《2018-2019年高中化学 第04章 电化学基础 专题4.1 原电池课件 新人教版选修4》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2018-2019年高中化学 第04章 电化学基础 专题4.1 原电池课件 新人教版选修4(46页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、第四章第四章 电化学基础电化学基础4-1 原电池1780年,伽伐尼年,伽伐尼(Galvani,L.)青蛙抽搐实验。青蛙抽搐实验。原电池的雏形原电池的雏形理论解释理论解释:生物电观点!生物电观点!(意大利生物(意大利生物学家伽伏尼)学家伽伏尼)伏打对生物电观点的质疑伏打对生物电观点的质疑(Volta,A.1745-1827)1800年建立伏打电堆模型。年建立伏打电堆模型。伏打电池是伏打电池是实用电池的开端。实用电池的开端。普通干电池普通干电池手机电池手机电池钮扣电池钮扣电池笔记本电脑笔记本电脑 专用电池专用电池 摄像机摄像机专用电池专用电池 “神六神六”用用太阳能电池太阳能电池一、实验探究:原电
2、池工作原理一、实验探究:原电池工作原理交流研讨1 1为为为为什什什什么么么么装装装装置置置置中中中中的的的的铜铜铜铜片片片片上上上上会会会会有有有有气气气气泡泡泡泡出出出出现现现现呢呢呢呢?该该该该现现现现象象象象和和和和铜铜铜铜片与稀硫酸不反应的结论相矛盾吗?片与稀硫酸不反应的结论相矛盾吗?片与稀硫酸不反应的结论相矛盾吗?片与稀硫酸不反应的结论相矛盾吗?2 2铜片上的电子从哪来?铜片上的电子从哪来?铜片上的电子从哪来?铜片上的电子从哪来?3 3锌片的质量有无变化?溶液中锌片的质量有无变化?溶液中锌片的质量有无变化?溶液中锌片的质量有无变化?溶液中c(Hc(H+ +) )如何变化?如何变化?如
3、何变化?如何变化?4 4写出锌片和铜片上变化的离子方程式。写出锌片和铜片上变化的离子方程式。写出锌片和铜片上变化的离子方程式。写出锌片和铜片上变化的离子方程式。5 5电电电电流流流流表表表表中中中中指指指指针针针针发发发发生生生生偏偏偏偏转转转转说说说说明明明明有有有有电电电电流流流流通通通通过过过过,这这这这又又又又证证证证明明明明了了了了什么呢?什么呢?什么呢?什么呢?6 6 根据物理知识,判断上述原电池的正负极。根据物理知识,判断上述原电池的正负极。根据物理知识,判断上述原电池的正负极。根据物理知识,判断上述原电池的正负极。 交流研讨CuZn-为什么为什么H+在铜片上得到电子,而不是在锌
4、片上在铜片上得到电子,而不是在锌片上得到电子?溶液中阴阳离子分别向哪一个电极得到电子?溶液中阴阳离子分别向哪一个电极运动?运动?Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+- - -Zn2+H+负极负极正极正极静电静电斥力斥力静电静电引力引力交流研讨条件一条件一原电池的电极材料原电池的电极材料结论一结论一 H2SO4溶液溶液CuZn G H2SO4溶液溶液CZn G H2SO4溶液溶液ZnZn G 有两种活动性不同的金属(或一种金属和有两种活动性不同的金属(或一种金属和一种非金属导体)做电极,较活泼的金属为负一种非金属导体)做电极,较活泼的金属为负极,较不活泼的金属(碳棒)为正极极,较不活
5、泼的金属(碳棒)为正极AB铜锌原电池铜锌原电池条件条件二二溶液的性质溶液的性质结论二结论二 H2SO4溶液溶液CuZn G 乙乙 醇醇CuZn G两个电极插入两个电极插入电解质电解质溶液中。溶液中。两个电极插入两个电极插入电解质电解质溶液中。溶液中。C铜锌原电池铜锌原电池 稀稀 硫硫 酸酸Zn 稀稀 硫硫 酸酸Cu条件三条件三线路的连接线路的连接结论三结论三两个电极用导线相连两个电极用导线相连构成闭合回路。构成闭合回路。 H2SO4溶液溶液CuZn GD铜锌原电池铜锌原电池CuZn 稀硫酸稀硫酸- - -Zn2+H+H+灯泡灯泡等效电路等效电路原电池的正负极判断原电池的正负极判断交流研讨正极正
