苏教版高中化学选择性必修1 专题1 第二单元 化学能与电能的转化 知识点课件(共56张PPT)

(课件网) 专题1 化学反应与能量变化 第二单元 化学能与电能的转化 2.无盐桥的锌铜原电池的工作原理 3.有盐桥的锌铜原电池的工作原理 装置 示意图 现象 锌片逐渐溶解，铜片上有红色物质生成，电流表指针发生偏转 电极 Zn作负极 Cu作正极 电极 反应式 总反应式 电子流向 负极(Zn)经外电路流向正极(Cu) 离子迁 移方向 阳离子移向正极、阴离子移向负极(盐桥中Cl－移向ZnSO4溶液， K＋移向CuSO4溶液) 盐桥 的作用 ①形成闭合回路； ②平衡两侧溶液的电荷，使溶液保持电中性； ③避免电极与电解质溶液直接接触，减少电流的衰减 溶液中不存在电子的移动，外电路中没有离子的移动，记忆口诀为“电子不下水，离子不上岸”。原电池输出电能的能力，取决于组成原电池的反应物的氧化还原能力。 2.二次电池 铅酸蓄电池是常见的二次电池，负极是Pb，正极是PbO2，电解质溶液是稀硫酸。放电时的电极反应如下： 可充电电池充电时原来的负极发生还原反应(生成原来消耗的物质)，即作阴极，连接电源的负极；同理，原来的正极连接电源的正极作阳极，简记为“负连负，正连正”。 3.燃料电池 (1)燃料电池 燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电源。燃料电池工作时，燃料和氧化剂连续地由外部供给并在电极上进行反应，生成物不断地被排出，因此可以连续不断地提供电能。 (4)电解原理 电解时，在外电路中有电子通过，而在溶液中是靠离子移动导电，即电子不通过电解质溶液。 电解原理的应用 1.电解饱和食盐水(氯碱工业) 氯碱工业在生产过程中必须把阳极室和阴极室用离子交换膜隔开，目的是防止H2和Cl2混合发生爆炸，以及防止Cl2与阴极产生的NaOH反应。 2.电镀(以铁表面电镀铜为例) 项目 对应物质 电极反应式 阳极 镀层金属(Cu) 阴极 镀件(Fe) 电镀液 含镀层金属离子(Cu2＋)的电解质溶液(浓度不变) 电镀时镀层金属作阳极，镀件作阴极，含镀层金属阳离子的盐溶液作电解质溶液。电镀过程中电解质溶液的浓度不变。 3.电解精炼铜 类型 对应物质 电极反应式 阳极 粗铜(含Zn、Ni、 Ag、Au等杂质) 阴极 纯铜 电解质溶液 CuSO4溶液 (1)电解精炼铜时，阳极减少的质量与阴极增加的质量不相等，电解质溶液的浓度减小。 (2)粗铜中不活泼的杂质(金属活动性顺序中位于铜之后的银、金等)，在阳极难以失去电子，当阳极上的铜失去电子变成离子之后，它们以金属单质的形式沉积于电解槽的底部，成为阳极泥。　 4.电冶金 利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金属，如Na、Ca、Mg、Al等。 类型 总反应式 阳极、阴极反应式 冶炼钠 冶炼镁 冶炼铝 (3)设计原电池 把氧化还原反应分为氧化反应和还原反应两个半反应 确定电极材料及 电解质溶液 负极材料：Cu(化合价升高的物质) 正极材料：石墨或铂(金属活动性弱于Cu的物质) 电解质溶液：FeCl3溶液(化合价降低的物质) 装置示意图 或 设计原电池的过程中需要选择两极材料、电解质溶液、盐桥等。 (1)选择两极材料时，负极材料一般为在反应中失电子的物质，正极材料一般为活泼性弱于负极的金属或非金属导体。 (2)选择电解质溶液时，如不含盐桥，参与正极反应的为氧化剂；如含盐桥，负极溶液一般含负极金属离子。另外，有时电解质也可以是能传导某些离子的固态。 (3)画装置图时，须注明电极材料和溶液成分。同时，利用导线或盐桥，确保回路 闭合。 燃料电池电极反应式的书写方法 (1)燃料电池的总反应相当于燃料的燃烧，书写总反应式时，要注意产物与电解质溶液是否发生反应，若能反应，电解质溶液要写在总反应式中。 (2)电极的负极反应物一定是燃料，负极上燃料失电子发生氧化反应；正极反应物为O2，正极上O2得电子发生还原反应。 以CH3OH燃料电池为例： ... ...