鲁科版高中化学必修第二册精品课件 第2章 化学键 化学反应规律 第2节 第2课时 化学反应能量转化的重要应用——化学电池.ppt

[自我检测]判断下列说法是否正确,正确的画“√”,错误的画“×”。1.在原电池构成的闭合回路中,电子从原电池的正极通过导线流向负极。()2.HCl+NaOH══NaCl+H2O是放热反应,可以设计成原电池。()3.将铜片和锌片用导线连接插入酒精中,电流表指针发生偏转。()4.在铜、锌及稀硫酸构成的原电池中,电子由锌通过导线流向铜,再由铜通过电解质溶液到达锌。()5.原电池中的负极反应一定是电极材料失电子。()6.所有的氧化还原反应都可以设计成原电池。()7.原电池装置中,电解质溶液中阳离子移向正极。()××××××√重难探究?能力素养全提升探究一原电池工作原理及正负极的判断[问题探究]下图是某同学设计的两个实验装置。甲、乙两个装置能不能构成原电池?若能,铜片分别是原电池的正极还是负极?若不能,请说明原因。提示甲、乙两个装置都有正、负极材料,也有正、负极反应物,有离子导体和电子导体,能发生氧化还原反应,故可以构成原电池。甲中铜片作正极,乙中铜片作负极。[深化拓展]1.原电池工作原理示意图(以铜锌原电池为例)(1)电极反应式。负极(Zn):Zn-2e-══Zn2+(氧化反应)正极(Cu):2H++2e-══H2↑(还原反应)(2)原电池总反应式:Zn+2H+══Zn2++H2↑。(3)粒子流向。①电子流向(外电路):负极→导线→正极。电流方向与电子流向相反。②离子流向(内电路):离子导体中阴离子向负极移动,阳离子向正极移动。2.原电池正、负极的判断(1)由构成原电池的两电极材料判断,一般是活泼的金属为负极,活泼性弱的金属或能导电的非金属为正极。(2)根据电流或电子流动方向判断,外电路中电流是由正极流向负极,电子是由负极流向正极。(3)根据原电池的离子导体中离子的定向移动来判断,阳离子移向的电极是正极,阴离子移向的电极是负极。(4)根据原电池的两极发生的反应来判断,原电池的负极总是失去电子发生氧化反应,原电池的正极总是得到电子发生还原反应。(5)根据特定的现象来判断,溶解、质量减少的电极是负极,质量增加或产生气泡的电极是正极等。(6)有些还要根据具体的电解质溶液来进行判断,如Mg、Al与NaOH溶液组成的原电池,由于Mg与NaOH溶液不反应,而Al可以反应,所以不是活泼性强的Mg作负极,而是Al作负极。[应用体验]【例1】下图是锌、铜和稀硫酸形成的原电池,某实验兴趣小组同学做完实验后,在读书卡片上记录如下:卡片:No.28时间:2022.06.20实验后的记录:①Zn为正极,Cu为负极②H+向负极移动③金属导线中电子流动方向为Zn→Cu④Cu极有H2产生⑤若有1mol电子流过导线,则产生的H2为0.5mol⑥正极反应为Zn-2e-══Zn2+卡片上的描述合理的是()A.①②③ B.③④⑤C.①⑤⑥ D.②③④答案B解析①锌比铜活泼,锌为负极,铜为正极,故错误;②根据原电池的工作原理,电解质溶液中阳离子向正极移动,即向铜电极移动,故错误;③电子从负极经外电路流向正极,即从锌电极经外电路流向铜极,故正确;④正极上发生反应2H++2e-══H2↑,故正确;⑤根据④的分析可知,导线中有1mol电子通过时,产生0.5mol氢气,故正确;⑥锌为负极,电极反应为Zn-2e-══Zn2+,故错误。规律方法原电池的判断方法——“四看”变式训练1如图装置中,“→”表示电子的移动方向。则电极材料A、B分别可能是()A.石墨、石墨 B.Cu、AlC.Mg、石墨 D.Ag、Zn答案C解析石墨与稀硫酸不反应,不能形成原电池,故A项错误;Al比Cu活泼,所以Al作负极,电子的移动方向与题意不符,故B项错误;Mg能与稀硫酸发生反应,镁作负极,失去的电子沿导线流向石墨,故C项正确;Zn比Ag活泼,Zn作负极,电子的移动方向与题意不符,故D项错误。探究二原电池原理的应用[问题探究]某科研小组设计如图装置研究铁的腐蚀,当关闭K时,铁片上产生气泡,一段时间后,取出干燥,称量其质量没有明显变化。当断开K时,铁片上也产生气泡,一段时间后,取出干燥,其质量减小。从中你得到什么启示?提示为了防止金属被腐蚀,可以将该金属作为原电池的正极从而得到保护。[深化拓展]原电池原理的应用(1)加快氧化还原反应速率。如实验室用Zn和稀硫酸(或稀盐酸)反应制备H2时常用粗锌,原因是粗锌中的杂质、锌和稀硫酸形成原电池,加快了锌的腐蚀,使产生H2的速率加快。(2)比较金属的活动性强弱。原电池中,一般活动性强的金属作负极,活动性弱的金属作正极。如有两种金属A