化学能转化为电能――电池资料ppt课件.ppt

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1、化学反应与能量转化第三讲化学能转化为电能—电池1.了解原电池的工作原理,能写出电极反应式和电池反应方程式。2.了解常见的化学电源的种类及其工作原理。3.理解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害和防止金属腐蚀的措施。4.实验内容:原电池的工作原理。1.不是所有化学反应都可以设计成原电池。()2.燃料电池的反应条件是燃烧。()3.可充电电池中的电极反应是可逆反应。()4.金属的阴极电保护法是利用原电池原理将被保护金属作阴极。()一、原电池1.概念：把化学能转化为电能的装置。2.构成条件(1)有两个活泼性不同（燃料电池中可相同）的电极(常见为金属或石墨)。(2)将电极插入电解

2、质溶液中(或熔融电解质、固体导电电解质)(3)两电极间构成闭合回路（导线、盐桥、两极接触）。☞Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑△H<0，NaOH+HCl=NaCl+H2O△H<0，是否都能设计成原电池？☞把Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑设计成原电池，负极是金属锌，正极可以是什么？☞判断原电池正负极的常用方法是什么？原电池正负极的判断方法负极氧化反应电流流入阴离子移向还原反应电流流出阳离子移向电极反应电流方向离子移向正极电子流出电子流入电子流向活泼金属较不活泼金属或非金属电极材料不断溶解质量减小电极增重或质量不变电极现象已知电极材料：铁、铜、银、石墨、锌、铝，电解质溶液

3、：氯化铜溶液、硫酸铁溶液、盐酸。按要求回答下列问题：(1)电工操作上规定：不能把铜导线和铝导线连接在一起使用，为什么？(2)有M、N两种纯金属分别与稀盐酸反应，产生氢气速率相近，请设计一个实验证明M、N两种金属的活泼性。(3)请运用原电池原理设计实验，证明氧化性Fe3+＞Cu2+。请画出实验装置图并写出电极反应式。二者连接在一起时，接头处在潮湿的空气中易形成原电池而腐蚀铝导线将M、N两种金属片用导线连接放入盐酸中组成原电池，有气泡逸出的一极是较不活泼的金属，另一极即是活泼的金属。正极反应：2Fe3++2e-=2Fe2+负极反应：Cu=Cu2++2e-3．工作原理——“两电极

4、两反应三方向”如图是Cu-Zn原电池，请填空：(1)两个电极：负极为Zn，正极为Cu。(2)两个电极反应：负极：Zn-2e-=Zn2+，正极：Cu2++2e-=Cu(3)三个方向。①电子方向：电子从负极流出经外电路流入正极；②电流方向：电流从正极流出经外电路流入负极。③离子的迁移方向：电解质溶液中，阴离子向负极迁移，阳离子向正极迁移。(4)单池原电池和盐桥原电池的对比相同点：正负极、电极反应、总反应、反应现象。不同点：图1中Zn在CuSO4溶液中直接接触Cu2＋，会有一部分Zn与Cu2＋直接反应,该装置中既有化学能和电能的转化，又有一部分化学能转化成了热能，装置的温度会升高

5、。图2中Zn和CuSO4溶液在两个池子中，Zn与Cu2＋不直接接触，不存在Zn与Cu2＋直接反应的过程，所以仅是化学能转化成了电能，电流稳定，且持续时间长。将镉(Cd)浸在氯化钴(CoCl2)溶液中,发生反应的离子方程式为Co2+(aq)+Cd(s)=Co(s)+Cd2+(aq)(aq表示溶液),如将该反应设计为如右图的原电池,则下列说法一定错误的是()A.Cd作负极,Co作正极B.原电池工作时,电子从负极沿导线流向正极C.根据阴阳相吸原理,盐桥中的阳离子向负极(甲池)移动D.甲池中盛放的是CdCl2溶液,乙池中盛放的是CoCl2溶液CⅠ、已知可逆反应:AsO43－＋2I－

6、＋2H＋AsO33－＋I2＋H2O。设计如图装置（C1、C2均为石墨电极），向B烧杯中逐滴加入浓盐酸结果发现电流计指针发生偏转。（1）下列说法正确的是_________。A．C1棒上发生还原反应B．C1棒为负极C．电流从C1通过电流计流向C2D．盐桥中的Cl-移向B烧杯溶液B思考交流Ⅰ、已知可逆反应:AsO43－＋2I－＋2H＋AsO33－＋I2＋H2O。设计如图装置（C1、C2均为石墨电极），向B烧杯中逐滴加入浓盐酸结果发现电流计指针发生偏转。（2）C2棒上发生的反应为：____________________________________________。思考交流“四

7、步法”写电极反应式解题指导双线桥法分析电池总反应，确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物及得失电子数目。具体步骤如下：写简式配电子守恒配电荷守恒配质量守恒氧化剂+e-还原产物还原剂－e-氧化产物降n价得到ne-升n价失去ne-根据电解质补离子，使电荷数守恒。质量守恒配平其余元素。正极：负极：典例分析AsO43－＋2H＋＋2e－=AsO33－＋H2O第一步、写简式：第二步、配电子守恒：第三步、配电荷守恒：第四步、配质量守恒：AsO43－＋2H＋＋2e－=AsO33－AsO43－＋2e－=AsO33－AsO43－＋e－