6、极负极负极电流流向电流流向电子流向电子流向- - -负极:电子流出的一极负极:电子流出的一极正极:电子流入的一极正极:电子流入的一极归纳总结负极负极正极正极Zn-2e-=Zn2+2H+ +2e-=H2还原剂还原剂(Zn)失去电失去电子,发生氧化反应子,发生氧化反应氧化剂氧化剂(H+)在铜极上在铜极上得到电子,发生还得到电子,发生还原反应原反应还原剂失去的还原剂失去的电子从锌极流电子从锌极流出出流入铜极流入铜极.经外电路经外电路Zn2+H+SO42-电流方向电流方向1、原电池是如何构成的?、原电池是如何构成的?用用_连接连接_极板插极板插入入_中。中。在原电池中,在原电池中,_金属极板发生氧化反
7、应,电子经导线从金属极板发生氧化反应,电子经导线从_金属一极流向金属一极流向_金属极板,溶液中易得到电子的金属极板,溶液中易得到电子的_在不活泼的金属极板发生在不活泼的金属极板发生_。 在原电池中,相对活泼的金属为在原电池中,相对活泼的金属为_极,相对不活泼的金属极,相对不活泼的金属(或或石墨电极石墨电极)为为_极。上述原电池发生的反应是:极。上述原电池发生的反应是: 在在锌电极锌电极(负极负极): _ 在在铜电极铜电极(正极正极):_ 电电子流方向:电子流从原电池的子流方向:电子流从原电池的_经导线流向经导线流向_。 溶液中离子运动方向:阳离子向溶液中离子运动方向:阳离子向_运动,阴离子向运
8、动,阴离子向_运动。运动。电流方向:电流从原电池的电流方向:电流从原电池的_经导线流向经导线流向_。再从。再从_经经内电路流向内电路流向_,从而形成闭合回路。,从而形成闭合回路。2、原电池是如何工作的?、原电池是如何工作的?导线导线两块活动性不同的金属两块活动性不同的金属电解质溶液电解质溶液较活泼较活泼较活泼较活泼较不活泼较不活泼阳离子阳离子还原反应还原反应负负正正Zn-2e-=Zn2+负极负极正极正极正极正极负极负极正极正极负极负极2H+ +2e-=H2负极负极正极正极1 1、请你根据化学反应、请你根据化学反应: : Cu+2FeCl3 =CuCl2 +2FeCl2判断右边原电池的正、负极,
9、判断右边原电池的正、负极,并写出电极反应式。并写出电极反应式。Cu CAFeClFeCl3 3溶液溶液2、请判断右边原电池的正、负极、请判断右边原电池的正、负极.ANaOHNaOH溶液溶液Mg Al负极:负极:Cu-2e =Cu正极:正极:2Fe +2e =2Fe- 2+3+ - 2+提示:提示:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2稀硫酸溶液稀硫酸溶液学以致用3.下列说法中正确的是(下列说法中正确的是( )A.原电池是把原电池是把 的装的装 置置B.原电池中电子流出的一极是原电池中电子流出的一极是 , 发生氧化反应发生氧化反应C.原电池两极原电池两极 氧化反应氧化反应 和还原反
10、应和还原反应 D.原电池中的阳离子向正极移动原电池中的阳离子向正极移动D化学能转化为电能化学能转化为电能电能转化为化学能电能转化为化学能正极正极负极负极均发生均发生分别发生分别发生学以致用4.将锌片和铜片用导线连接置于稀硫酸将锌片和铜片用导线连接置于稀硫酸中中,下列说法正确的是下列说法正确的是( )A锌片的质量逐渐锌片的质量逐渐B电流方向是从铜片向锌片电流方向是从铜片向锌片C H+在铜片表面被在铜片表面被D 极附近极附近SO42-浓度逐渐增大浓度逐渐增大B增大增大减小减小还原还原氧化氧化正正 负负学以致用5.X、Y、Z、W四种金属片进入稀盐酸中四种金属片进入稀盐酸中,用导线连接用导线连接,可以
