最新4.7《化学能与电能》第二课时课件PPT.ppt 58页

'4.7《化学能与电能》第二课时 ：把化学能转化成电能的装置原电池一、原电池1.定义2.反应本质：氧化还原反应 （氧化反应）（还原反应）（Zn）：Zn－2e-=Zn2+（Cu）：2H++2e-=H2↑（铜片在这里起传导电子的作用）电极反应式：电极总反应：Zn+2H+=Zn2++H2↑2e-Zn－Cu－H2SO4原电池的工作原理：负极正极3.原电池工作原理负极反应失电子总数正极反应得电子总数外电路中通过的电子总数。等于等于 第三组实验实验探究形成原电池的条件形成条件三：必须形成闭合回路 实验探究:构成原电池的条件一个自发进行的氧化还原反应2H++Zn=H2↑+Zn2+形成条件四： 5.构成原电池的条件(1)有两种活动性不同的金属或一种是非金属单质或金属氧化物作电极。（2）电极材料均插入电解质溶液中。（3）两极相连形成闭合电路。（4）能自发进行的氧化还原反应。两极一液成回路 下列各装置能否形成原电池反应？ZnCuH2SO4ZnCu酒精CuAgAgNO3CuZnH2SO4CuCuH2SO4CuZnCuSO4ZnSO4CuZnCuSO4ZnSO4√XX√X√√练习：(1)(3)(4)(5)(6)(7)(2)稀硫酸ZnFe(8)√ ①根据电极材料判断负极:较活泼的金属正极:较不活泼的金属或非金属导体6.原电池电极名称的确定方法 ①根据电极材料的性质确定：活泼的金属为负极。②根据电极反应的本身确定。失电子的反应→氧化反应→负极得电子的反应→还原反应→正极练习：银锌电池是广泛用作各种电子仪器的电源，它的反应可表示为：Ag2O+Zn+H2O＝2Ag+2Zn(OH)2请判断此电池中，负极上发生反应的物质是（）A.AgB.Zn(OH)2C.Ag2OD.ZnD③根据电子或电流流动方向（外电路）：电子从负极流出沿导线流入正极电流从正极流出沿导线流入负极ee ④根据离子的定向移动（内电路）阳离子向正极移动阴离子向负极移动⑤根据离子方程式判断Fe+2H+=Fe2++H2↑（负极）（在正极）⑥根据现象判断电极不断溶解：负极有气泡冒出、有固体析出：正极P37高效4 7.如何书写电极反应方程式负极：Zn-2e-=Zn2+正极：Cu2++2e-=Cu总反应:Zn+Cu2+=Zn2++CuCuAgAgNO3溶液负极：Cu-2e-＝Cu2+正极：2Ag++2e-=2AgCuSO4溶液 NaCl溶液负极：2Fe-4e-=2Fe2+正极：O2+2H2O+4e-=4OH-NaOH溶液请判断左边原电池的正、负极？并写出电极反应式负极：2Al+8OH--6e-=2AlO2-+4H2O正极：6H2O+6e-=6OH-+3H2↑总反应式：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ 浓硝酸请判断左边原电池的正、负极？并写出电极反应式负极（Cu）：Cu-2e-=Cu2+正极(Al)：4H++2NO3-+2e-=2NO2↑+2H2OCu总反应式：4H++2NO3-+Cu=Cu2++2NO2↑+2H2O 练习：利用Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2设计一个原电池，画出示意图，写出电极反应。AFeCl3溶液负极：Cu-2e-＝Cu2+正极：2Fe3++2e-＝2Fe2+ 8.原电池原理的应用①加快反应速率：（形成原电池反应，反应速率加快）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。防止钢铁腐蚀：在钢铁的表面焊接比Fe更活泼的金属（如Zn），组成原电池后，使Fe成为原电池的正极而得到保护。②揭示钢铁腐蚀的原因及防止钢铁的腐蚀。