2020版高中化學(xué)1.3.1原電池的工作原理課件1魯科版.pptx

1、第 3 節(jié) 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能電池,第 1 課時(shí) 原電池的工作原理,1以銅鋅原電池為例，熟悉原電池的工作原理。 2會(huì)正確判斷原電池的正極和負(fù)極。 3學(xué)會(huì)原電池電極反應(yīng)式的書寫方法,學(xué)習(xí)目標(biāo),生活中我們常使用各種各樣的電池,用于“神七”的太陽能電池,筆記本電腦專用電池,手機(jī)專用電池,知識(shí)回顧,電化學(xué)：指研究化學(xué)能與電能之間相互轉(zhuǎn)換的裝置、過程和效率的科學(xué),過程及裝置分按電化學(xué)反應(yīng),2. 借助電流而發(fā)生反應(yīng)及裝置 (如:電解池,產(chǎn)生電流的化學(xué)反應(yīng)及裝置 (如:原電池等,探究1,實(shí)驗(yàn)1. 將鋅片加入CuSO4溶液中，測(cè)量溶液溫度的變化，分析能量變化的情況。記錄實(shí)驗(yàn) 1 的現(xiàn)象和結(jié)論,現(xiàn)象,鋅片溶解,有

2、紅色物質(zhì)析出,溫度計(jì)顯示溫度迅速上升,結(jié)論（反應(yīng)的實(shí)質(zhì),Zn+ Cu2+ = Zn2+ + Cu,探究2,實(shí)驗(yàn)2. 如果鋅片加入CuSO4溶液的反應(yīng)是放熱反應(yīng)， 請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)將該反應(yīng)釋放的能量轉(zhuǎn)化為電能并 實(shí)施你所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn),試劑和儀器：CuSO4溶液，鋅片，銅片，溫度 計(jì)，檢流計(jì)，導(dǎo)線，大燒杯,思考并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)2的現(xiàn)象和結(jié)論,實(shí)驗(yàn)2,探究2,現(xiàn)象,結(jié)論,鋅片溶解而變細(xì),銅上有紅色物質(zhì)析出,電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),Zn=Zn2+2e,Cu2+2e-= Cu,G,鋅,e,e,銅,SO42,Cu2,SO42,Cu2,Cu2,Zn2,Cu2,Cu2,SO42,CuSO4 溶液,Cu2,SO42

3、,e,e,e,e,思考與討論,該電池的電子流向？電極反應(yīng),原理分析,負(fù)極: 氧化反應(yīng) 正極： 還原反應(yīng),1電極反應(yīng),Zn = Zn2+2e,Cu2+2e- = Cu,鋅片失去電子，銅離子得到電子，兩極之間溶液離子的定向移動(dòng)和外部導(dǎo)線中電子的定向移動(dòng)，構(gòu)成閉合回路，使兩個(gè)電極反應(yīng)不斷進(jìn)行，發(fā)生有序的電子轉(zhuǎn)移過程，產(chǎn)生電流,總反應(yīng)：Zn+ Cu2+ = Zn2+ + Cu,1. 構(gòu)成條件,原電 池的工作原理,1)有兩個(gè)活性不同的電極,2)有電解質(zhì)溶液,3)能形成閉合回路,有自發(fā)的氧化還原反應(yīng)發(fā)生,原電池,負(fù)極出電子，電子回正極,必發(fā)生 失電子 的 氧化反應(yīng),必發(fā)生 得電子 的 還原反應(yīng),原 電 池

4、 工作原理示意圖,簡(jiǎn)單原電池的正負(fù)極和電子流向如何判斷,負(fù)極（,電 子,電 流,是不活潑金屬或非金屬,正極（,是活潑金屬,本身失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),得電子,本身不反應(yīng),得電子發(fā)生還原反應(yīng),是溶液中的陽離子,要用到金屬活動(dòng)性順序表,注意,K,Ca,Na,Mg,Al,Zn,Fe,Sn,Pb,(H),Cu,Hg,Ag,Pt,Au,活潑性，還原性依次減弱,思考,氧化反應(yīng),Zn-2e-=Zn2,銅鋅原電池,電解質(zhì)溶液,失e-，沿導(dǎo)線傳遞，有電流產(chǎn)生,還原反應(yīng),Cu2+2e- = Cu,陰離子,陽離子,總反應(yīng),負(fù)極,正極,Cu2+2e- = Cu,Zn-2e- =Zn2,Zn+ Cu2+ = Zn2+

