2023-2024學(xué)年人教版高中化學(xué)選擇性必修1 4.1原電池 課件 （共18張PPT）

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人教版高中化學(xué)

選擇性必修1第四章

第一節(jié)原電池

普通干電池

手機(jī)電池

鈕扣電池

筆記本電腦

專用電池

心臟起搏器

“神六”用

太陽(yáng)能電池

小型化

多樣化

高能化

可持續(xù)化

創(chuàng)新意識(shí)

推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步

課標(biāo)要求

1、認(rèn)識(shí)能量轉(zhuǎn)換的基本方式，知道原電池的工作原理，掌握構(gòu)成原電池的條件。

2、能夠正確書(shū)寫(xiě)電極方程式和電池總方程式。

3、運(yùn)用原電池理論的模型認(rèn)知，能設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的原電池。

4、通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的證據(jù)推理，培養(yǎng)科學(xué)探究和創(chuàng)新意識(shí)。

學(xué)生展示

前置作業(yè)

1、如圖所示，當(dāng)電解質(zhì)溶液為CuSO4

溶液時(shí)：Zn電極是____極，

其電極反應(yīng)為_(kāi)____________

，該反應(yīng)是_____反應(yīng)；Cu電

極是____極，其電極反應(yīng)

為_(kāi)________,該反應(yīng)

是______反應(yīng).

負(fù)

Zn－2e-=Zn2+

氧化

正

Cu2++2e-=Cu

還原

負(fù)極：；

正極：；

總反應(yīng)：；

A

電子流動(dòng)方向：

陰、陽(yáng)離子流動(dòng)方向：

e

H+

2H++2e-=H2↑

Zn－2e-=Zn2+

Zn+2H+=Zn2++H2↑

（氧化反應(yīng)）

（還原反應(yīng)）

(–)

(＋)

回顧銅鋅原電池的工作原理是怎樣的？

稀硫酸

Zn

Cu

負(fù)極→正極

SO42-→負(fù)極；H+→正極

SO42-

Zn2+

e-

化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能

主題一單液原電池

陰負(fù)陽(yáng)正，負(fù)負(fù)正正

守

恒

觀

失e-

負(fù)極

失電子場(chǎng)所

導(dǎo)線

電解質(zhì)溶液）

正極

得電子場(chǎng)所

電極反應(yīng)物

電極產(chǎn)物

過(guò)程

現(xiàn)象

裝置維度

原理維度

還原劑

氧化產(chǎn)物

氧化劑

得e-

還原產(chǎn)物

e-移動(dòng)方向

陰離子

陽(yáng)離子

原電池基本認(rèn)識(shí)模型

建模

概括歸納

電子守恒

電荷守恒

外電路

內(nèi)電路

主題一單液原電池

原電池的形成條件

(1)活動(dòng)性不同的金屬（或一種金屬和一種非金屬導(dǎo)體）作電極。

(2)兩電極插入電解質(zhì)溶液中。

(3)形成閉合回路。（兩電極外線用導(dǎo)線

連接，可以接用電器。）

兩個(gè)電極中至少有一個(gè)可以和電解質(zhì)溶液自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng).

構(gòu)成前提：

主題一單液原電池

1、實(shí)驗(yàn)藥品和儀器：

銅片、鋅片、鐵片、硫酸銅溶液；靈敏電流計(jì)、導(dǎo)線、燒杯、原電池實(shí)驗(yàn)器。

2、實(shí)驗(yàn)要求：

1）、設(shè)計(jì)原電池

2）、畫(huà)出實(shí)驗(yàn)裝置圖

3）、寫(xiě)出電極方程式

4）、預(yù)測(cè)現(xiàn)象

實(shí)踐新知

主題一單液原電池

實(shí)驗(yàn)裝置圖電極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

負(fù)極Zn-2e=Zn2+

正極Cu2++2e=Cu

1、電流表示數(shù)發(fā)生偏轉(zhuǎn)

2、銅片表面有銅析出

3、鋅片逐漸溶解

注意事項(xiàng)：

1、實(shí)驗(yàn)前用砂紙打磨鋅片，燒杯中倒入2/3的硫酸銅溶液。

2、實(shí)驗(yàn)至少半分鐘以上，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和記錄電流表的最大讀數(shù)和變化趨勢(shì)。

3、使用后在用砂紙打磨鋅片，以待之后的實(shí)驗(yàn)。

主題一單液原電池

問(wèn)題1、為什么不同的金屬材料做負(fù)極，電流表示數(shù)

不同

問(wèn)題2、鋅片表面的紅色物質(zhì)是什么？電流表的示數(shù)逐漸減小說(shuō)明了什么？為什么會(huì)逐漸減?。?/p>

討論

原電池輸出電能的能力：取決于組成原電池的反應(yīng)物的氧化還原能力

問(wèn)題3、應(yīng)怎么避免鋅片表面出現(xiàn)紅色物質(zhì)？

主題一單液原電池

硫酸銅溶液

硫酸鋅溶液

問(wèn)題4

上述裝置構(gòu)成原電池了嗎？為什么？怎樣才能構(gòu)成原電池呢？

主題二雙液原電池

鹽橋中通常裝有含瓊膠的KCl飽和溶液

作用：（1）使整個(gè)裝置構(gòu)成通路，代替兩溶液直接接觸。（2）平衡電荷。

鋅半電池反應(yīng)：Zn-2e-=Zn2+

銅半電池反應(yīng)：：Cu2++2e-=Cu

雙液原電池是由兩個(gè)半電池組成的；

總反應(yīng)：：Zn+Cu2+=Zn2++Cu

1、判斷下列哪些裝置能構(gòu)成原電池。為什么？

√

√

雙液原電池比單液原電池優(yōu)點(diǎn)：

1、能量轉(zhuǎn)化率高，2、電流穩(wěn)定。

主題二雙液原電池

1、根據(jù)氧化還原反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移判斷電極反應(yīng)。

負(fù)極：Fe－2e-=Fe2+

正極：Cu2++2e-=Cu

2、根據(jù)電極反應(yīng)確定合適的電極材料和電解質(zhì)溶液

原電池的設(shè)計(jì)

利用Fe+Cu2+=Fe2++Cu，設(shè)計(jì)一個(gè)原電池.

Cu

Fe

CuSO4

FeSO4

化合價(jià)升高失2e-

化合價(jià)降低得2e-

主題三設(shè)計(jì)原電池

用模

某原電池的總反應(yīng)的離子方程式為：

2Fe3++Fe==3Fe2+，

不能實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)的原電池組成是（）

A、正極為銅，負(fù)極為鐵，電解質(zhì)溶液為FeCl3溶液

B、正極為碳，負(fù)極為鐵，電解質(zhì)溶液為Fe(NO3)3溶液

C、正極為鐵，負(fù)極為鋅，電解質(zhì)溶液為Fe2(SO4)3溶液

D、正極為銀，負(fù)極為鐵，電解