11、组可以组成原电池成原电池,实验结果如下图所示实验结果如下图所示:则四种金属的活泼性由强到弱的顺序为则四种金属的活泼性由强到弱的顺序为_ZYXW学以致用提出问题:提出问题: 上图是我们在必修上图是我们在必修2中学习过的将锌片和铜片置于稀硫酸中学习过的将锌片和铜片置于稀硫酸的原电池,如果用它做电源,不但效率低,而且时间稍长的原电池,如果用它做电源,不但效率低,而且时间稍长电流就很快减弱,因此不适合实际应用电流就很快减弱,因此不适合实际应用。这是什么原因造这是什么原因造成的呢?有没有什么改进措施?成的呢?有没有什么改进措施?造成的主要原因造成的主要原因:由于在铜极上很快就聚集了许多氢气:由于在铜极上
12、很快就聚集了许多氢气泡,把铜极跟稀硫酸逐渐隔开,这样就增加了电池的内泡,把铜极跟稀硫酸逐渐隔开,这样就增加了电池的内阻,使电流不能畅通。这种作用称为极化作用。阻,使电流不能畅通。这种作用称为极化作用。二、对锌铜原电二、对锌铜原电 池工作原理的进一步探究池工作原理的进一步探究为了避免发生这种现象,设计如下图(书为了避免发生这种现象,设计如下图(书P71图图4-1)所示)所示的原电池装置,你能解释它的工作原理吗?的原电池装置,你能解释它的工作原理吗?硫酸铜硫酸铜此电池的优点:此电池的优点: 能产生持续、稳能产生持续、稳定的电流。定的电流。盐桥制法:盐桥制法:1)将热的琼胶溶液倒入将热的琼胶溶液倒入
13、U形管中形管中(注意不要产注意不要产生裂隙生裂隙),将冷却后的,将冷却后的U形管浸泡在形管浸泡在KCl或或NH4NO3的饱和的饱和溶液中即可。溶液中即可。2)将将KCl或或NH4NO3的饱和溶液装入的饱和溶液装入U形管,形管,用棉花都住管口即可。用棉花都住管口即可。实验三(书实验三(书71页实验页实验4-1)实验探索实验探索实验现象:实验现象:分析分析:改进后的装置为什么能够持续、稳定的产生电流:改进后的装置为什么能够持续、稳定的产生电流?盐桥在此的作用是什么?盐桥在此的作用是什么?参考教材参考教材72页页 第三段第三段 有盐桥存在时电流计指针有盐桥存在时电流计指针发生偏转,即有电流通过电路。
14、发生偏转,即有电流通过电路。 取出盐桥,电流计指针即取出盐桥,电流计指针即回到零点,说明没有电流通过。回到零点,说明没有电流通过。盐桥的作用:盐桥的作用:(1 1)使整个装置构成通路,代替两溶液直接接触。)使整个装置构成通路,代替两溶液直接接触。 由于盐桥(如由于盐桥(如KClKCl)的存在,其中阴离子)的存在,其中阴离子ClCl- -向向ZnSOZnSO4 4溶液扩溶液扩散和迁移,阳离子散和迁移,阳离子K K+ +则向则向CuSOCuSO4 4溶液扩散和迁移,分别中和过剩的溶液扩散和迁移,分别中和过剩的电荷,保持溶液的电中性,因而放电作用不间断地进行,一直到电荷,保持溶液的电中性,因而放电作
15、用不间断地进行,一直到锌片全部溶解或锌片全部溶解或 CuSOCuSO4 4溶液中的溶液中的 CuCu2+2+几乎完全沉淀下来。几乎完全沉淀下来。若电解若电解质溶液与质溶液与KClKCl溶液反应产生沉淀,可用溶液反应产生沉淀,可用NHNH4 4NONO3 3代替代替KClKCl作盐桥。作盐桥。(2 2)平衡电荷。)平衡电荷。 在整个装置的电流回路中,溶液中的电流通路是在整个装置的电流回路中,溶液中的电流通路是靠离子迁移完靠离子迁移完成成的。的。取出盐桥,取出盐桥,ZnZn失去电子形成的失去电子形成的ZnZn2+2+进入进入ZnSOZnSO4 4溶液,溶液,ZnSOZnSO4 4溶液溶液因因ZnZ
