化學能轉(zhuǎn)化為電能 PPT

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1、1 2 3 活 動 與 探 究(2)若 將 Zn片 ,Cu片 用 一 導 線 連 接再 浸 在 H2SO4溶 液 中 ， 有 什 么 現(xiàn) 象 ？為 什 么 ？(1) 將 一 Zn片 ,Cu片 平 行 插 入 H2SO4溶 液 中 ， 有 什 么 現(xiàn) 象 ？ 為 什 么 ？ 4(4)用 一 干 電 池 連 接 電 流 計 驗 證電 子 流 向 ， 確 定 Zn片 , Cu片 的正 負 極 是 怎 樣 的 ？ (3)導 線 間 接 一 電 流 計 有 何 現(xiàn) 象產(chǎn) 生 ？ 為 什 么 ？活 動 與 探 究 5 銅 片 上 沒 有 明 顯 現(xiàn) 象 ， 鋅 片上 有 無 色 氣 體 產(chǎn) 生 。銅 片

2、上 沒 有 明 顯 現(xiàn) 象 ， 鋅 片上 有 無 色 氣 體 產(chǎn) 生 。銅 片 上 有 無 色 氣 體 產(chǎn) 生 ， 鋅片 無 明 顯 現(xiàn) 象 。銅 片 上 有 無 色 氣 體 產(chǎn) 生 ， 鋅片 無 明 顯 現(xiàn) 象 ， 電 流 計 發(fā) 生偏 轉(zhuǎn) 。 H+在 銅 片 上 得 到 電 子 被還 原 成 氫 氣 。H +在 銅 片 上 得 到 電 子 被還 原 成 氫 氣 ， 說 明 有 電子 從 鋅 片 流 入 到 銅 片 . 銅 片 與 稀 硫 酸 不 反 應 ，2H+Zn=Zn2+H2銅 片 與 稀 硫 酸 不 反 應 ，2H+Zn=Zn2+H2 6 一 、 化 學 能 轉(zhuǎn) 化 為 電 能1.原

3、 電 池 的 工 作 原 理（ 1） 什 么 是 原 電 池 ？把 化 學 能 轉(zhuǎn) 化 為 電 能 的 裝 置 叫做 原 電 池 7 負 極 正 極Zn-2e-=Zn2+ 2H+ +2e-=H2還 原 劑 (Zn)失 去 電子 ， 發(fā) 生 氧 化 反 應 氧 化 劑 (H+)在 銅 極 上得 到 電 子 ， 發(fā) 生 還原 反 應還 原 劑 失 去 的電 子 從 鋅 極 流出 流 入 銅 極 .經(jīng) 外 電 路Zn2+H+SO42- 電 流 方 向 8 （ 2） 原 電 池 的 電 極 反 應 式氧 化反 應Zn 2e- Zn2+2H+ + 2e- H2 負 極正 極Zn+2H + Zn2+H2還

4、 原反 應 9 2、 組 成 原 電 池 的 條 件 : (1)有 活 潑 性 不 同 的 兩 個 電 極(2)兩 電 極 都 接 觸 電 解 質(zhì) 溶 液(3)正 極 、 負 極 、 電 解 質(zhì) 溶 液 構(gòu) 成 閉 合 回路(4)在 電 極 表 面 上 能 發(fā) 生 自 發(fā) 進 行 的 氧 化還 原 反 應 。 練習1：下 列 裝 置 哪 些 可 以 形 成 原 電 池 ( )A AA AA AAZn Cu Fe C(石 墨 ) Zn CuZn Zn Fe 陶 瓷 Fe Cu Si C(石 墨 ) 稀 H2SO4 CuSO4 溶 液 稀 H2SO4 稀 H2SO4 A B C DZn CuA 稀

5、 H2SO4 CuSO4溶 液 酒 精 稀 H2SO4 E F G H ABC n 外 電 路 中 ： 較 活 潑 金 屬 材 料 作 _， _電 子 ， 發(fā) 生 _反 應 ； 較 不 活 潑 金 屬 材 料 作 _， _電 子 ， 發(fā) 生 _反 應 ； 電 子 從 _極 流 向 _極 。3、 原 電 池 的 工 作 原 理 : n 內(nèi) 電 路 中 ： 電 解 質(zhì) 溶 液 內(nèi) ， 陽 離 子 向 _移動 ， 陰 離 子 向 _移 動 ， 使 電 流 通 過 電 解 質(zhì)溶 液 。 電 流 從 _極 流 向 _極 。負 極 失 去氧 化 正 極 得 到還 原負 正 正 極負 極正 負 練 習 2：

6、 某 實 驗 興 趣 小 組 用 如 圖 所 示 裝 置 做 完 實 驗 后 ，在 讀 書 卡 片 上 記 下 了 如 下 6條 記 錄 ， 其 中 正 確 的 是 ( ) 4、 原 電 池 原 理 的 應 用 a、 設 計 原 電 池 例 1、 利 用 Cu+2FeCl3= CuCl2+2FeCl2 的 氧化 還 原 反 應 設 計 原 電 池 負 極 ：正 極 ： Cu2e - = Cu2+2Fe3+ +2e- =2Fe2+ 氧 化 反 應還 原 反 應 變 式 訓 練 1 利 用 反 應 Zn CuSO4 =ZnSO4Cu設 計 一 個 原 電 池 。 在 圖 中 方 格 內(nèi) 畫 出 實

