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第二章第二節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化(2)高一年級化學(xué)主講人
燕丹丹北京市第十中學(xué)化學(xué)電池2H2+O2點(diǎn)燃2H2O放熱反應(yīng)資料初識(shí)氫氧燃料電池【問題一】簡易氫氧燃料電池如何將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能?導(dǎo)體中的電荷沿著一定的方向移動(dòng),導(dǎo)體中就有了電流。0+12H2+O22H2O氧化反應(yīng)電子從何而來?0+12H2+O22H2O
0-2氧化反應(yīng)還原反應(yīng)電子從何而來?電子從何而來?0+12H2+O22H2O4e-
0-2H2與O2發(fā)生氧化還原反應(yīng),伴隨電子轉(zhuǎn)移。氧化反應(yīng)還原反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移無序氧化反應(yīng)還原反應(yīng)0+12H2+O22H2O4e-
0-2電子從何而來?H2與O2發(fā)生氧化還原反應(yīng),伴隨電子轉(zhuǎn)移。電子如何發(fā)生定向移動(dòng)?0+12H2+O22H2O4e-
0-2氧化反應(yīng)還原反應(yīng)電子如何發(fā)生定向移動(dòng)?氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)分別在兩個(gè)不同的區(qū)域進(jìn)行。e-氧化反應(yīng)還原反應(yīng)0+12H2+O22H2O4e-
0-2原電池原電池:是一種利用氧化還原反應(yīng)
將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能
的裝置。e-氧化反應(yīng)還原反應(yīng)原電池原電池:是一種利用氧化還原反應(yīng)
將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能
的裝置。負(fù)極正極e-氧化反應(yīng)還原反應(yīng)電路中有持續(xù)電流應(yīng)該滿足什么條件?有電源提供電勢差形成閉合回路原電池負(fù)極正極e-如何形成電勢差?有得失電子能力不同的物質(zhì)——?dú)錃夂脱鯕庠姵赜袃蓚€(gè)石墨電極為氫氣和氧氣提供了得失電子的場所。負(fù)極正極e-如何形成電勢差?原電池負(fù)極氫氣石墨電極正極氧氣石墨電極負(fù)極反應(yīng)物負(fù)極材料正極反應(yīng)物正極材料負(fù)極正極e-如何形成閉合回路?原電池負(fù)極正極e-如何形成閉合回路?原電池負(fù)極正極e-氫氣分子中的氫原子失去電子電子沿導(dǎo)線從負(fù)極到正極氧氣分子中的氧原子得到電子導(dǎo)線——電子導(dǎo)體原電池如何形成閉合回路?電子能穿過電解質(zhì)溶液從正極回到負(fù)極嗎?不能負(fù)極正極e-導(dǎo)線——電子導(dǎo)體原電池如何形成閉合回路?稀硫酸——離子導(dǎo)體負(fù)極正極e-【小結(jié)】原電池的基本工作原理及構(gòu)成要素氧化還原反應(yīng)形成電勢差電極反應(yīng)物電極材料形成閉合回路離子導(dǎo)體電子導(dǎo)體電解質(zhì)溶液得失電子能力不同的物質(zhì)提供得失電子場所金屬導(dǎo)線2H2+O22H2O設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的原電池實(shí)驗(yàn)用品:鋅片、銅片、石墨棒、稀硫酸、稀鹽酸、