5、+ Cu,Zn+CuO4=ZnSO4+Cu,離子方程式,化學(xué)方程式,電極反應(yīng),正極,負(fù)極,氧化反應(yīng),還原反應(yīng),陽離子,練習(xí),判斷下列哪些裝置構(gòu)成了原電池？若不是，請(qǐng)說明理由；若是，請(qǐng)指出正負(fù)極名稱，并寫出電極反應(yīng)式,X,思考,下列裝置能否實(shí)現(xiàn)化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化？如果不行，將如何改進(jìn)使其形成原電池,ZnSO4 溶液,CuSO4 溶液,思考,ZnSO4 溶液,CuSO4 溶液,鹽橋：在U形管中裝滿用飽和KCl溶液和瓊膠作成的凍膠,改進(jìn)的裝置,交流研討,1在鹽橋插入之前，檢流計(jì)指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)？ 2在鹽橋插入之后，檢流計(jì)指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)？ 3左右燒杯中各發(fā)生了什么反應(yīng)？ 4該裝置與普通鋅銅原電池相比

6、，有什么不同的地方,半電池：包括電極材料和電解質(zhì)溶液，兩個(gè)隔離的半電池通過鹽橋連接起來,鹽橋的作用：使Cl-向鋅鹽方向移動(dòng)，K+向銅鹽方向移 動(dòng)，使Zn鹽和Cu鹽溶液一直保持電中性，從而使電子 不斷從Zn極流向Cu極，使電流持續(xù)傳導(dǎo),Zn= Zn2+ +2e,Cu2+2e- = Cu,總反應(yīng)：Zn+ Cu2+ = Zn2+ + Cu,原電池的氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩個(gè)電極上進(jìn)行，兩個(gè)原電池裝置本質(zhì)上是完全相同的,練習(xí),為獲得較長時(shí)間的穩(wěn)定電流,如何將由“Zn-稀H2SO4-Cu”組成的原電池（如左下圖）進(jìn)行簡(jiǎn)單改裝,課時(shí)小結(jié),2. 兩個(gè)電極相連插入電解質(zhì)溶液中并形成閉合電路,1.有兩個(gè)活性不

7、同的電極,二構(gòu)成原電池的基本條件,一原電池,3.有可自發(fā)發(fā)生的氧化還原反應(yīng),把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置,三加入鹽橋后由兩個(gè)半電池組成的原電池工作原理,1用還原性較強(qiáng)的物質(zhì)(如:活潑金屬)作負(fù)極,向外電路提供電子; 用氧化性較強(qiáng)的物質(zhì)作正極,并在正極上得到電子,2原電池在放電時(shí),負(fù)極上的電子經(jīng)過導(dǎo)線流向正極，而氧化性較強(qiáng)的物質(zhì)從正極上得到電子，兩極之間再通過鹽橋及池內(nèi)溶液中的陰、陽離子定向運(yùn)動(dòng)形成的內(nèi)電路構(gòu)成有穩(wěn)定電流的閉合回路,隨堂檢測(cè),1把金屬甲和乙分別插入稀硫酸中，觀察到金屬甲表面有氣泡產(chǎn)生，金屬乙表面無氣泡產(chǎn)生，此實(shí)驗(yàn)說明甲的金屬活動(dòng)性比乙的 ；若把這兩種金屬用導(dǎo)線連接后平行插入稀硫酸中，則可觀察到金屬 的表面有氣泡產(chǎn)生，一段時(shí)間后金屬 的質(zhì)量減少,強(qiáng),乙,甲,2如圖裝置，檢流計(jì)G發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時(shí)A極逐漸變粗，B極逐漸變細(xì)，C為電解質(zhì)溶液，則A、B、C應(yīng)是下列各組中的哪一組（,AA是鋅，B是銅，C為稀H2SO4 BA是銅，B是鋅，C為稀H2SO4 CA是鐵，B是銀，C為AgNO3溶液 DA是Ag，B是鐵，C為AgNO3溶液,D,3X、Y、Z、W四種金屬片進(jìn)入稀鹽酸中,用導(dǎo)線連接,可以組成原電池,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖: 則四種金屬的活潑性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開,ZYXW,4已知氧化還原反應(yīng)