀稀硫硫酸酸组组成成的的原原电电池池装装置置中中，当当导导线线中中有有1 mol电电子子通通过过时时，理理论论上上的的两两极极变变化是化是()锌锌片片溶溶解解了了32.5 g锌锌片片增增重重32.5 g铜铜片上析出片上析出1 g H2铜铜片上析出片上析出1 mol H2A和和 B和和C和和 D和和答案：答案：A课堂互动讲练课堂互动讲练要点一要点一原原电电池的原理及特点池的原理及特点知知

6、识识要点要点实实例例概念概念将化学能将化学能转转化化为电为电能的装置能的装置自自发发反反应应：实质实质化学能化学能转转化化为电为电能能构成构成前提前提能自能自发发地地发发生氧化生氧化还还原反原反应应构成构成条件条件两个两个电电极极电电解解质质溶液溶液(或熔融或熔融电电解解质质)“两极两极”、“一液一液”连连成回路成回路知知识识要点要点实实例例电电极极负负极：极：还还原性相原性相对较对较强强的材的材料正极：料正极：还还原性相原性相对较对较弱的弱的材料材料锌锌板板负负极极铜铜板板正极正极电电极反极反应应负负极：失去极：失去电电子，氧化反子，氧化反应应正极：得到正极：得到电电子，子，还还原反原反应应

7、负负极：极：Zn2e=Zn2正极：正极：Cu22e=Cu电电极反极反应应式与式与总总反反应应式的关式的关系系两个两个电电极反极反应应式加和，即得式加和，即得总总反反应应式式总电总电极反极反应应式：式：ZnCu2=Zn2Cu例例例例1 1 (2011年年金金华华高高一一检检测测)某某实实验验兴兴趣趣小小组组用用如如图图所所示示装装置置做做完完实实验验后后，在在读读书书卡卡片片上上记记下下了了如下如下6条条记录记录，其中正确的是，其中正确的是()ABC D【解解析析】本本题题考考查查了了原原电电池池的的组组成成及及反反应应原原理理。在在铜铜锌锌原原电电池池中中，锌锌为为负负极极，失失去去电电子子，

8、发发生生氧氧化化反反应应，电电极极反反应应为为Zn2e=Zn2。Cu为为正正极极，得得到到电电子子，发发生生还还原原反反应应，电电极极反反应应为为2H2e=H2。所所以以H向向正正极极移移动动，电电子子由由锌锌流流出出，经经过过导导线线流流向向铜铜，每每流流过过1 mol电电子子，生生成成0.5 mol H2，正确，正确选项为选项为。【答案答案】B变变式式训训练练1关关于于如如图图所所示示装装置置的的叙叙述述，正正确确的的是是()A铜铜是是负负极，极，铜铜片上有气泡片上有气泡产产生生B铜铜片片质质量逐量逐渐渐减少减少C电电流从流从锌锌片片经导线经导线流向流向铜铜片片D氢氢离子在离子在铜铜片表面

9、被片表面被还还原原解解析析：选选D。以以稀稀硫硫酸酸作作为为电电解解质质溶溶液液的的CuZn原原电电池池中中，Zn作作为为负负极极，发发生生的的反反应应为为：Zn2e=Zn2，现现象象为为锌锌片片质质量量减减少少；铜铜作作为为正正极极，发发生生的的反反应应为为：2H2e=H2，现现象象为为铜铜片片上上有有气气泡泡产产生生。电电子子从从锌锌片片流流出出经经导导线线流入流入铜铜片，片，电电流从流从铜铜片流入片流入锌锌片。片。要点二要点二原原电电池原理的池原理的应应用用1加快氧化加快氧化还还原反原反应应速率速率如如实实验验室室用用Zn和和稀稀H2SO4(或或稀稀盐盐酸酸)反反应应制制H2，常常用用粗

10、粗锌锌，它，它产产生生H2的速率快。原因是粗的速率快。原因是粗锌锌中的中的杂质杂质和和锌锌、稀稀H2SO4形形成成原原电电池池，加加快快了了锌锌的的腐腐蚀蚀，使使产产生生H2的速率加快。的速率加快。2比比较较金属的活金属的活泼泼性性强强弱弱原原电电池池中中，一一般般活活泼泼性性强强的的金金属属为为负负极极，活活泼泼性性相相对对较较弱弱的的金金属属为为正正极极。例例如如，有有两两种种金金属属A和和B，用用导导线线连连接接后后插插入入到到稀稀硫硫酸酸中中，观观察察到到A极极溶溶解解，B极极上上有有气气泡泡产产生，由原生，由原电电池原理可知，金属活池原理可知，金属活泼泼性性AB。例例例例2 2 (2