7、 驗 裝置 圖 ， 并 指 出 正 極 為 _， 電 極 反 應 式 為_；負 極 為 _， 電 極 反 應 式 為_。碳 棒 、 Cu、 鉑Cu2+ + 2e - =CuZnZn 2e- Zn2+ b、 比 較 金 屬 的 活 潑 性n 例 2、 把 A、 B、 C、 D4塊 金 屬 片 浸 入 稀 硫 酸中 ， 用 導 線 兩 兩 相 連 組 成 原 電 池 。若 A、 B相 連 時 ， A為 負 極 ；C、 D相 連 時 ， D上 產(chǎn) 生 大 量 氣 泡 ；A、 C相 連 時 ， 電 流 由 C經(jīng) 導 線 流 向 A；B、 D相 連 時 ， 電 子 由 D經(jīng) 導 線 流 向 B，則 此

8、4種 金 屬 的 活 動 性 由 強 到 弱 的 順 序 為 （ ） A B C D A C D B C A B D B A C DA BC DA CD B 解 析 ： 選 D。 在 氫 氧 化 鈉 溶 液 中 能 反 應 生 成 氣 體的 金 屬 ， 其 活 潑 性 不 一 定 強 ， 如 Mg和 Al。 探 究 整 合 應 用探 究 鋁 電 極 在 原 電 池 中 的 作 用在 原 電 池 中 ， 電 解 質(zhì) 溶 液 的 濃 度 、 酸 堿 性 等 會 影響 電 極 反 應 ， 使 發(fā) 生 的 電 極 反 應 有 區(qū) 別 ， 電 極 材料 (負 極 )是 否 參 加 反 應 也 與 電 解

9、 質(zhì) 溶 液 有 關 ， 在書 寫 電 極 反 應 時 應 注 意 分 析 。 例 3、 某 化 學 興 趣 小 組 為 了 探 究 鋁 電 極 在 原 電 池中 的 作 用 ， 設 計 并 進 行 了 以 下 一 系 列 實 驗 ， 實 驗結(jié) 果 記 錄 如 下 ：根 據(jù) 表 中 的 實 驗 現(xiàn) 象 回 答 下 列 問 題 ：(1)實 驗 1、 2中 Al所 作 的 電 極 (正 極 或 負 極 )是 否相 同 _(填 “ 是 ” 或 “ 否 ” )。否 負 正 負 極在 NaOH溶 液 中 ， 活 潑 性 AlMg2Al 6e =2Al36H 6e=3H2Al 3e 4OH =AlO2 2

10、H2O (4)解 釋 實 驗 5中 電 流 計 指 針 偏 向 鋁 的 原 因 ：_ 。(5)根 據(jù) 實 驗 結(jié) 果 總 結(jié) 出 影 響 鋁 在 原 電 池 中 作 正 極或 負 極 的 因 素 ：_。 另 一 個 電 極 材 料 的 活 潑 性 電 解 質(zhì) 溶 液 的 氧 化 性在 濃 硝 酸 中 ， 活 潑 性 ZnAl， Zn是 原電 池 的 負 極 H2SO4 (aq) CuSO4 (aq) Zn Cu負 極 ( ): .正 極 ( ): .總 反 應 式 : . 負 極 ( ): .正 極 ( ): .總 反 應 式 : . 練 習 2： 請 在 圖 上 標 出 電 子 的 流 動

11、方 向 和 電 流 方 向 ,并 判 斷 正 負 極 ， 寫 出 電 極 反 應 式 和 總 反 應 式 . Ag Fe Zn Zn 2e - =Zn2+ Cu Cu2+ +2e - =Cu Zn+Cu2+ = Zn2 + CuFe Fe 2e - =Fe 2+ Ag 2H+2e - = H2 Fe+2H+ = Fe 2+ +H2 I e- e- I 金 屬 陽 離 子失 e-氧 化 反 應化 學 腐 蝕電 化 學 腐 蝕 析 氫 腐 蝕吸 氧 腐 蝕（ 常 見 普 遍 ）c、 金 屬 腐 蝕 金 屬 原 子2、 金 屬 腐 蝕 的 本 質(zhì) ：金 屬 腐 蝕 的 類 型3、1、 金 屬 腐 蝕

