必修2.2.2《化学能与电能》(四课时)案例分析.ppt

电池中含有大量的重金属-如锌、铅、镉、汞、锰等。若将废旧电池混入生活垃圾一起填埋，渗出的重金属物质就会渗透土壤、污染地下水，进而进入鱼类、农作物等，破坏人类的生存环境，间接威胁到人类的健康，有的还能致癌。希望我们不要乱扔电池，而是及时回收。 （1)原电池设计思路： ①释放能量的氧化还原反应（放热反应） ②通常须两活性不同的电极 ③电解质溶液 ④还原剂在负极失电子，发生氧化反应；氧化剂在正极得电子,发生还原反应。 一、制作原电池 （2）设计原电池步骤： ①拆分出2个电极反应 ②选择电极材料和电解质溶液。 请结合组成原电池的条件，将氧化还原反应：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+设计成一个原电池。 Fe－2e - =Fe 2+ Cu2+ +2e - =Cu 1、电解液： 。 2、电极材料： 正极 ，负极 。 3、电极反应式 ： 负极: 。 正极: 。 CuSO4 溶液 铜片 铁片 3、Cu+2FeCl3 = 2FeCl2+CuCl2 巩固训练：请将下列反应设计成原电池 1、Sn+H2SO4=SnSO4+H2↑ 2、Zn+2AgNO3=2Zn(NO3)2+2Ag 1 2 3 【讨论】是否越活泼金属一定作负极，活泼性较弱金属一定作正极？ 不一定 【例】①将Al片和Cu片用导线连接,插入浓硝酸中②将Al片和Cu片用导线连接,插入NaOH溶液中分别形成原电池: （1）在这两组原电池中,负极分别是①_____、②______ （2）写出插入浓硝酸中形成原电池的电极反应式: 金属的活泼性是相对于电解质溶液来说的，能与电解质溶液反应的做负极。 负极： Cu-2e- =Cu2+ 正极：4H+ +2NO3－ +2e- =2NO2↑+2H2O 总反应：Cu +4H+ +2NO3－=2NO2 ↑+Cu2+ +2H2O Cu片 Al片 特殊情况 原电池的正负极有时要考虑电解质的性质。 如：Mg-Al-HCl原电池，负极为Mg； 而Mg-Al-NaOH原电池，负极为Al； Al-Cu-浓HNO3原电池，负极为Cu； Zn Cu G 稀H2SO4 G Zn Fe 稀H2SO4 G Fe Cu 稀H2SO4 G Zn Cu CuCl2溶液 G Zn Fe CuSO4溶液 G Fe Cu CuSO4溶液 【学以致用】 (1) (2) (3) (4) (5) (6) Zn － 2e- = Zn 2+ Zn － 2e- = Zn 2+ 2H+ + 2e- = H2 ↑ Cu2+ + 2e- = Cu 总反应 : Zn + 2H+ = Zn 2+ + H2 ↑ 总反应: Zn + Cu2+ = Zn 2+ + Cu 或 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 或 Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu 负极（锌片）： 正极（石墨）： 负极（锌片）： 正极（铜片）： 或 或 二、如何书写电极反应式 1、负极：较活泼金属（a） 电极反应：a-ne-=an+ (氧化反应) 电极反应式的书写方法 2、正极：较不活泼金属或非金属（b） 电极反应：Cm+ +me- =C(还原反应) 注意：正负极得失电子数要相等。 3、总反应： 总反应（离子方程式）= 负极反应+正极反应 2Al －6e- = 2Al 3+ Cu － 2e- = Cu2+ 6H+ + 6e- = 3H2 ↑ 2Fe3+ + 2e- = 2Fe2+ 总反应 : 2Al + 6H+ = 2Al3+ + 3H2 ↑ 总反应: Cu + 2Fe3+ = 2Fe2+ + Cu2+ 或 2Al+3H2SO4=2Al2(SO4)3+3H2↑ 或 Cu+2FeCl3 = 2FeCl2+CuCl2 负极： 正极： 负极： 正极： 或 或 2Ag+ + 2e- = 2Ag 总反应 : Fe + 2Ag+ = Fe2+ + 2Ag 负极： 正极： 或 Fe － 2e- = Fe2+ 或 Fe+2AgNO3=2Fe(NO3)2+2Ag 1、如图装置，电流表G发生偏转，同时A极逐渐变粗，B极逐渐变细，C为电解质溶液，则A、B、C应是下列各组中的哪一组（