11、011年年宁宁波波高高一一检检测测)把把a、b、c、d四四块块金金属属板板浸浸入入稀稀硫硫酸酸中中，用用导导线线两两两两相相连连，可可以以形形成成原原电电池池。若若a、b相相连连时时，a为为负负极极；c、d相相连连时时，c溶溶解解；a、c相相连连时时，c极极上上产产生生大大量量气气泡泡；b、d相相连连时时，b极极上上有有大大量量气气泡泡。四四块块金金属属的的活活动动性性顺顺序是序是()Aacdb BcabdCacbd Dcadb【解解析析】该该题题考考查查根根据据原原电电池池原原理理比比较较金金属属的的活活动动性性强强弱弱。较较活活泼泼的的金金属属为为负负极极，被被氧氧化化溶溶解解；相相对对不

12、不活活泼泼的的金金属属为为正正极极，冒冒气气泡泡或或析析出出金金属属。所以，四所以，四块块金属的活金属的活动顺动顺序是序是acdb。【答案答案】A【规规律方法律方法】金属活金属活泼泼性的判断依据：性的判断依据：(1)单质单质与水或酸反与水或酸反应难应难易：反易：反应应越越剧剧烈，烈，该该金属越金属越活活泼泼。(2)最高价氧化物的水化物的碱性最高价氧化物的水化物的碱性强强弱：碱性越弱：碱性越强强，金属越活金属越活泼泼。(3)金属金属间间的置的置换换反反应应：若：若A能从能从B的的盐盐溶液中置溶液中置换换出出B，则则A的活的活泼泼性比性比B的的强强。(4)简单简单阳离子氧化性阳离子氧化性强强弱：氧

13、化性越弱：氧化性越强强，该该金属的金属的活活泼泼性越弱。性越弱。(5)两金属构成原两金属构成原电电池池时时，作，作负负极极(或或电电子流出，子流出，电电流流流入或流入或发发生氧化反生氧化反应应等等)的金属比作正极的金属比作正极(或或电电子流子流入，入，电电流流出或流流出或发发生生还还原反原反应应等等)的金属活的金属活泼泼性性强强。变变式式训练训练2解解析析：选选D。在在氢氢氧氧化化钠钠溶溶液液中中能能反反应应生生成成气气体体的金属，其活的金属，其活泼泼性不一定性不一定强强，如，如Mg和和Al。要点三要点三设计设计原原电电池池从从理理论论上上说说，任任何何一一个个能能自自发发进进行行的的氧氧化化

14、还还原原反反应应都都可可以以设设计计成成原原电电池池。例例如如，利利用用Cu2FeCl3=2FeCl2CuCl2的的氧氧化化还还原原反反应应可可设设计计成如成如图图所示的原所示的原电电池，池，该该原原电电池的池的电电极反极反应应式式为为：负负极极(Cu)：Cu2e=Cu2(氧化反氧化反应应)正极正极(C)：2Fe32e=2Fe2(还还原反原反应应)例例例例3 3 现现有如下两个反有如下两个反应应：(A)NaOHHCl=NaClH2O(B)ZnH2SO4=ZnSO4H2(1)根据两反根据两反应应本本质质，判断能否，判断能否设计设计成原成原电电池池_。(2)如果不能，如果不能，说说明其原因明其原因

15、_。(3)如果可以，如果可以，则则写出正、写出正、负负极材料及其极材料及其电电极反极反应应式、式、电电解解质质溶液名称：溶液名称：负负极：极：_，_；正极：正极：_，_。电电解解质质溶液：溶液：_。【解解析析】解解答答本本题题应应先先根根据据原原电电池池的的实实质质发发生生氧氧化化还还原原反反应应，判判断断出出能能否否设设计计成成原原电电池池，再再根根据据判判断断原原电电池池的的正正负负极极的的方方法法进进行行分分析析求求解解。由由于于原原电电池池的的实实质质是是发发生生氧氧化化还还原原反反应应，所所以以，只只有有发发生生氧氧化化还还原原反反应应才才能能设设计计成成原原电电池池。对对于于：Zn

16、H2SO4=ZnSO4H2，Zn失失去去电电子子作作原原电电池池的的负负极极，H得得到到电电子子在在正正极极上上发发生生还还原原反反应应，正正极极为为活活泼泼性性比比Zn弱弱的的导导电电固固体体材材料料，如如Cu、Ag、石墨等。、石墨等。【答案答案】(1)(A)不能；不能；(B)能能(2)(A)的反的反应为应为非氧化非氧化还还原反原反应应，没有，没有电电子子转转移移(3)锌锌Zn2e=Zn2铜铜(银银、石墨等、石墨等)2H2e=H2稀硫酸稀硫酸变变式式训练训练3利用反利用反应应Zn2FeCl3=ZnCl22FeCl2设计设计一个原一个原电电池。在池。在图图中方格内画出中方格内画出实验实验装置装

