《原電池的工作原理》名師課件1

魯科版·高中化學(xué)·選修《化學(xué)反應(yīng)原理》第1課時：原電池的工作原理第1章第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能——電池能量的轉(zhuǎn)化形式多種多樣，舉例說明化學(xué)能的轉(zhuǎn)化形式有哪些？從能量轉(zhuǎn)化形式角度分析：電解池和原電池的工作原理有何異同？能量的轉(zhuǎn)化形式電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流的反應(yīng)借助電流而發(fā)生的反應(yīng)——原電池——電解池（向外界輸送能量）（由外界能量推動）時間：1780年科學(xué)家：伽伐尼（意大利生物學(xué)家）實驗：青蛙抽搐實驗結(jié)論：生物電意義：發(fā)現(xiàn)原電池的雛形歷史名片時間：1800年科學(xué)家：伏打（伏特，意大利物理學(xué)家）實驗：伏打電堆模型結(jié)論：否定生物電意義：發(fā)明電池組——化學(xué)電源的雛形歷史名片偶然必然普通鋅錳干電池手機鋰電池銀鋅鈕扣電池

電動車鉛蓄電池

甲醇燃料電池筆記本鋰電池現(xiàn)代化學(xué)電源一、原電池的工作原理

將一個能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)的氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在原電池的負(fù)極和正極上發(fā)生，從而在外電路中產(chǎn)生電流。原電池的構(gòu)成條件條件1條件2條件3條件4——氧化還原反應(yīng)——兩個電極——電解質(zhì)溶液——閉合回路要求？是什么？放熱的作用？檢測：選出原電池()，指出其正負(fù)極，寫出電池反應(yīng)的化學(xué)方程式。MgAlZnZnFe陶瓷FeCuSiC稀H2SO4CuSO4溶液NaOH溶液

稀H2SO4ABCDZnCuA稀H2SO4CuSO4溶液酒精稀H2SO4

EFGHABCAZnCuAAAAAZnCuA一、原電池的工作原理

將一個能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)的氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在原電池的負(fù)極和正極上發(fā)生，從而在外電路中產(chǎn)生電流。放熱的【思考】如何用實驗證明，一個自發(fā)的（放熱的）氧化還原反應(yīng)能設(shè)計成原電池？預(yù)測：現(xiàn)象和結(jié)論現(xiàn)象：鋅粒表面有紅色物質(zhì)析出，溫度迅速上升。結(jié)論：Zn+Cu2+＝Zn2++Cu鋅與CuSO4溶液反應(yīng)中的能量變化與能量轉(zhuǎn)換1.將鋅粉加入CuSO4溶液中，測量溶液溫度的變化，分析能量變化情況？【P19】鋅片溶解,銅上析出紅色物質(zhì),檢流計指針偏轉(zhuǎn)?；瘜W(xué)能電能Zn-2e-=Zn2+Zn+Cu2+＝Zn2++Cu2e-Cu2++2e-=Cu2.如果鋅和硫酸銅反應(yīng)是放熱反應(yīng)，設(shè)計實驗將該反應(yīng)所釋放的能量轉(zhuǎn)化成電能。鋅與CuSO4溶液反應(yīng)中的能量變化與能量轉(zhuǎn)換預(yù)測：現(xiàn)象和結(jié)論現(xiàn)象：結(jié)論：AZnCuCuSO4溶液【P19】如何設(shè)計該實驗？Zn2+CuZn

1.0mol/LCuSO4溶液---Cu2+檢流計GZn－2e－=Zn2+Cu2++2e－=CuSO42-【探究2】銅、鋅原電池的具體工作原理【思考】若將銅片換成鎂片，CuSO4溶液換成ZnSO4溶液，寫出電極反應(yīng)。【發(fā)現(xiàn)問題】1、為何鋅片上會有銅析出？2、為何檢流計上的指針偏轉(zhuǎn)越來越??？【思考】如何解決上述問題？

鋅片與CuSO4溶液直接接觸，部分Cu2＋會在鋅片上直接析出，并形成原電池加速銅的析出。

電子被Cu2＋在鋅片上獲得，經(jīng)外電路電子的減少；銅附在鋅片上，阻止了Zn與Cu2＋接觸。探究中，是否有與預(yù)期不符的現(xiàn)象？銅、鋅原電池工作原理Cu2+K+Cl-Zn2+CuZn---檢流計GZn－2e－=Zn2+Cu2++2e－=Cu雙液原電池工作原理Cl-K+Cl-K+能否實現(xiàn)？Zn+Cu2+==Zn2+

+Cu??表示式：ZnZnSO4CuCuSO4（+）（－）

ZnSO4溶液CuSO4溶液鹽橋作用？1、為什么Zn與Cu2+未接觸，反應(yīng)仍能發(fā)生？金屬內(nèi)部存在金屬陽離子和自由電子2、金屬為什么能導(dǎo)電？【發(fā)現(xiàn)問題】3、ZnSO4溶液中，鋅片上的Zn2+是如何進(jìn)入溶液中的？雙液原電池工作原理--電流的產(chǎn)生與電勢差Zn－2e－=Zn2+Zn2+Zne－鋅片上：Zn2++2e－=Zn溶液中：Cu2+Cue－Cu－2e－=Cu2+銅片上：Cu2++2e－=Cu溶液中：≠電勢差:EZn2+/Zn電勢差:ECu2+/CuG鹽橋?qū)⒀趸€原反應(yīng)：2FeCl3＋Fe===3FeCl2分別設(shè)計成單液原電池和雙液原電池。(1)畫出兩種原電池裝置圖，寫出電極反應(yīng)式。(2)標(biāo)明電池的正、負(fù)極和電子的流