燒杯、導(dǎo)線、電流表、開關(guān)。Zn+2H+Zn2+
+H2實(shí)驗(yàn)?zāi)康模豪盟o用品設(shè)計(jì)裝置并進(jìn)行實(shí)驗(yàn),將下列反
應(yīng)所釋放的能量轉(zhuǎn)化為電能。【問題二】設(shè)計(jì)原電池的基本思路是什么?【問題二】設(shè)計(jì)原電池的基本思路是什么?【問題二】設(shè)計(jì)原電池的基本思路是什么?還原性【問題二】設(shè)計(jì)原電池的基本思路是什么?還原性氧化性【問題二】設(shè)計(jì)原電池的基本思路是什么?還原性氧化性【問題二】設(shè)計(jì)原電池的基本思路是什么?還原性氧化性電子導(dǎo)體離子導(dǎo)體實(shí)驗(yàn)用品:鋅片、銅片、石墨棒、稀硫酸、稀鹽酸、導(dǎo)線?!締栴}三】畫出裝置示意圖,并填寫表格,說明設(shè)計(jì)思路及依據(jù)。學(xué)生設(shè)計(jì)的原電池裝置示意圖乙同學(xué)設(shè)計(jì)的裝置示意圖甲同學(xué)設(shè)計(jì)的裝置示意圖鋅片靠在石墨棒表面乙同學(xué)設(shè)計(jì)的裝置示意圖甲同學(xué)設(shè)計(jì)的裝置示意圖鋅片靠在石墨棒表面失電子場所,能導(dǎo)電的固體能失電子的物質(zhì),還原劑鋅片鋅片負(fù)極反應(yīng)物又是負(fù)極材料Zn+2H+Zn2+
+H2失去2e-得到2e-稀硫酸稀鹽酸能得電子的物質(zhì),氧化劑得電子場所,能導(dǎo)電的固體銅片石墨棒正極材料最好選擇不與正極反應(yīng)物和離子導(dǎo)體發(fā)生反應(yīng)且能導(dǎo)電的固體。提供自由移動(dòng)的離子能傳導(dǎo)電子稀硫酸稀鹽酸導(dǎo)線稀硫酸、稀鹽酸既是正極反應(yīng)物又是離子導(dǎo)體Zn+2H+Zn2+
+H2失去2e-得到2e-鋅片鋅片稀硫酸銅片稀硫酸導(dǎo)線否否實(shí)驗(yàn)用品:鋅片、銅片、石墨棒、稀硫酸、稀鹽酸、導(dǎo)線。【問題四】哪些物質(zhì)可以替換為其他物質(zhì)同樣能產(chǎn)生電流?失電子場所,能導(dǎo)電的固體能失電子的物質(zhì),還原劑能得電子的物質(zhì),氧化劑得電子場所,能導(dǎo)電的固體提供自由移動(dòng)的離子能傳導(dǎo)電子氧化還原反應(yīng)中的還原劑Zn+2H+Zn2+
+H2得到2e-鋅片鋅片稀硫酸銅片稀硫酸導(dǎo)線否否稀鹽酸稀鹽酸實(shí)驗(yàn)用品:鋅片、銅片、石墨棒、稀硫酸、稀鹽酸、導(dǎo)線?!締栴}四】哪些物質(zhì)可以替換為其他物質(zhì)同樣能產(chǎn)生電流?失電子場所,能導(dǎo)電的固體能失電子的物質(zhì),還原劑能得電子的物質(zhì),氧化劑得電子場所,能導(dǎo)電的固體提供自由移動(dòng)的離子能傳導(dǎo)電子能電離產(chǎn)生H+的物質(zhì)失去2e-Zn+2H+Zn2+
+H2得到2e-鋅片鋅片稀硫酸銅片稀硫酸導(dǎo)線否否稀鹽酸石墨棒稀鹽酸實(shí)驗(yàn)用品:鋅片、銅片、石墨棒、稀硫酸、稀鹽酸、導(dǎo)線?!締栴}四】哪些物質(zhì)可以替換為其他物質(zhì)同樣能產(chǎn)生電流?失電子場所,能導(dǎo)電的固體能失電子的物質(zhì),還原劑能得電子的物質(zhì),氧化劑得電子場所,能導(dǎo)電的固體提供自由移動(dòng)的離子能傳導(dǎo)電子失去2e-Zn+2H+Zn2+