16、n2+2+增多而带正电荷。同时,增多而带正电荷。同时,CuSOCuSO4 4则由于则由于CuCu2+2+变为变为CuCu,使得使得SOSO4 42-2-相对较多而带负电荷。溶液不保持电中性,这两种因素均会阻止电相对较多而带负电荷。溶液不保持电中性,这两种因素均会阻止电子从锌片流向铜片,造成电流中断。子从锌片流向铜片,造成电流中断。请同学们思考请同学们思考:上述原电池装置是将什么反应的上述原电池装置是将什么反应的化学能转换成电能的?指出电池化学能转换成电能的?指出电池的正负极,并分别写出其中负极的正负极,并分别写出其中负极和正极的电极反应式以及该电池和正极的电极反应式以及该电池的总反应方程式。的
17、总反应方程式。ZnSOZnSO4 4溶液溶液 CuSOCuSO4 4溶液溶液负极(锌片):负极(锌片): ZnZn2e2e- - =Zn =Zn2+ 2+ (氧化反应氧化反应)正极(铜片):正极(铜片): CuCu2+ 2+ +2e+2e- -=Cu =Cu (还原反应还原反应)电池反应电池反应(总化学方程式总化学方程式):Zn + CuZn + Cu2+2+ = Zn = Zn 2+ 2+ + Cu + Cu 电池符号电池符号: Zn Zn ZnSO ZnSO4 4 CuSOCuSO4 4 Cu Cu 负极负极 盐桥盐桥 正极正极(一)对锌铜原电池工作原理的进一步探究(一)对锌铜原电池工作原
18、理的进一步探究(二)由两个半电池组成原电池的工作原理(二)由两个半电池组成原电池的工作原理(1 1)把氧化反应和还原反应分开在不同区域进行,再以)把氧化反应和还原反应分开在不同区域进行,再以适当方式连接,可以获得电流。适当方式连接,可以获得电流。在这类电池中,用还原性较强的物质作为负极,负极向在这类电池中,用还原性较强的物质作为负极,负极向外电路提供电子;用氧化性较强的物质作为正极,正极从外电路提供电子;用氧化性较强的物质作为正极,正极从外电路得到电子。外电路得到电子。在原电池的内部,两极浸在电解质溶液中,并在原电池的内部,两极浸在电解质溶液中,并通过阴阳通过阴阳离子的定向运动而形成内电路离子
19、的定向运动而形成内电路。练习:锌铜原电池产生电流时,阳离子(练习:锌铜原电池产生电流时,阳离子( )A 移向移向Zn 极,阴离子移向极,阴离子移向Cu 极极B 移向移向Cu 极,阴离子移向极,阴离子移向Zn 极极C 和阴离子都移向和阴离子都移向Zn极极D 和阴离子都移向和阴离子都移向Cu 极极B判断右边原电池的正、负极,并写出电极判断右边原电池的正、负极,并写出电极反应式。反应式。 Cu CCu CFeClFeCl3 3溶液溶液负极:负极: CuCu 失电子失电子 Cu - 2eCu - 2e- - = Cu = Cu2+2+正极:正极: FeFe3+3+得电子得电子 2Fe2Fe3+3+ +
20、 2e + 2e- - = 2Fe = 2Fe2+2+A A Cu+2FeClCu+2FeCl3 3 =CuCl =CuCl2 2 +2FeCl +2FeCl2 2先写出总反应:先写出总反应:即即 负极与电解质溶液反应负极与电解质溶液反应拆成离子方程式:拆成离子方程式:Cu + 2FeCu + 2Fe3 3 = Cu= Cu2 2 + 2Fe+ 2Fe2 2根据化合价升降判断正负极根据化合价升降判断正负极三、电极方程式的书写三、电极方程式的书写1.简单原电池电极方程式的写法简单原电池电极方程式的写法请写出请写出右边原电池的右边原电池的电极方程式。电极方程式。总反应方程式:总反应方程式:负极:负