钢铁中含有碳，可与Fe组成原电池，发生原电池反应而使钢铁遭到腐蚀 [例]X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出，X与Y组成原电池时，Y是电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为()Ａ．Ｘ＞Ｙ＞Ｚ　Ｂ．Ｘ＞Ｚ＞ＹＣ．Ｙ＞Ｘ＞Ｚ　Ｄ．Ｙ＞Ｚ＞ＸC因为X置换出Z,所以金属性Ｘ＞Ｚ负极的金属较活泼,所以Ｙ＞Ｘ③判断金属活动性的强弱一般说来:a.活泼金属作负极,较不活泼的金属作正极b.金属溶解的一极比冒出气体或金属附着的一极的金属活泼性要强 请结合组成原电池的条件，将氧化还原反应：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+设计成一个原电池。1、电解液：。2、电极材料：正极，负极。3、电极反应式：负极:.正极:.1、电解液：硫酸铜、氯化铜、硝酸铜等可溶性铜盐溶液2、电极材料：负极：铁，正极：铜、石墨或比铁不活泼的其他金属Fe－2e-=Fe2+Cu2++2e-=Cu④制作化学电源 [练习1]如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬在盛水的烧杯中，使之平衡；小心的向烧杯中央滴入CuSO4溶液，片刻后可观察到的现象是(D)A.铁圈和银圈左右摇摆不定；B.保持平衡状态；C.铁圈向下倾斜；D.银圈向下倾斜； [练习2]把A,B两种不同的未知活泼性的金属用导线连接后同时插入稀硫酸中,结果发现A金属上有气体产生,则下列说法正确的是()A.A为正极,A较活泼B.B为负极,B较活泼C.A上发生的是氧化反应D.A的质量减小B [练习3]由碳棒、铁片和200mL稀H2SO4组成的原电池中，当在碳棒上共放出3.36L（标准状况）气体时，求消耗铁多少克？有多少个电子通过了电线？解:负极反应:Fe–2e—=Fe2+正极反应：2H++2e—=H2↑总反应：Fe+2H+=Fe2++H2↑56g22.4Lm(Fe)3.36Lm(Fe)=8.4g电子数=8.4g÷56g/mol×2mol×6.02×1023/mol=1.806×1023 小结间接：直接：化学能燃烧热能蒸汽机械能发动机电能装置原电池1.构成原电池的条件是什么？3.原电池的工作原理是什么？什么是原电池？4.2.将化学能转变为电能的装置原电池的正负极和电子流向如何判断？化学能与电能 二、发展中的化学电源负极：Zn-2e-＝Zn2+正极：2MnO2+2NH4++2e-＝Mn2O3+2NH3＋H2O负极：Zn+2OH--2e-＝Zn(OH)2正极：2MnO2+2H2O+2e-＝MnO(OH)+2OH-Zn+2MnO2+2H2O＝2MnO(OH)+Zn(OH)21、干电池酸性锌锰电池碱性锌锰电池 2、充电电池（又称二次电池）（1）铅蓄电池负极：Pb+SO42--2e-＝PbSO4正极：PbO2+4H++SO42-+2e-＝PbSO4+2H2O 镍—镉电池的负极为金属镉(Cd)，正极为NiO(OH)，电解液为KOH溶液。负极：Cd＋2OH-－2e-＝Cd(OH)2正极：2NiO(OH)＋2H2O＋2e-＝2Ni(OH)2＋2OH-放电充电总反应式：Cd＋2NiO(OH)＋2H2O2Ni(OH)2＋Cd(OH)2(2)镍—镉可充电电池 锂离子充电电池 锂亚硫电池：它使用金属(Li)和石墨作电极，金属锂(Li)作负极，四氯化铝锂(LiAlCl4)溶解在亚硫酰氯(SOCl2)组成的电解质溶液中，亚硫酰氯(SOCl2)也作正极反应物。