06专题2 化学反应与能量转化 第三单元 化学能与电能的转化

第一节化学能转化为电能专题2化学反应与能量转化第三单元化学能与电能的转化原电池实验原电池示意图Zn-Cu原电池实验【实验1】【实验2】【实验3】【实验4】原电池的构成条件试总结原电池的构成条件？①构成两极的材料有什么要求；②溶液的要求；③整个电路的要求。课堂习题下列装置能构成原电池的是()原电池原理的分析I【练一练】仿照我们分析过的“Zn-Cu-稀硫酸原电池”的分析方法，试分析下列原电池的负极、正极的电极反应及总反应。甲乙原电池的一般性规律试总结原电池的一般性规律？①负极的材料一般是什么，得失电子？发生什么反应？②正极的材料一般是什么，得失电子？发生什么反应？③电路中电子的移动方向如何？④电流的方向如何？⑤溶液中阴、阳离子的移动方向如何？⑥原电池反应的实质是什么？⑦原电池总反应和两极与溶液的关系？⑧原电池反应的速率比起一般的氧化还原反应如何？⑨原电池的能量转化关系如何？课堂习题下面是四个化学反应，你认为理论上不可用于设计原电池的化学反应是()A、Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑B、2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+H2↑C、HCl+NaOH===NaCl+H2OD、2H2+O22H2O原电池原理的分析II【练一练】仿照我们分析过的“Zn-Cu-稀硫酸原电池”的分析方法，试分析下列原电池的负极、正极的电极反应及总反应。甲乙原电池原理的应用【思考】1、某同学做了如下实验：①当X、Y组成原电池时，Y为负极；②当Y、Z组成原电池时，Y为正极。据此我们可以推知知X、Y、Z的活泼性顺序吗？续【思考】2、初中《科学》课上，老师指导我们做化学实验——“利用Zn与稀H2SO4溶液制备氢气”。老师说：“如果大家嫌反应慢了，可以向反应溶液中加入几滴‘催化剂’CuSO4溶液”。于是反应速率真的加快了。请思考：Zn与稀H2SO4溶液的反应速率加快了，这其中有什么道理吗？续【思考】3、你能根据下列所提供的化学反应设计原电池吗？甲：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑乙：Zn+2AgNO3===Zn(NO3)2+2Ag4、请大家归纳和总结原电池原理的用途。钢铁的腐蚀与原电池原理【思考】1、试回忆初中《科学》学过的钢铁腐蚀的一些基本知识：①纯铁和钢铁哪个更易生锈？②铁锈的成分是什么？②钢铁生锈的环境一般是什么？2、试分析钢铁在潮湿的空气里生锈的原理。3、在“Zn-Cu-稀硫酸原电池”实验中，为什么Zn电极上仍然会有少量气泡出现？铁生锈补充思考：活泼金属一定作为负极吗？【思考】甲同学设计了“Mg-Al-稀H2SO4原电池”，发现运作正常，乙同学发现后，将原电池的溶液改为NaOH溶液，发现依然运作正常。请思考：试分析甲、乙原电池的负极、正极材料、电极反应及总反应。第二节化学电源专题2化学反应与能量转化第三单元化学能与电能的转化干电池燃料电池氢氧燃料电池实验【实验】①按下开关S1，接通电源，电解约半分钟；②断开开关S1，按下开关S2，接通二极管。【备注】电解质溶液可选择：①稀H2SO4溶液；②KOH溶液。氢氧燃料电池的应用【思考】1、氢氧燃烧，和氢氧用于燃料电池，释放的能量一样多吗？哪种方式的能量利用率高？2、氢氧燃料电池在能量利用和环境保护上有什么优点？先进的、环保的氢氧燃料汽车直观的燃料电池形形色色、功能各异的化学电源普通锌锰干电池碱性锌锰干电池银锌纽扣电池铅蓄电池镍氢电池不能充电可充电一起来认识几种常见的电池生活中最常见的干电池！【思考】已知碱性锌锰干电池的负极、正极反应，你可以写出电池的总反应吗？负极：Zn-2e－+2OH－===Zn(OH)2正极：2MnO2+2e－+2H2O===2MnOOH+2OH－普通锌锰干电池碱性锌锰干电池续计算器、电子表的心脏！【思考】已知银锌纽扣电池的总反应和正极反应，你能写出它的负极反应吗？