21、极:AlAl,失,失e e- - 2Al - 6e 2Al - 6e 2 2Al3+2Al2Al3+3+ + 8OH + 8OH- - =2AlO =2AlO2 2- - + 4H + 4H2 2OO 负极总反应:负极总反应:负极总反应:负极总反应: 2Al +8OH2Al +8OH- - 6e6e 2AlO2AlO2 2- - + 4H + 4H2 2O O 正极:总反应负极反应正极:总反应负极反应正极:总反应负极反应正极:总反应负极反应6H6H2 2O O 6e6e 6OH6OH 3H3H2 2 Mg AlNaOHNaOH溶液溶液A拆成离子方程式:拆成离子方程式:2Al + 2OH + 2
22、H2O = 2AlO2 + 3H2根据化合价升降判断正负极根据化合价升降判断正负极2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H22.2.燃料电池电极方程式的写法燃料电池电极方程式的写法 总反应:总反应: 实际上就是燃料的完全燃烧。实际上就是燃料的完全燃烧。 负极(通入燃料):负极(通入燃料): 为燃料失去电子的氧化反应,为燃料失去电子的氧化反应, 正极(通入氧化剂):正极(通入氧化剂): 为氧化剂得到电子的还原反应。为氧化剂得到电子的还原反应。 以以以以PtPtPtPt为电极,电解质溶液为为电极,电解质溶液为为电极,电解质溶液为为电极,电解质溶液为 KOHKOHKOHKO
23、H溶液的氢氧燃料电池为例溶液的氢氧燃料电池为例溶液的氢氧燃料电池为例溶液的氢氧燃料电池为例负极总反应负极总反应: 2H: 2H2 2 - 4e- 4e- - + 4OH + 4OH- - 4H4H2 2O O正极正极: : 总反应负极反应总反应负极反应 总反应:总反应:2H2H2 2+ O+ O2 22H2H2 2O O负极负极: H: H2 2 失失e e4H4H+ + + 4OH + 4OH- - 4H4H2 2O O2H2H2 2 - 4e- 4e- - 4 H4 HO O2 2 + 2H+ 2H2 2O + 4eO + 4e- - 4OH4OH- - 3. 3.复杂原电池电极方程式的书
24、写复杂原电池电极方程式的书写 方法点拨:写电极方程式的时候,要根据方法点拨:写电极方程式的时候,要根据“得电子显负电;得电子显负电;失电子显正电失电子显正电”的原则,的原则,利用利用“电荷守恒电荷守恒”,通过巧用,通过巧用H H、OHOH和水写出电极方程式和水写出电极方程式PbPbO22H2SO42PbSO42H2O练习:写出铅酸蓄电池的电极反应:练习:写出铅酸蓄电池的电极反应: PbPb SO42 2e2e 2PbSO4正极:正极:正极:正极: PbO2 得电子得电子4H4H 2H2H2OO 正极:正极:正极:正极: PbO2SO42 2e2e PbSO4银锌电池(电解质为银锌电池(电解质为
25、银锌电池(电解质为银锌电池(电解质为KOHKOH)的电池总反应为:)的电池总反应为:)的电池总反应为:)的电池总反应为: ZnZn AgAg2 2O O ZnOZnO 2Ag2Ag写出其正、负极反应。写出其正、负极反应。写出其正、负极反应。写出其正、负极反应。 Zn 2e ZnO 2 OH2 OH H H2 2OO AgAg2 2O O 2e2e 2Ag2AgH H2 2O O 2OH2OH负极:负极:正极:正极:四、原电池的设计四、原电池的设计活泼性不同活泼性不同 的两种金属。的两种金属。如锌铜原电池,锌作负极,铜作正极如锌铜原电池,锌作负极,铜作正极金属和非金属。金属和非金属。如锌锰干电池
26、,锌作负极,石墨棒作正极如锌锰干电池,锌作负极,石墨棒作正极金属和化合物。金属和化合物。如铅蓄电池,铅版作负极,如铅蓄电池,铅版作负极,PbO2作正极作正极惰性电极。惰性电极。如氢氧燃料电池中,两根电极均可用如氢氧燃料电池中,两根电极均可用Pt(电池的电极必须导电)(电池的电极必须导电)电解质溶液一般要能够与负极发生反应。但若是两个半反应分电解质溶液一般要能够与负极发生反应。但若是两个半反应分别在两个烧杯中进行,则左右两个烧杯中的电解质溶液应别在两个烧杯中进行,则左右两个烧杯中的电解质溶液应 与与电电极材料具有相同的阳离子极材料具有相同的阳离子。请根据氧化根据氧化还原反原反应 :Cu +2 F
