高中化学第三节《化学反应的利用》(第二课时)

1《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。２、形成原电池的条件：①两个活泼性不同的电极②有电解质溶液③形成闭合回路④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①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。FeCuFeCl3溶液2②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。③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。④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+3H2B.Ba(OH)2•8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3•H2O+8H2OC.CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2D.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：GZnCu浓硫酸GAgCuGZnCGZnCuAgNO3溶液甘油稀硫酸ABCDCZnCuZ3ZnCuZnSO4CuSO4A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。①画出装置图（标明电极材料和电解质溶液）：②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.dcabB.dabcC.dbacD.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Ｈ2SO4制H２，用粗锌产生Ｈ２的速率比用纯Zn，在稀Ｈ2SO4中加入少量硫酸铜溶液，也同样会加快Zn与稀Ｈ2SO4产生Ｈ２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4FeCFeCl3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（）A．C、NaOH、CB．Zn、NH4Cl、CC．Zn、CuSO4、CuD．Cu、乙醇、Ag2、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）FeCu浓硝酸