总反应：Zn+Ag2O+H2O===Zn(OH)2+2Ag正极：Ag2O+2e－+H2O===2Ag+2OH－续能源储备器——储存强劲的能源！【思考】已知铅蓄电池的总反应，你能写出它的负极、正极反应吗？Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O【备注】PbSO4是难溶物。第三节电能转化为化学能专题2化学反应与能量转化第三单元化学能与电能的转化电解水电解氯化铜溶液那些年我们学过的电解反应【思考与练习】如果一种化学物质很难分解，我们往往选择极端的实验手段——施加电压来电解。我们学习过很多电解反应，大家回忆下，有哪些电解反应的例子呢？①电解水；②电解饱和食盐水；③电解熔融NaCl；④电解熔融MgCl2；⑤电解熔融Al2O3。电解CuCl2溶液的实验【实验】①接通电源，电解数分钟，观察阴、阳极现象；②用湿润的淀粉-KI试纸检验阳极上放出的气体。饱和CuCl2溶液+-石墨石墨电解池的构成条件【思考与归纳】1、电解池与原电池的构造有哪些差别？2、如何一眼就能区分原电池和电解池呢？3、试总结电解池的构成条件？①需要外接什么装置，构成两极的材料有什么要求；②溶液的要求；③整个电路的要求。I、电解饱和食盐水的原理【思考与分析】请大家仿照前面介绍的方法，分析电解饱和食盐水的阳极、阴极的电极反应及总反应。饱和NaCl溶液+-石墨石墨想一想，分析电解池的一般性思路是什么？电解池的一般性规律试总结电解池(惰性电极电解)的一般性规律？①阳极，吸引什么离子放电，得失电子？发生什么反应？②正极，吸引什么离子放电，得失电子？发生什么反应？③电路中电子的移动方向如何？④电流的方向如何？⑤溶液中阴、阳离子的移动方向如何？⑥电解池反应的实质是什么？⑦电解池反应的速率比起原电池反应如何？⑧电解池的能量转化关系。II、电解水的原理【思考与分析】请大家分析如下电解池的阳极、阴极的电极反应及总反应。Na2SO4溶液+-石墨石墨①若将Na2SO4溶液分别改为：a、稀H2SO4溶液b、NaOH溶液情况将如何？②为什么电解水，需要加入稀H2SO4等溶液？加HCl溶液行吗？③由此你得出什么结论。III、铜的电解精炼【思考与分析】1、自然界有孔雀石(成分：碱式碳酸铜)矿石，人们根据加热分解、CO热还原法可获取粗铜，试写出化学方程式？2、人们为了提纯冶炼出的粗铜，利用电解原理，由此可获得99.9%的精铜。试分析该原理。①阳极减少的质量和阴极增加的质量相等吗？②电解精炼后，溶液中Cu2+的浓度会如何变化。③阳极泥有哪些成分，什么用途？粗铜(含杂质Zn、Au、Ag等)纯铜CuSO4溶液IV、电镀原理【思考与分析】1、我们常常在市面上看到一些镀金、镀银的器皿或物件。镀上这些不活泼的金属，一来是为了防腐蚀，二来是美观。2、实际上，电镀也是运用电解原理的一个典型例子。①阳极减少质量和阴极增加质量相等吗？②电镀后，溶液中Ag+的浓度如何变化。③电镀时如何放置和选择：“镀层金属(Ag)”、“待镀金属(Fe钥匙)”，电镀液(AgNO3)。④你能小结“活性电极作阳极”时的电解规律吗？现在需要给一片铁钥匙镀上银，使之变得高端大气上档次，请设计电解池：“镀层金属(Ag)”、“待镀金属(Fe钥匙)”，电镀液(AgNO3溶液)银块铁钥匙AgNO3溶液阳极阴极+-镀银水壶——某收藏家拍卖物品阿拉伯人霸气土豪的——镀银汽车续原电池和电解池的对比原电池电解池能量转化电极名称电极反应及总反应离子的迁移方向异同点理清思路【思考与练习】1、分析电解池的一般性思路是怎样的？2、如果电解的是非溶液的纯物质，问题就简单了，为什么？3、试写出：电解法制备Na、Mg、Al的阳极、阴极的电极反应及总反应。重要的电解类型(惰性电极电解)：电解质溶液电极方程式总反应被电解的物质如何使电解质溶液复原含氧酸(如H2SO4)强碱(如NaOH)活泼金属的含氧酸盐(如Na2SO4)续电解质溶液电极方程式总反应被电解的物质如何使电解质溶液复原无氧酸(如HCl)不活泼金属的无氧酸盐(如CuCl2)