化学第一节 化学反应与能量变化备课课件ppt

这是一份化学第一节 化学反应与能量变化备课课件ppt，共26页。PPT课件主要包含了铜与稀硫酸不反应，阳离子，阴离子，2电极正负极，原电池，氧化反应失电子，还原反应得电子，较活泼的金属，电极材料，反应类型等内容，欢迎下载使用。
火力发电是我国当前主要的发电类型，但清洁能源的所占比例逐年上升。
火力发电--化学能间接转化为电能
[实验6-3](1)将锌片和铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中，观察现象。
锌片溶解，表面有气泡，铜片表面没有气泡
学习任务一 原电池--化学能直接转化为电能
1.①导体导电靠电子的定向移动，电流的方向与电子的运动方向相反②电解质溶液导电是靠溶液中阴阳离子的定向移动2.氧化还原反应的实质：电子转移
(2)用导线连接锌片和铜片，观察、比较导线连接前后的现象。
锌片溶解，铜片表面出现气泡。
产生H2(还原反应)的位置发生了改变
结论：通过原电池装置，可将化学能直接转化为电能
(3) 如图6-6所示，用导线在锌片和铜片之间串联一个电流表，观察电流表的指针是否偏转。
Zn失去电子，发生氧化反应
H+在铜极上得到电子，发生还原反应
总反应：Zn+2H+=Zn2++H2↑
探究原电池的工作原理:
（1）定义：能把化学能转变为电能的装置， 叫做原电池。
电子流进入（或电流流出）的一极，如铜片，H+在正极被还原，发生还原反应。
电子流出（或电流流进）的一极，如锌片，被氧化，发生氧化反应。
定义：将化学能转变成电能的装置叫做原电池。
1.原电池的工作原理：氧化还原反应！
负极 正极
较不活泼金属或能导电的非金属（如碳棒）
2. 原电池正负极的判断方法
较不活泼金属或能导电的非金属
如图所示原电池装置,试判断其电极情况:
(1)若a电极为铝,b电极为锌,X为稀硫酸,则a、b各为什么电极?提示:a为负极,b为正极。因为铝的活动性大于锌。
(2)若a电极为铝,b电极为锌,X为浓硫酸,则a、b各为什么电极?提示:a为正极,b为负极。因Al可被浓硫酸钝化而不能继续反应,而锌可以与浓硫酸反应,锌失电子发生氧化反应,故铝电极为正极,锌电极为负极。
(3)若a电极为铜,b电极为石墨,则X是什么才能使该装置构成原电池?提示:石墨是稳定的电极,一般不发生反应,若使该装置构成原电池,则应使铜作负极,电解质溶液X应与铜发生反应。故可选AgNO3溶液或硝酸溶液或FeCl3溶液等。
(2)在判断原电池正负极时，不要只根据金属活动性的相对强弱还要考虑电解质溶液的特点。①Mg—Al和稀盐酸构成的原电池中，Mg作负极，Al作正极；而若把稀盐酸换为NaOH溶液，Al作负极，Mg作正极。②)Al—Cu和NaOH溶液构成的原电池中，Al作负极；而若把NaOH溶液换为浓硝酸，Cu作负极。
【拓展提升】(1)原电池一般负极参加反应,表现为溶解、质量减小。但负极参加反应,质量不一定减小。如铅蓄电池放电时,负极反应为Pb-2e-+ ====PbSO4,负极质量不但没有减小,反而增加。
从反应特点建构电极反应式书写模型
负极反应：还原剂－ne－===氧化产物 一般电极本身失电子 R－ne－===Rn＋负极溶解，质量减小正极反应：氧化剂＋ne－===还原产物 一般电解质溶液中的阳离子得电子 2H＋＋2e－===H2↑ 气体放出 或Tn＋＋ne－===T 质量增大
若电极产物与电解液中的粒子反应，要求一并写入电极反应式
[例题1] 请写出右边原电池的电极反应式。
先写出总反应：即 负极与电解质溶液反应
2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑
2Al + 2H2O + 2 OH－ = 2AlO2－ + 3H2↑
根据化合价升降判断正负极
负极：Al，失e- 。
2Al - 6e－ ＝ 2Al3+
2Al3+ + 8OH- =2AlO2- + 4H2O
负极总反应： 2Al +8OH- －6e－ ＝2AlO2- + 4H2O
正极：总反应－负极反应：
6H2O ＋6e－ ＝6OH—＋ 3H2↑
[例题2] Al和Cu作电极所构成的原电池电解质溶液为稀硫酸
①Al作____极, ②Cu作____极电极反应式是：负极 ___________________ 正极 ___________________ 总反应式_____________________
2Al-6e-=2Al3+
6H++6e-=3H2↑
2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2 ↑(2Al+6H+=2Al3++3H2 ↑)
变式 Al和Cu作电极所构成的原电池电解质溶液为浓硝酸
① Al作____极 ② Cu作____极电极反应式是：负极 ___________________ 正极 ___________________总反应式_______________________
Cu-2e-=Cu2+
2NO3-+4H++2e-=2NO2 ↑+2H2O
Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2 ↑+2H2O(Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O)
负极( ): .正极( ): .总反应式: .
