第2课时化学反应与电能知识点(第2课时化学反应与电能教学反思)
导语:第2课时 化学反应与电能
学习目标
1.设计实验认识构成原电池的条件。
2.理解原电池的概念及工作原理,能正确判断原电池的正、负极。
一、原电池
1.火力发电——化学能间接转化为电能
(1)能量转换原理及过程
化学能燃料______能蒸汽轮机(―――→)______能发电机(――→)电能
其中能量转换的关键环节是______(氧化还原反应)。
(2)能量转化特点
能量利用率低、污染严重。
2.原电池——化学能直接转化为电能
(1)实验探究
(2)原电池的概念及本质
①概念:将______能转化为______能的装置。
②本质:发生____________反应。
(3)原电池的工作原理
分析下图并填空:
原电池总反应式:________________________________________________________________。
电子、离子的移动方向:
①电子的移动方向:从______极流出,经导线流向______极。
②离子的移动方向:阳离子向______极移动,阴离子向______极移动。
(4)原电池的构成条件
(1)火力发电过程中,机械能转化为电能是整个能量转化的关键( )
(2)原电池的电极材料必须是金属( )
(3)原电池工作时,正极与负极转移电子数相同( )
(4)在锌铜原电池中,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)原电池中阳离子向正极移动( )
1.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:_____________________________________________________________________________
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。X电极上的电极反应式为_________________________________________________________________。
归纳总结
二、原电池工作原理的应用
1.加快氧化还原反应的进行
在原电池中,氧化反应和还原反应分别在两极进行,使溶液中粒子运动相互间的干扰减小,使反应加快。
例如:实验室用Zn和稀H2SO4反应制取H2,常用粗锌。原因是粗锌中的杂质和锌、稀H2SO4形成________,加快了锌的溶解,使产生H2的速率加快。
2.比较金属的活动性
一般,若两种金属A、B与电解质溶液构成原电池,若金属A作负极,则金属活动性:________。
3.设计原电池
(1)设计思路
①找:一般给定氧化还原反应的还原剂作负极,氧化剂作电解质溶液,比负极活泼性弱的金属或石墨等能导电的非金属作正极。
②画:连接电路形成闭合回路,画出原电池示意图,在图上标注电极材料,电解质溶液。
(2)实例
以Fe+CuSO4===FeSO4+Cu为例
(1)原电池中,负极材料的活泼性一定强于正极材料的活泼性( )
(2)只要是自发的放热的化学反应就可以设计为原电池( )
(3)原电池的负极上一定发生氧化反应,故负极本身质量一定减轻( )
(4)向Zn和稀H2SO4反应的溶液中,滴加几滴CuSO4溶液,产生气泡速率加快,是因为构成了原电池( )
(5)原电池中正极材料必须与电解质溶液的某种离子反应( )
1.根据原电池工作原理,结合装置图,按要求解答问题:
(1)若X为Mg,Y为Al,Z为氢氧化钠溶液,则X为________(填电极名称),Y电极可能观察到的现象是____________________________,电池总反应式为_________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)若X为Fe,Y为Cu,Z为浓硝酸,则Cu为________(填电极名称),铜电极区域可能观察到的现象是_____________________________________________________________________,
电极反应式为___________________________________________________________________。
2.同学们在“简易电池的设计与制作”的实验中,对影响自制电池效果的因素进行了实验探究。
[] 影响自制电池效果的因素有哪些?
[查阅资源] 电极材料,电极间距,水果种类对自制水果电池的效果可能有影响。
[实验探究] Ⅰ.按如图连接水果电池。
Ⅱ.实验记录如下:
[解释与结论]
(1)实验①②③的目的是___________________________________________________________
____________________。对比实验①②③得出的结论是_________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)欲得出“水果种类对电池效果有影响”的结论,需要对比实验________(填序号)。
对比④⑤得出的结论是____________________________________________________________
____________________。
[反思与探讨]
(3)水果电池中,水果的作用是_____________________________________________________。
(4)对比实验①②③可知构成水果电池的电极必须具备的条件为________________________,
构成水果电池的其他要素还有________________、______________、______________。
现有如下两个反应:
A:H2SO4+2KOH===K2SO4+2H2O
B:Cu+2FeCl3===CuCl2+2FeCl2
(1)根据上述两反应的本质,________(填字母)反应能设计成原电池,其原因是______________
_______________________________________________________________________________。
(2)将上述反应中能设计成原电池的反应设计成原电池。
①写出电极反应式及反应类型:
负极:__________________________________________________________________________,
____________________;
正极:__________________________________________________________________________,
____________________。
②画出装置图并标明电极材料与名称、电解质溶液、电子流向。
③若导线上通过电子2 mol,则负极质量减轻________g。
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