+H2得到2e-鋅片鋅片稀硫酸銅片稀硫酸導(dǎo)線否否稀鹽酸石墨棒否稀鹽酸實(shí)驗(yàn)用品:鋅片、銅片、石墨棒、稀硫酸、稀鹽酸、導(dǎo)線。【問題四】哪些物質(zhì)可以替換為其他物質(zhì)同樣能產(chǎn)生電流?失電子場所,能導(dǎo)電的固體能失電子的物質(zhì),還原劑能得電子的物質(zhì),氧化劑得電子場所,能導(dǎo)電的固體提供自由移動(dòng)的離子能傳導(dǎo)電子失去2e-Zn+2H+Zn2+
+H2【思考】分析鋅—稀硫酸—銅原電池的工作原理資料
負(fù)極反應(yīng)(氧化反應(yīng))Zn–2e-
Zn2+正極反應(yīng)(還原反應(yīng))2H+
+2e-
H2Zn+2H+Zn2+
+H2腐蝕變薄產(chǎn)生氣泡負(fù)極正極
負(fù)極反應(yīng)(氧化反應(yīng))Zn–2e-
Zn2+正極反應(yīng)(還原反應(yīng))2H+
+2e-
H2Zn+2H+Zn2+
+H2腐蝕變薄產(chǎn)生氣泡負(fù)極正極e-SO2-4H+認(rèn)識(shí)鋅錳干電池【問題五】分析鋅錳干電池各組成部分功能是什么?鋅筒:負(fù)極反應(yīng)物、負(fù)極材料二氧化錳:正極反應(yīng)物碳棒:正極材料氯化銨、氯化鋅:離子導(dǎo)體應(yīng)用實(shí)踐失去2e-某原電池的總反應(yīng)是,該原電池的正確組成是()Zn+Cu2+Zn2+
+Cu
得到2e-確定負(fù)極負(fù)極反應(yīng)物負(fù)極材料還原劑能導(dǎo)電的固體失去2e-某原電池的總反應(yīng)是,該原電池的正確組成是()Zn+Cu2+Zn2+
+Cu
得到2e-應(yīng)用實(shí)踐確定正極正極反應(yīng)物正極材料氧化劑能導(dǎo)電的固體失去2e-某原電池的總反應(yīng)是,該原電池的正確組成是()Zn+Cu2+Zn2+
+Cu
得到2e-應(yīng)用實(shí)踐閉合回路離子導(dǎo)體電子導(dǎo)體提供自由移動(dòng)的離子金屬導(dǎo)線√失去2e-某原電池的總反應(yīng)是,該原電池的正確組成是()Zn+Cu2+Zn2+
+Cu
得到2e-應(yīng)用實(shí)踐×電解質(zhì)溶液中沒有Cu2+
失去2e-某原電池的總反應(yīng)是,該原電池的正確組成是()Zn+Cu2+Zn2+
+Cu
得到2e-應(yīng)用實(shí)踐×負(fù)極反應(yīng)物不是ZnFe+Cu2+
Fe2+
+Cu
失去2e-某原電池的總反應(yīng)是,該原電池的正確組成是()Zn+Cu2+Zn2+
+Cu
得到2e-應(yīng)用實(shí)踐×負(fù)極反應(yīng)物是MgMg+Cu2+
Mg2+
+Cu
失去2e-某原電池的總反應(yīng)是,該原電池的正確組成是()Zn+Cu2+Zn2+
+Cu
得到2e-應(yīng)用實(shí)踐失去2e-某原電池的總反應(yīng)是,該原電池的正確組成是()Zn+Cu2+Zn2+
+Cu
得到2e-A應(yīng)用實(shí)踐在如圖所示的裝置中,一段時(shí)間后,右側(cè)電極質(zhì)量會(huì)增加。請分析產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因。應(yīng)用實(shí)踐Fe+CuSO4
FeSO4
+Cu
失去2e-得到2e-Fe:負(fù)極反應(yīng)物和負(fù)極材料
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