正极：3SOCl2＋8e-＝6Cl-＋SO32-＋2S负极：8Li－8e-＝8Li+总反应式：8Li＋3SOCl2＝6LiCl＋Li2SO3＋2S锂离子充电电池 总反应：2H2+O2＝2H2O负极：2H2-4e-=4H+正极：O2+4H++4e-=2H2O酸性氢氧燃料电池 总反应：2H2+O2＝2H2O负极：2H2＋4OH-－4e-＝4H2O正极：O2＋2H2O＋4e-＝4OH-碱性氢氧燃料电池 银—锌蓄电池：正极壳填充Ag2O和石墨，负极盖填充锌汞合金，电解液为KOH溶液。正极：Ag2O＋H2O＋2e-＝2Ag＋2OH-负极：Zn＋2OH-－2e-＝ZnO＋H2O放电充电总反应式：Ag2O＋Zn＋H2O2Ag＋Zn(OH)2 其他电池空气电池 废电池对环境的危害电池中含有汞、镉、铅等有毒金属。随意丢弃废电池会对环境造成严重的污染。上世纪50年代，震惊世界的日本“水俣病”就是因汞中毒引起的。 “痛痛病”是因镉中毒引起的。 有关资料显示：一粒钮扣电池能污染60万升水（这是一个人一生的用水量）。一节一号电池埋在地里，能使１平方米的土地失去使用价值。 中国电池的年产量180多亿只，占世界电池总产量的30％以上，年消费量达70－80亿只，但回收率却不足２％。 在Cu-Zn原电池中，200mLH2SO4溶液的浓度为0.125mol/L,若工作一段时间后，从装置中共收集到0.168L升气体，则流过导线的电子为_____mol 392.一个电池反应的离子方程式是Zn+Cu2+=Zn2++Cu,该反应的的原电池正确组合是（）C原电池构成条件ABCD正极ZnCuCuFe负极CuZnZnZn电解质溶液CuCl2H2SO4CuSO4HCl典型例题： 肩手综合征.肩关节半脱位的康复治疗 肩关节半脱位通常指盂肱关节半脱位一评价为了更好的进行处理和疗效评价，可参考中国康复研究中心的评价方法：Ⅰ.在坐位上肩峰下可触及凹陷；Ⅱ.在以下条件下投照X光平片，ⅰ坐位,ⅱX线球管中心的高度与锁骨外端上缘一致,ⅲ X线球管中心的水平移位与肱骨头中线一致,ⅳ管球向足侧倾斜15°,ⅴ距离为1米；Ⅲ.如果有下述发现为阳性,ⅰ病侧肩正位肩峰与肱骨头之间间隙＞14mm,ⅱ两侧肩正位片比较病侧上述间隙比健侧＞10mm或以上。 可能病因1肌纤维呈水平走向的冈上肌、冈下肌为主的肩部肌肉的机能下降；2肩关节囊本身的松弛，破坏及长期牵拉延长；3肩胛周围稳定结构的张力下降或拮抗肌之间张力的失衡，以及躯干患侧侧弯引起肩胛下旋，而导致肱骨的相对外展，肩关节囊上部的松弛；4冈上肌、冈下肌和三角肌后部的萎缩，肩关节囊后部稳定更为薄弱 肩关节半脱位多发生于脑卒中的早期，尤其是整个上肢处于弛缓性瘫痪时，开始站或坐时，常由于重力的作用而发生。有报道“脑卒中肩半脱位的程度与肱骨相对外展的幅度有关”，故调整肩胛带各结构的稳定性以改善肱骨的相对外展幅度对半脱位的预防和治疗至关重要。 1矫正肩胛骨的姿势①良肢位摆放：仰卧位，患侧肩胛带前伸，肘关节伸展，前臂旋后，腕关节和手指伸展；患侧卧位，患侧肩前伸，前屈＜90°，伸肘，前臂旋后；健侧卧位时，患侧肩和上肢充分前伸，肘关节伸展；坐位时，在患肢前方放一平桌，将患肢托起；站位或行走时，治疗师应对患肢充分保护，避免自然下垂。②向患侧翻身：抵抗肩胛骨后缩。③Bobath式握手：双上肢伸展充分上举，多次反复进行，卧位、坐位均可。④活动肩胛带：让肩胛骨向上、外、前活动。 2刺激肩周围稳定肌的张力和活动①牵拉反射：治疗师一手支撑住患臂伸向前，另一手轻轻向上拍打肱骨头，肘的牵拉反射使三角肌和冈上肌的肌张力和活动性增加。②快速刺激：在冈上肌、三角肌、肱三头肌上由近及远做快速摩擦或以冰块刺激。③患侧负重：坐位，患侧肘关节伸展，腕关节背屈，患手放在坐位臀部水平略外侧，躯体向患侧倾斜。④关节挤压：健侧卧位，患侧肩关节屈曲，肘关节伸展，前臂旋后，腕关节背伸，治疗师一手放在肘关节处，另一手握患手，沿上肢纵轴，向肩关节处施加压力。 