《化学能与电能》高中化学必修二教学课件.pptVIP

●学习目标 1．了解化学能与电能的转化关系。 2．初步了解化学电池的工作原理及应用。 3．了解研制新型电池的重要性。 4．会书写简单的电极反应式。 从前在伦敦上流社会，有一位贵族夫人格林太太，幼年时因蛀牙补过一颗不锈钢的假牙。不料后来，她又因为车祸掉了一颗牙，为了显示她的富有，她装了一颗黄金假牙。自此以后，她就经常出现头痛、失眠、心情烦躁等症状。更奇怪的是，众多的医学专家为她检查后，都找不到病因，这位夫人整日感到精神萎靡，找遍各大医院会诊也不见效果。格林太太的病因到底是什么呢？ 原来这种病态与车祸有关：“车祸—假牙—病症”。两颗假牙为活泼性不同的金属，与唾液中的电解质接触，会产生电流从而刺激神经使格林太太头痛。那么，为何会产生电流呢？ 将化学能转化为电能的装置 自发进行的氧化还原反应 有两个活泼性不同的电极 自发进行的氧化还原反应 为什么需要活泼性不同？ 电极材料有特定要求吗？ 有两个活泼性不同的电极 有电解质溶液 形成闭合回路 有两个活泼性不同的电极 自发进行的氧化还原反应 乙醇 电极材料 Zn Cu 电极名称 电极反应 电极反应式 总反应式 负极 正极 氧化反应 还原反应 Zn-2e-===Zn2+ 2H++2e-===H2↑ Zn+2H+===Zn2++H2↑ 溶液中的PH如何变化呢？ 请以Zn+Cu2+===Zn2++Cu为例设计一原电池 电极材料 电极名称 电极反应 电极反应式 总反应式 C 电流计指数不同 活泼性相差越大，电压越大 通过上述探究你能得到什么结论吗？ 在原电池中，活泼的金属电极一定作负极吗？ 你还能想出其他原电池正、负极的判断方法吗？ 负极 电极名称 正极 活泼性较强的金属 电极材料 活泼性较弱的金属或非金属 流出电子的一极 电子流向 发生氧化反应 反应类型 流入电子的一极 发生还原反应 阴离子移向的一极 离子流向 阳离子移向的一极 溶解的一极 实验现象 增重或有气泡放出 列物质 标得失 负极发生氧化反应，正极发生还原反应。 看环境 配守恒 电极产物在电解质溶液的环境中应能稳定存在，电极反应式要遵守电荷守恒和质量守恒、电子守恒等并加以配平。 两式加 验总式 两电极反应式相加，与总反应式对照验证。 Fe+2Fe3+===3Fe2+ 2Al+2OH-+2H2O===2AlO2-+3H2↑ 负极： 正极： 负极： 复杂电极反应式 = 总反应式 - 较简单一极的 电极反应式 Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O Cu+4H++2NO3-===Cu2++2NO2↑+2H2O 负极：Cu-2e-===Cu2+ 正极：4H++2NO3-+2e-===2NO2↑+2H2O 2Al+2OH-+2H2O===2AlO2-+3H2↑ 负极：Al+4OH- -3e-===AlO2-+2H2O 正极： 6H2O +6e-===6OH-+ 3H2↑ 负极：Al+4OH- -3e-===AlO2-+2H2O 正极： 2H2O +2e-===2OH-+ H2↑ 负极：2Al+8OH- -6e-===2AlO2-+4H2O 1、增大氧化还原反应的速率 2、比较金属的活动性强弱 （同步作业P55） 3、设计原电池 4、判断金属腐蚀的快慢 举例 负 极 正 极 电解质 一次性电池 二次电池 燃料电池 锌筒 石墨棒 Pb PbO2 H2SO4 Cd KOH Li H2 O2 NH4Cl NiO(OH) KOH 干电池 铅蓄电池 镍镉电池 锂电池 氢氧燃料电池 负极反应：Zn －2e－→Zn2＋　　 正极反应：2NH4＋＋2e－→2NH3＋H2 负极：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2 正极：2MnO2+2H2O+2e-=2MnO(OH)+2OH- 总：2MnO2+Zn+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2 负极反应：Pb＋SO42 － － 2e － ===PbSO4 　　 正极反应：PbO2＋4H＋＋SO42－＋2e － ===PbSO4＋2H2O 　　 放电时总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O 　　 充电时总反应：2PbSO4＋2H2O===Pb＋PbO2＋2H2SO4 总反应：2H2+O2===2H2O 电解质 负极 正极 酸性环境 碱性环境 2H2-4e-===4H+ O2+4H++4e-==2H2O O2+2H2O+4e-==4OH- 2H2+4OH--4e-===4H2O 熔融氧化物环境 O2+4e-===2O2- 2H2+2O2--4e-===2H2O 熔融碳酸盐环境 O2+2CO2+4e-==2CO32- 2H2+ 2CO32- -4e-===2H2O+2CO2