负极( ): .正极( ): .总反应式: .
1.请在图上标出电子的流动方向和电流方向，并判断正负极，写出电极反应式和总反应式。
Fe－2e - = Fe2+
2H++2e - = H2↑
Fe+2H+ = Fe2+ +H2↑
Zn－2e - = Zn2+
Cu2+ +2e - = Cu
Zn+Cu2+ = Zn2 ++ Cu
2.根据原电池原理，结合装置图，按要求解答问题：(1)若X为Zn，Y为硫酸铜溶液，则X为_____(填电极名称)，判断依据：_____________________________________；铜电极的名称是_____，溶液中的Cu2＋移向____(填“Cu”或“X”)电极。(2)若X为银，Y为硝酸银溶液，则X为______(填电极名称)，判断依据：_____________________________________；铜电极的名称是____，溶液中的Ag＋移向___(填“Cu”或“X”)电极。(3)若X为Fe，Y为浓硝酸，则Cu为____(填电极名称)，铜电极可能观察到的现象是_________________________；X电极的名称是_____。
锌的活泼性比铜强(或Zn的还原性比Cu强)
铜的活泼性比银强(或Cu的还原性比Ag强)
铜电极逐渐溶解，溶液变蓝
(1)氧化反应(负极)、还原反应(正极)分别在两极上发生。有电流产生(电能)。利用原电池原理 可制作各种电池，如干电池、铅蓄电池、银锌电池、锂电池、氢氧燃料电池……。
(2)正负两极上进出电子总数相等，根据电子守恒原理可进行许多有关电极反应的计算。
(3)加快反应速率。例如，实验室制H2时，由于锌太纯，反应一般较慢，可加入少量CuSO4以加快反应速率。
(4)电极：负极有损耗（金属溶解或燃料气体失去电子变成离子进入溶液中）。 正极有新物质生成（阳离子或非金属单质得到电子被还原成气体或金属单质或生成离子进入溶液中）。
结论：能自发进行氧化还原反应
学习任务二 原电池构成条件
怎样才能构成一个原电池呢？
构成原电池的前提：基于一个能自发进行的氧化还原反应
原电池装置的组成探究实验——正负电极不同的必要性
结论：活泼性不同的两种金属做电极
原电池装置的组成探究实验——电解质溶液的必要性
原电池装置的组成探究实验——回路闭合的必要性
①反应：能自发进行的氧化还原反应
(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)
②电极：一般是活泼性不同的两个电极
a.电解质溶液(或熔融电解质)b.两电极直接或间接接触，插入电解质溶液(或熔融电解质)中
正极：2H++2e-＝H2↑
负极：Zn－2e-＝Zn2+
总反应：Zn+2H+＝Zn2++H2↑
负极：Zn－2e- ＝Zn2+
正极：2H++2e- ＝H2↑
负极：Fe－2e - ＝Fe2+
正极：Cu2++2e- ＝Cu
总反应：Fe+Cu2+＝Fe2++Cu
判断能构成原电池？不能理由？能，指出正负极名称，写出电极反应式和电池总反应
2.下列装置中能够组成原电池的是_____(填序号)，其他不能构成原电池的试分别说明理由：_________________________________________________________________________________________________________________。
①中只有一个电极，②中两个电极的活泼性相同，④中为非电解质溶液，不能导电，⑥中电解质溶液(内电路)未形成闭合回路