27、e3+ = Cu2+ + 2Fe2+设计成原成原电池。池。你有哪些可行方案你有哪些可行方案?Cu Cu 2e- = Cu2+比比Cu不活不活泼的金属或石墨的金属或石墨2Fe3+ + 2e- = 2Fe2+ Fe2(SO4 )3、FeCl3等等负极:极:正极:正极:电解解质溶液:溶液:练练一一练练若是采用烧杯和盐桥装置图,采用的电解质溶液又是若是采用烧杯和盐桥装置图,采用的电解质溶液又是什么?试画出原电池的装置简图。什么?试画出原电池的装置简图。1.1.利用原电池原理设计新型化学电池;利用原电池原理设计新型化学电池;2.2.改变化学反应速率,如实验室用粗锌与硫改变化学反应速率,如实验室用粗锌与硫
28、酸反应制取氢气;酸反应制取氢气;3.3.进行金属活动性强弱比较;进行金属活动性强弱比较;4.4.电化学保护法,即将金属作为原电池的正极电化学保护法,即将金属作为原电池的正极而受到保护。如在铁器表面镀锌。而受到保护。如在铁器表面镀锌。五、原电池的主要应用:五、原电池的主要应用:5.5.解释某些化学现象解释某些化学现象(1)比较金属活动性强弱。比较金属活动性强弱。例例1: 下列叙述中,可以说明金属甲比乙活泼性强的是下列叙述中,可以说明金属甲比乙活泼性强的是C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极;将甲乙作电极组成原电池时甲是负极;A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中,乙溶解,甲甲和乙用导线连接插入稀盐
29、酸溶液中,乙溶解,甲 上有上有H2气放出气放出;B.在氧化在氧化还原反应中,甲比乙失去的电子多还原反应中,甲比乙失去的电子多;D.同价态的阳离子,甲比乙的氧化性强;同价态的阳离子,甲比乙的氧化性强;(C)原电池原理应用:原电池原理应用:(2)比较反应速率比较反应速率例例2 : 下列制氢气的反应速率最快的是下列制氢气的反应速率最快的是粗锌和粗锌和 1mol/L 盐酸;盐酸;B.A. 纯锌和纯锌和1mol/L 硫酸;硫酸;纯锌和纯锌和18 mol/L 硫酸;硫酸;C.粗锌和粗锌和1mol/L 硫酸的反应中加入几滴硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。溶液。D.( D )原电池原理应用:原电池原理应用
30、:(3)比较金属腐蚀的快慢比较金属腐蚀的快慢例例3:下列各情况,在其中下列各情况,在其中Fe片腐蚀由片腐蚀由快快到到慢慢的顺序是的顺序是(5) (2)(1) (3) (4)原电池原理应用:原电池原理应用:例例4:下列装置中四块相同的下列装置中四块相同的Zn片,放置一段时间后腐蚀速片,放置一段时间后腐蚀速率由率由慢慢到到快快的顺序是的顺序是(4)(2)(1)(3)(4)判断溶液判断溶液pH值变化值变化例例5: 在在Cu-Zn原电池中,原电池中,200mLH2SO4 溶液的浓度为溶液的浓度为0.125mol/L , 若工作一段时间后,从装置中共收集到若工作一段时间后,从装置中共收集到 0.168L
31、升气体,则流过导线的电子为升气体,则流过导线的电子为 mol,溶溶液的液的pH值变值变_?(溶液体积变化忽略不计)?(溶液体积变化忽略不计)0.2解得:解得:y 0.015 (mol)x 0.015 (mol)3.75 10 4(mol/L )pH -lg3.75 1044 -lg3.75 答:答:0.015根据电极反应:根据电极反应:正极:正极:负极:负极:Zn2e-Zn2+2H+2e- H2得:得:2 2 22.4x y 0.168解:解:0.20.1252c(H+)余余2H+ 2eH2大大0.015原电池原理应用:原电池原理应用:(5)原电池原理的综合应用原电池原理的综合应用例例6:市场