12、 ： 是 指 金 屬 或 合 金 跟 接 觸 的 氣 體 或 液 體 發(fā) 生 化 學反 應 （ 氧 化 還 原 ） 而 腐 蝕 損 耗 的 過 程 。 化學腐蝕（次要） 金 屬 跟 接 觸 到 的 物 質(zhì) (如 O2、 Cl2、 SO2等 )直 接發(fā) 生 化 學 反 應 而 引 起 的 腐 蝕 叫 做 化 學 腐 蝕 。 這 類 反應 比 較 簡 單 ， 僅 僅 是 金 屬 跟 氧 化 劑 之 間 的 氧 化 還 原反 應 。電化學腐蝕（主要） 不 純 的 金 屬 跟 電 解 質(zhì) 溶 液 接 觸 時 ， 會 發(fā) 生 原 電 池反 應 ， 比 較 活 潑 的 金 屬 失 電 子 而 被 氧 化

13、， 這 種 腐 蝕叫 做 電 化 學 腐 蝕 。 化 學 腐 蝕 與 電 化 學 腐 蝕 比 較 負 極 （ Fe） ： 2Fe - 4e = 2Fe2+ 正 極 （ C） ： 2H2O O2 4e = 4OH Fe2+與 OH-形 成 Fe(OH)2， 又 被 氧 化 成 Fe(OH)3，分 解 后 形 成 鐵 銹 Fe2O3.電 化 學 腐 蝕 是 造 成 鋼 鐵 腐 蝕 的 主 要 原 因 。在 潮 濕 的 空 氣 里 ， 鋼 鐵 表 面 吸附 了 一 層 薄 薄 的 水 膜 ， 這 層 水膜 里 含 有 少 量 H+和 OH ， 還 溶解 了 氧 氣 ， 結(jié) 果 在 鋼 鐵 表 面 形

14、成 了 一 層 電 解 質(zhì) 溶 液 ， 它 跟 鋼鐵 里 的 鐵 和 少 量 的 碳 恰 好 形 成無 數(shù) 微 小 的 原 電 池 。 在 這 些 原電 池 里 ， 鐵 是 負 極 ， 碳 是 正 極 。鐵 失 去 電 子 而 被 氧 化 ：2Fe O2+2H2O=2Fe(OH)2總 式 ： 鋼 鐵 的 兩 種 電 化 學 腐 蝕 ：1、 在 中 性 或 很 弱 的 酸 性 溶 液 中 （ 占 主 要 ）正 極 負 極 電 解 質(zhì) 溶 液主 要 反 應 ： 負 極 ： Fe 2e- = Fe2+正 極 ： O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-C Fe 不 純 的 水在 中 性 或 很

15、弱 的 酸 性 溶 液 中 ， 鋼 鐵 的 腐 蝕 叫 吸 氧 腐 蝕 。2、 在 酸 性 溶 液 中主 要 反 應 ： 負 極 ： Fe 2e- = Fe2+正 極 ： 2H + + 2e- = H2在 酸 性 溶 液 中 ， 鋼 鐵 的 腐 蝕 叫 析 氫 腐 蝕 。 練 習 1、 以 下 現(xiàn) 象 與 電 化 學 腐 蝕 無 關 的 是A、 黃 銅 （ 銅 鋅 合 金 ） 制 作 的 銅 鑼 不 易 產(chǎn) 生 銅 綠B、 生 鐵 比 軟 鐵 芯 （ 幾 乎 是 純 鐵 ） 容 易 生 銹C、 鐵 質(zhì) 器 件 附 有 銅 質(zhì) 配 件 ， 在 接 觸 處 容 易 生 鐵 銹D、 銀 質(zhì) 首 飾

16、放 置 久 了 容 易 表 面 變 暗練 習 2、 用 鐵 片 與 稀 硫 酸 反 應 制 備 氫 氣 時 ， 下 列 措 施 不 能使 氫 氣 生 成 速 率 加 大 的 是A、 加 熱 B、 不 用 稀 硫 酸 ， 改 用 98%的 硫 酸C、 滴 加 少 量 CuSO 4溶 液 D、 不 用 鐵 片 ， 改 用 鐵 粉 練 習 3、 炒 過 菜 的 鐵 鍋 沒 有 洗 凈 (含 有 NaCl),第 二 天 便會 因 為 腐 蝕 出 現(xiàn) 紅 褐 色 的 銹 斑 (Fe2O3nH2O)試 問 :1.鐵 鍋 的 腐 蝕 應 屬 于 _腐 蝕 ;為 什 么 ?2.鐵 鍋 腐 蝕 的 電 極 反 應 為 :_ 3.負 極 反 應 的 產(chǎn) 物 會 繼 續(xù) 發(fā) 生 反 應 ,則 發(fā) 生 反 應 的 方程 式 有 哪 些 ?練 習 4、 鐵 棒 與 石 墨 棒 用 導 線 連 接 后 ， 浸 入 0.01mol/L的 食鹽 溶 液 中 （ 其 中 已 滴 加 有 酚 酞 ） ， 可 能 出 現(xiàn) 的 現(xiàn) 象 是A 鐵 棒 附 近 產(chǎn) 生 紅 色 B 鐵 棒 被 腐 蝕C 石 墨 上 放 出 氯 氣 D 石 墨 棒 上 放 出 氧 氣吸 氧 Fe 2e- = Fe2+2Fe O2+2H2O=2Fe(OH)24Fe(OH)2 O2+2H2O=4Fe(OH)3