3肩关节无痛范围被动ROM   ①肩胛-胸廓关节运动：治疗师一手固定肱骨近端，另一手固定肩胛下角，被动地完成各个方向运动。②肩关节屈曲、外展运动：治疗师一手扶持肩胛骨，另一手固定上肢，按盂肱关节与肩胛-胸廓关节2：1的运动比例向前上方运动。“防止盂肱关节半脱位最主要的是那些肌纤维呈水平方向走行的肌肉，如岗上肌、岗下肌、三角肌后部纤维。 无论是白天还是晚上，良好的体位摆放很重要，同时应鼓励患者经常用健手帮助患上肢做充分上举活动。需要注意的是，活动中，肩关节及其周围结构不应有任何疼痛，如有疼痛则表示某些结构受到累及，必须改变治疗手法。大量资料证明，肩吊带不能减轻半脱位，反而会干扰体位，使上肢制动，增加屈肌张力，并妨碍正常步态，所以一般不主张使用。对于卒中病人来说，早期正确的处理可以预防肩关节半脱位。 •肩手综合征：肩手综合征的原因较复杂，不能简单地把原因全部归咎于运动功能丧失或手臂的被动体位。目前较公认的原因有（1）腕屈曲位长时间受压，影响静脉回流，手上大部分静脉淋巴回流都在手背，故肩手综合征的早期，手的水肿也已手背为主。（2）对手关节的过度牵拉可能引发炎症反应，出现水肿和疼痛。（3）输液时液体渗漏至手背组织内。反复输液时常需用手静脉，医务人员一般不愿意用健手，因为那样将影响患者床上的自理，如果液体外渗，则引起明显水肿。（4）手的小的意外损伤 在综合征早期，只要一出现水肿、疼痛、运动受限时，就立即给与治疗，效果最佳。即使在数月之后，如果有炎症反应，急性疼痛和水肿，治疗仍有效。一旦发生实变，手的大小、颜色已恢复正常，将很难改变手的挛缩。治疗的主要目的就是尽快减轻水肿，然后是疼痛和僵硬。必须把手的状况作为急症处理。 1.体位摆放无论患者处于何种体位，均要注意良肢位的摆放，避免长时间手下垂。坐位时，其上肢要置于前面的桌子上。为了帮助上举和舒适，可在臂下垫一枕头。当患者坐轮椅在医院内活动时，应在轮椅上放一桌板，或保证患者的手不悬垂在一边。2.避免腕屈曲为改善静脉回流，防止掌指关节持久地处于伸位，腕关节每天24小时保持背伸很重要。如果患者患手肿胀明显，可采用上翘夹板24小时使腕关节保持背屈位，以利于静脉回流。 3.压迫性向心缠绕对肿胀的手指可采用向心性压迫缠绕法，通常是用直径1-2mm的线由远端向近端缠绕手指，缠绕开始于指甲处，并作一小环，然后快速有力地缠绕至指跟部不能缠绕为止，缠完后治疗师立即从指端绳环处迅速拉开缠绕的线绳。从拇指开始，每个手指都缠一遍，最后缠绕手掌。该方法简便安全。4.冰疗冰与水按2：1混合后放入容器内，将患者的手浸泡3次，两次浸泡之间有短暂的间隔，治疗师的手一起浸入，以确定浸泡的耐受时间 5.主动运动治疗中尽可能让患者做主动运动，即使手完全瘫痪，也应结合有主动功能的肌肉进行锻炼。例如让患者仰卧，上肢保持上举，往往能刺激伸肘肌活动。肌肉收缩为减轻水肿提供了良好的泵的作用。任何可以刺激患肢功能恢复的活动，特别是抓握活动，都可以应用，如在治疗师帮助下拧毛巾，抓握木棒再放松。在疼痛和水肿消除之前，不要做伸肘负重练习，这些活动可促进综合征的发生。任何能诱发疼痛的活动和体位都应避免。 6.被动运动小心地进行肩关节的被动运动可以防止出现肩痛，手和手指的被动活动也应该非常轻揉，不应引起疼痛。在手水肿时，治疗量要适当控制，治疗师应在患者仰卧位，上肢上举有利于静脉回流的情况下进行活动。水肿减退，疼痛减轻后门关节活动度会很快恢复。必要时。可口服强的松。 7交感神经阻滞星状交感神经节阻滞对早期SHS非常有效，可使肩疼痛及手肿胀减轻或消失但对后期患者效果欠佳。 患者，53岁，因左侧基底节梗塞而导致右侧上下肢偏瘫2个月余，现出现右侧肩关节半脱位约1横指，肩痛，肩关节、腕关节及掌指关节活动受限，手肿，手背较明显，皮肤皱纹变浅，手的颜色异常，呈淡紫色，下垂时更明显，患手触诊有温热感。经诊断，患者有肩关节半脱位以及肩手综合征。康复治疗'