32、上出售的:市场上出售的“热敷袋热敷袋”的主要成分为铁屑、的主要成分为铁屑、炭粉、木屑、少量氯化钠和水等。炭粉、木屑、少量氯化钠和水等。 “热敷袋热敷袋”启启用之前用塑料袋使其与空气隔绝,启用时,打开用之前用塑料袋使其与空气隔绝,启用时,打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量。使用完后,会发塑料袋轻轻揉搓就会放出热量。使用完后,会发现有大量铁锈存在。现有大量铁锈存在。1)“热敷袋热敷袋”是利用是利用 放出热量。放出热量。2)炭粉的主要作用是炭粉的主要作用是 。3)加入氯化钠的主要作用是加入氯化钠的主要作用是 。4)木屑的作用是木屑的作用是 。铁被氧化铁被氧化与铁屑、氯化钠溶液构成原电池,加速铁屑的氧化与
33、铁屑、氯化钠溶液构成原电池,加速铁屑的氧化氯化钠溶于水、形成电解质溶液氯化钠溶于水、形成电解质溶液使用使用“热敷袋热敷袋”时受热均匀时受热均匀原电池原理应用:原电池原理应用:拓展练习拓展练习(1)若烧杯中溶液为稀硫酸,则观察到的)若烧杯中溶液为稀硫酸,则观察到的 现象。现象。 两极反应式为:正极两极反应式为:正极;负极负极。该装置将该装置将能转化为能转化为能。能。(2)若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液,)若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液,则负极为则负极为,总反应方程为总反应方程为。镁逐渐溶解,铝极上有气泡冒出,电流表指针发生偏转;镁逐渐溶解,铝极上有气泡冒出,电流表指针发生偏转;2H+2e=H2Mg2e=
34、Mg2+ 化学能化学能电能电能Al2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2小小 结结定义定义:(1)由两个半电池组成的锌铜原电池的工作原理)由两个半电池组成的锌铜原电池的工作原理原电池原电池把化学能转化成电能的装置。把化学能转化成电能的装置。2、原电池的工作原理、原电池的工作原理较活活泼的金属的金属发生生氧化反氧化反应,电子从子从较活活泼的金属的金属(负极极)通通过外外电路流向路流向较不活不活泼的金属的金属(正极正极)。 负极 正极电子流向电子流向电流流向电流流向(2 2)形成原电池的条件形成原电池的条件(3)原电池的正负极的判断方法)原电池的正负极的判断方法(4)电极材料的选择(
35、电池的电极必须导电)电极材料的选择(电池的电极必须导电)B 燃料燃料电池两极材料可以同是石墨池两极材料可以同是石墨正极也可以放出正极也可以放出H2正极不参与化学反正极不参与化学反应当堂检测B 题题目解析目解析目解析目解析当堂检测B 活活泼的的为负极极阳离子移向正极阳离子移向正极Zn在在负极上失极上失电子子当堂检测解析解析:Al片和片和Cu片用片用导线相相连,插入稀,插入稀H2SO4中中时,Al比比Cu活活泼,Al为负极,极,失失电子被氧化子被氧化为Al3,Cu为正极,溶液中的正极,溶液中的H得得电子被子被还原原为H2。解析解析:Al片和片和Cu片用片用导线相相连,插入,插入浓HNO3中中时,由于,由于铝钝化,不能溶解,化,不能溶解,Al为正极,正极,Cu为负极,极,Cu失失电子被氧化子被氧化为Cu2。2Al6e=2Al3(或或Al3e=Al3)负极负极6H6e=3H2(或或2H2e=H2)正极正极2NO3-4H2e=2NO22H2O能能正极正极Cu2e=Cu2负极负极当堂检测