苏教版高中化学必修第二册精品课件 专题6 化学反应与能量变化 第3单元 第1课时 化学能转化为电能.ppt

4.原电池电极反应式的书写方法。原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应,书写电极反应的方法归纳如下。(1)写出总化学反应方程式(即氧化还原反应方程式)。(2)根据总反应方程式从电子得失(或元素化合价升降)的角度,将总反应分成氧化反应和还原反应。(3)氧化反应在负极发生,还原反应在正极发生,注意介质可能参与电极反应。(4)验证:两电极反应式相加所得的式子和原化学方程式相同,则书写正确。典型例题【例题1】如图是锌、铜和稀硫酸组成的原电池,化学社团的一位同学做完实验后,在读书卡片上记录如下:卡片:No.28时间:××××①Zn为正极,Cu为负极②H+向负极移动③电子流动方向为Zn→金属导线→Cu④Cu极有H2产生⑤若有1mol电子流过导线,则产生H2的物质的量为0.5mol⑥正极反应式:Zn-2e-══Zn2+请你根据所学知识,帮助这位同学找出卡片上记录有误的描述:(填序号)。?答案:①②⑥解析:构成原电池的正极是Cu,负极是Zn,①错误;电子从负极Zn流出,流向正极Cu,H+向正极移动,在Cu极上得电子:2H++2e-══H2↑,②错误,③④正确;此原电池负极上发生的反应是Zn-2e-══Zn2+,⑥错误;总反应方程式:Zn+2H+══Zn2++H2↑,当有1mol电子通过时,产生0.5molH2,⑤正确。【变式训练1】如图所示,将锌片和铜片按不同方式插入稀硫酸中,下列说法正确的是()。A.甲中电子经导线从铜片流向锌片B.两烧杯中锌片上均发生还原反应C.两烧杯中铜片表面均无气泡产生D.一段时间后,两烧杯中溶液的c(H+)均减小答案:D解析:A项,甲中形成铜锌原电池,Zn作负极,失电子,Cu作正极,电子由Zn极流出经导线流向Cu极,错误;B项,两烧杯中都是Zn失电子发生氧化反应,错误;C项,甲中Cu片上H+得电子生成H2,乙中Cu片不反应,Cu片上无气泡产生,错误;D项,甲中Cu片上H+得电子生成H2,乙中Zn与稀硫酸发生置换反应生成H2,所以两烧杯的溶液中H+浓度均减小,正确。探究任务2原电池原理的应用问题引领1.结合原电池构成的条件,思考怎样依据反应Cu+2Ag+══2Ag+Cu2+设计一个原电池?画出原电池装置示意图并标出正、负极。提示:先确定两个电极,负极失电子,元素化合价升高,所以铜作负极,再找活动性比铜弱的石墨或银棒作正极;从反应中可以看出电解质溶液中必须含有银离子,所以用硝酸银作电解质。装置如图所示。2.原电池中较活泼的金属电极一定是负极吗?提示:不一定。要注意电解质溶液对电极类型的影响。例如,镁铝电极在稀硫酸中构成原电池,镁为负极,铝为正极;但若以氢氧化钠溶液为电解质溶液,则铝为负极,镁为正极。3.根据原电池原理如何比较Fe、Cu两种金属的活动性强弱?提示:将铁片和铜片用导线连接浸入稀硫酸中,发现铁片逐渐溶解,铜片表面有气泡产生;说明铁比铜活泼。归纳提升1.增大氧化还原反应的速率。自发进行的氧化还原反应,形成原电池时反应速率增大。例如,锌与稀硫酸反应时,滴加硫酸铜溶液后,会有少量锌与硫酸铜反应置换出铜。然后铜、锌分别作为原电池的两个电极形成原电池,从而增大锌与稀硫酸的反应速率。2.比较金属的活动性强弱。两种金属分别作原电池的两极时,一般作负极的金属比作正极的金属活泼。例如,有两种金属a、b,用导线连接插入稀硫酸中,观察到a极溶解,b极上有气泡产生,则a为负极,b为正极,金属活动性ab。3.用于金属腐蚀的防护,使金属制品作原电池的正极而得到保护。例如,将铁质输水管道与锌块相连,锌作原电池的负极失电子,保护铁不被腐蚀。4.设计原电池。理论上能自发进行的氧化还原反应都可以设计成原电池。如:把Fe+2Fe3+══3Fe2+设计成原电池,可用Fe作负极,铜(或石墨)作正极,FeCl3溶液作电解质溶液。典型例题【例题2】某原电池的离子方程式是Zn+Cu2+══Zn2++Cu,该原电池正确的组成是()。答案:C解析:将Zn+Cu2+══Zn2++Cu拆成两个半反应。氧化反应(负极反应):Zn-2e-══Zn2+。还原反应(正极反应):Cu2++2e-══Cu。则电池的负极是Zn,正极是比锌不活泼的金属或导电的非金属,电解质溶液中含Cu2+。【变式训练2】有A、B、C、D四块金属片,进行如下实验。①A、B用导线相连后,同时浸入稀硫酸中,A极为负极;②C、D用导线相连后,同时浸入稀硫酸中,电流由D流向C;③A、C相连后,同时浸入稀硫酸中,C极产生大量气泡;④B、D相连后,同时浸入稀硫酸中,D极发生氧化反应。据此,判断四种金属的活动性顺序是()。A.ABCD B.