高中化学苏教版 (2019)选择性必修1化学能与电能的转化背景图ppt课件

这是一份高中化学苏教版 (2019)选择性必修1化学能与电能的转化背景图ppt课件，共26页。PPT课件主要包含了用导线连接锌片和铜片，铜片上有气泡冒出，电流表指针发生偏转，如何避免这种情况，a＞b，题型三原电池的应用等内容，欢迎下载使用。
电池在日常生活中的应用随处可见
将锌片和铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中
锌片上有气泡冒出，铜片上无现象
用导线在锌片和铜片之间串联一个电流表
【实验结论】装置中有电流产生，化学能转化为电能
实验探究——锌铜原电池
一、原电池的基本概念1．概念：原电池是将化学能转化为电能的装置。2．本质：氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行。3．电极：（1）负极：________电子，发生________反应； （2）正极：________电子，发生________反应。4．构成原电池的条件：（1）自发进行的氧化还原反应；（2）两个活动性不同的电极；（3）电解质溶液（或熔融电解质）；（4）形成闭合回路。
二、锌铜原电池的工作原理
Zn - 2e- === Zn2+
2H+ + 2e- === H2↑
Zn + 2H+ === Zn2+ + H2↑
负 正
正 负
铜直接在锌电极上析出时，化学能有没有转化为电能？
三、盐桥的作用（1）形成闭合回路；（2）平衡电荷，使溶液呈电中性；（3）避免电极与电解质溶液直接反应，减少电流的衰减，提高原电池的工作效率。
①一般较活泼的金属作负极。②失去电子，发生氧化反应的是负极。③电子流出（电流流入）的是负极。④阴离子移向的一极是负极。⑤电极溶解（质量减少）的为负极。
四、原电池的应用1．比较金属活动性两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属比正极的金属活泼。
有两种金属a和b，用导线连接后插入稀硫酸中，观察到a极溶解，b极上有气泡产生。则：金属_____是负极，金属_____是负极；金属活动性：________。
四、原电池的应用2．加快氧化还原反应的速率一个氧化还原反应，构成原电池时的反应速率比直接接触的反应速率快。
铁和稀 H2SO4 反应时，若加入少量 CuSO4溶液，Fe 与 CuSO4 反应生成 Cu，形成 Fe | 稀硫酸 | Cu 原电池，加快产生H2的速率。
四、原电池的应用3．设计原电池理论上，任何一个自发的氧化还原反应，都可以设计成原电池。利用原电池原理设计和制造原电池，可以将化学能直接转化为电能。
将反应2Fe3+＋Cu === 2Fe2+＋Cu2+设计成原电池。
题型一：原电池的工作原理
【例1】下图是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，记录如下：① Zn为正极，Cu为负极；② H+ 向负极移动；③ 电子流动方向，从Zn经外电路流向Cu；④ Cu极上有H2产生；⑤ 若有1 ml电子流过导线，则产生0.5 ml H2；⑥正极的电极反应式为Zn - 2e- === Zn2+。描述合理的是（ ）A．①②③ B．③④⑤ C．④⑤⑥ D．②③④
【变2】（2020·河北石家庄一中高二月考）控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I- 2Fe2＋＋I2 设计成如下图所示的原电池。下列判断错误的是A．反应开始时，甲中的石墨电极为正极B．反应开始时，乙中的石墨电极上I-发生氧化反应C．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态D．电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极
【变3-1】（2017·安徽高二竞赛）高密度储能电池锌溴电池如图所示，放电时总反应为Zn+Br2=ZnBr2。下列说法错误的是A．放电时，电极M为正极B．放电时，负极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+C．充电时，ZnBr2溶液的浓度增大D．充电时，每转移2mle-，理论上有1mlZn2+通过离子交换膜从左向右扩散
题型二：带离子交换膜的原电池
【变4】（2021·全国高一课时练习）有a、b、c、d四种金属。将a与b用导线连接起来，浸入电解质溶液中，a不断腐蚀；将a、d分别投入同浓度的盐酸中，d比a反应剧烈；将铜浸入b的盐溶液中，无明显变化；如果把铜浸入c的盐溶液里，有金属c析出。根据以上现象判断，它们的活动性由强到弱的顺序是A．d c a b B．d a b c C．d b a c D．b a d c
【例5】（2021·河北张家口·高二期末）3.25 g锌与100 mL 1 ml·L-1的稀硫酸反应，为了加快反应速率而不改变H2的产量，可采取的措施是A．滴加几滴浓盐酸 B．滴加几滴浓硝酸C．滴加几滴硫酸铜溶液D．加入少量锌粒
【变6】（2021·全国）设计原电池装置证明Fe3＋的氧化性比Cu2＋强。（1）写出能说明氧化性Fe3＋大于Cu2＋的离子方程式：___________。（2）若要将上述反应设计成原电池，电极反应式分别是：①负极：___________②正极：___________。（3）画出装置图，指出电极材料和电解质溶液：①不含盐桥 ②含盐桥
【答案】（1）2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋（2） Cu-2e-=Cu2＋ 2Fe3＋＋2e-=2Fe2＋
【例9】（2021·河北·天津二中高一期中）根据化学能转化电能的相关知识，回答下列问题：Ⅰ.理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。请利用反应“Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+”设计一个化学电池(正极材料用碳棒)，回答下列问题：（1）该电池的负极材料是____，发生____(填“氧化”或“还原”)反应，电解质溶液是___。（2）若导线上转移电子2ml，则生成银____g。（3）原电池在工作时，下列反应可以作为原电池工作时发生的反应的是：____。A．Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2AgB．H2SO4+Na2SO3=Na2SO4+SO2+H2OC．NaOH+HCl=NaCl+H2OD．2H2+O2=2H2O
题型四：原电池综合考查
【例9】Ⅱ.有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均用镁片和铝片作电极，但甲同学将电极放入6ml·L-1的H2SO4溶液中，乙同学将电极放入6ml·L-1的NaOH溶液中，如图所示。（4）写出甲中正极的电极反应式：____。（5）乙中铝为____极，写出铝电极的电极反应式：____。（6）如果甲与乙同学均认为“构成原电池的电极材料都是金属时，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，由此他们会得出不同的实验结论，依据该实验实验得出的下列结论中，正确的有____。A．利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质B．镁的金属性不一定比铝的金属性强C．该实验说明金属活动性顺序表已过时，没有实用价值了D．该实验说明化学研究对象复杂、反应受条件影响较大，因此具体问题应具体分析
【答案】（1）Cu 氧化 硝酸银溶液 （2）216g（3）AD（4）2H++2e-=H2（5） 负 Al-3e-+4OH-=AlO2- + 2H2O（6）AD