17、置图图，并指出正极，并指出正极为为_，电电极反极反应应式式为为_；负负极极为为_，电电极反极反应应式式为为_。解解析析：先先将将反反应应拆拆成成得得电电子子和和失失电电子子的的两两个个电电极极反反应应，再再结结合合原原电电池池的的电电极极反反应应特特点点进进行行分分析析。Zn2FeCl3=ZnCl22FeCl2可可拆拆为为两两个个电电极极反反应应：失失电电子子反反应应：Zn2e=Zn2，得得电电子子反反应应：2Fe32e=2Fe2，根根据据原原电电池池的的电电极极反反应应特特点点知知，该该电电池池用用Zn作作负负极极，正正极极要要保保证证Fe3得得到到负负极极失失去去的的电电子子，一一般般用用

18、不不能能还还原原Fe3的的材材料料，如如碳碳棒棒、铂铂等等，电电解解液液须须提提供供Fe3，可用，可用FeCl3溶液。溶液。答案：答案：Pt2Fe32e=2Fe2ZnZn2e=Zn2探究整合应用探究整合应用探究探究铝电铝电极在原极在原电电池中的作用池中的作用在在原原电电池池中中，电电解解质质溶溶液液的的浓浓度度、酸酸碱碱性性等等会会影影响响电电极极反反应应，使使发发生生的的电电极极反反应应有有区区别别，电电极极材材料料(负负极极)是是否否参参加加反反应应也也与与电电解解质质溶溶液液有有关关，在在书书写写电电极反极反应时应应时应注意分析。注意分析。例例例例 某某化化学学兴兴趣趣小小组组为为了了探

19、探究究铝铝电电极极在在原原电电池池中中的的作作用用，设设计计并并进进行行了了以以下下一一系系列列实实验验，实实验验结结果果记录记录如下：如下：编编号号 电电极材料极材料电电解解质质溶液溶液电电流流计计指指针针偏偏转转方向方向1Mg、Al稀稀盐盐酸酸偏向偏向Al2Al、Cu稀稀盐盐酸酸偏向偏向Cu3Al、C(石墨石墨)稀稀盐盐酸酸偏向石墨偏向石墨4Mg、Al氢氢氧化氧化钠钠溶液溶液偏向偏向Mg5Al、Zn浓浓硝酸硝酸偏向偏向Al根据表中的根据表中的实验现实验现象回答下列象回答下列问题问题：(1)实实验验1、2中中Al所所作作的的电电极极(正正极极或或负负极极)是是否否相同相同_(填填“是是”或或

20、“否否”)。(2)对实验对实验3完成下列填空：完成下列填空：铝为铝为_极，极，电电极反极反应应式：式：_。石墨石墨为为_极，极，电电极反极反应应式：式：_。电电池池总总反反应应方程式：方程式：_。(3)实验实验4中中铝铝作作负负极极还还是正极是正极_，理由是，理由是_。写出写出铝电铝电极的极的电电极反极反应应式式_。(4)解解释实验释实验5中中电电流流计计指指针针偏向偏向铝铝的原因：的原因：_。(5)根据根据实验结实验结果果总结总结出影响出影响铝铝在原在原电电池中作正极池中作正极或或负负极的因素：极的因素：_。【解解析析】在在这这样样的的原原电电池池中中，相相对对较较活活泼泼的的金金属属材材料

21、料作作负负极极。在在稀稀盐盐酸酸中中的的活活泼泼性性MgAl、AlCu。由由实实验验1和和2可可知知，在在这这里里的的原原电电池池中中电电流流计计指指针针是偏向正极。是偏向正极。在在实实验验3中中电电流流计计指指针针偏偏向向石石墨墨，由由上上述述规规律律可可知知，Al是是负负极极，石石墨墨是是正正极极。化化学学反反应应是是Al失失去去电电子子被被氧氧化化为为Al3，盐盐酸酸中中的的H得得到到电电子子被被还还原原为为H2。在在NaOH溶溶液液中中活活泼泼性性AlMg，则则Al是是负负极极，Mg是正极。是正极。Al在在浓浓硝硝酸酸中中被被钝钝化化，Zn在在浓浓硝硝酸酸中中被被氧氧化化，即即在在浓浓硝硝酸酸中中活活泼泼性性ZnAl，Zn是是负负极极，Al是是正正极极，所以在所以在实验实验5中中电电流流计计指指针针偏向偏向Al。【答案答案】(1)否否(2)负负2Al6e=2Al3正正6H6e=3H22Al6HCl=2AlCl33H2(3)负负极在极在NaOH溶液中，活溶液中，活泼泼性性AlMg2Al6e8OH=2AlO4H2O(4)在在浓浓硝硝酸酸中中，活活泼泼性性ZnAl，Zn是是原原电电池池的的负负极极(5)另另一一个个电电极极材材料料的的活活泼泼性性；电电解解质质溶溶液液的氧化性的氧化性同学们来学校和回家的路上要注意安全同学们来学校和回家的路上要注意安全