《原電池》教育課件

《原電池》環(huán)節(jié)一：情境引入，思考化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的可能性【情境】同學(xué)們，你們能想象一下沒有電之后的生活嗎？【問題1】根據(jù)圖示，分析火力發(fā)電的能量轉(zhuǎn)化形式是怎樣的過程？【問題2】由于火力發(fā)電的每個(gè)環(huán)節(jié)都有大量的能量損耗，能否減少中間的環(huán)節(jié)，直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能？【問題3】由于煤作為不可再生資源，終有一天會(huì)用完。能不能找某一類物質(zhì)代替煤發(fā)電？如果可以，通過什么類型的反應(yīng)能將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能？【演示實(shí)驗(yàn)】（實(shí)驗(yàn)儀器及藥品：金屬鋅片、銅片、導(dǎo)線、稀硫酸、電流表、燒杯等）（實(shí)驗(yàn)1）將銅片和鋅片插入裝有稀硫酸的燒杯中，觀察現(xiàn)象并解釋原因。環(huán)節(jié)二：原電池構(gòu)成條件的探究（實(shí)驗(yàn)2）用導(dǎo)線連接鋅片和銅片，觀察、比較導(dǎo)線連接前后的現(xiàn)象。（實(shí)驗(yàn)3）用導(dǎo)線在鋅片和銅片之間串聯(lián)一個(gè)電流表，觀察電流表的指針是否偏轉(zhuǎn)。（實(shí)驗(yàn)4）將銅片和鋅片分別插入裝有稀硫酸的兩個(gè)燒杯中，用導(dǎo)線在鋅片和銅片之間串聯(lián)一個(gè)電流表，觀察電流表的指針是否偏轉(zhuǎn)?！締栴}4】根據(jù)演示實(shí)驗(yàn)，你能畫一個(gè)該原電池工作原理的示意圖嗎？ZnCuG稀硫酸原電池：1、定義：把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。2、原電池形成的條件：①

要有自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。②

要有兩個(gè)不同的電極。③

要形成閉合回路?！締栴}5】請(qǐng)大家根據(jù)幾個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，分析原電池的形成需要哪些條件？【及時(shí)反饋1】下列各個(gè)裝置中能組成原電池的是()

A

B

C

DB④

要有能導(dǎo)電的電解質(zhì)溶液。環(huán)節(jié)三：原電池工作原理分析【問題6】以鋅片、銅片和稀硫酸構(gòu)成的原電池實(shí)現(xiàn)了化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，那么，該原電池是如何實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變的呢？總反應(yīng)方程式：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑0+1+20鋅片：Zn-2e-=Zn2+（氧化反應(yīng)）銅片：2H++2e-

=H2↑（還原反應(yīng)）負(fù)極正極【問題7】分析了鋅片、銅片和稀硫酸構(gòu)成的原電池的工作原理之后，請(qǐng)思考以下幾個(gè)問題：①

負(fù)極金屬一般是較活潑還是較不活潑的？②

電子轉(zhuǎn)移的方向是怎樣的？③

正負(fù)極材料的現(xiàn)象分別是怎樣的？④

溶液中的陰陽離子是移動(dòng)方向是怎樣的？【問題8】理論上任何一個(gè)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計(jì)成原電池，請(qǐng)問該反應(yīng)Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu設(shè)計(jì)成原電池，裝置圖該如何畫，請(qǐng)標(biāo)出正負(fù)極材料及電解質(zhì)溶液？環(huán)節(jié)四：回扣主題，拓展應(yīng)用1、定義：將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置2、構(gòu)成條件：①要有自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)

②要形成閉合回路③要有兩個(gè)電極

④要有電解質(zhì)溶液3、工作原理：總反應(yīng)離子方程式：Zn+2H+=Zn2++H2↑負(fù)極Zn：Zn-2e-=Zn2+（氧化反應(yīng)）正極Cu：2H++2e-=H2↑（還原反應(yīng)）小結(jié)負(fù)極正極e-金屬活潑性：

得或失電子：

發(fā)生什么反應(yīng)：

電極現(xiàn)象：

陰離子或陽離子移向：

金屬活潑性：

得或失電子：

發(fā)生什么反應(yīng)：

電極現(xiàn)象：

陰離子或陽離子移向：

較活潑金屬較不活潑金屬失去電子得到電子氧化反應(yīng)還原反應(yīng)金屬溶解有氣體產(chǎn)生或有固體析出陰離子移向

陽離子移向

導(dǎo)線

原電池裝置給我們的生活帶來了很多的便利，大家課后可以根據(jù)自己的興趣愛好，選擇一種化學(xué)電源（比如手機(jī)的鋰離子電池或者車用的鉛酸蓄電池或水果電池等），上網(wǎng)查閱資料，了解其工作原理。課堂測評(píng)1.下列燒杯中盛放的都是稀硫酸，在銅電極上能產(chǎn)生氣泡的是()

2.如圖所示的銅鋅原電池，下列說法正確的是()A.電子由銅電極經(jīng)導(dǎo)線達(dá)到鋅片上B.隨著反應(yīng)的進(jìn)行，鋅片的質(zhì)量越來越小C.銅片的質(zhì)量減小，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)D.該裝置實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能DB3.在右圖所示的裝置中，a的活動(dòng)性比氫要強(qiáng)，b為碳棒，關(guān)于此裝置的各種敘述不正確的是()A.碳棒上有氣體放出，溶液的酸性減弱B.a是正極，b是負(fù)極C.導(dǎo)線中有電子流動(dòng)，電子從a極流到b極D.a極上發(fā)生了氧化反應(yīng)B4.工業(yè)上利用FeCl3溶液作為腐蝕液刻蝕電路板，可將電路板上的銅溶解，利用該方案的實(shí)驗(yàn)原理可設(shè)計(jì)為原電池（裝置如圖所示）。寫出該反應(yīng)的離子方程式：

。該裝置中的負(fù)極材料是__________(填化學(xué)式)，正極反應(yīng)式是_____________。Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+Cu2Fe3++2e-=2Fe2+

隨堂檢測1.下列圖中表示的裝置,能構(gòu)成原電池的是(

)A.①②

B.③④

C.⑤

D.③⑤答案

C解析

①中只有金屬Zn,缺少另一種電極材料,錯(cuò)誤;②中Zn和Cu未用導(dǎo)線連接,也未接觸,不能形成原電池,錯(cuò)誤;③中酒精是非電解質(zhì),不能導(dǎo)電,不能形成原電池,錯(cuò)誤;④中兩個(gè)電極都是Cu,不能形成原電池,錯(cuò)誤;⑤中Fe和Cu用導(dǎo)線連接,插入稀硫酸中形成原電池,正確。2.(2021廣東湛江高一期中)某小組同學(xué)用鋅片、銅片、導(dǎo)線、電流表、食醋、燒杯等用品探究原電池的組成。下列結(jié)論錯(cuò)誤的是(

)A.原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置B.原電池的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)C.若圖中電極a為銅片、電極b為鋅片時(shí),電極a上有氣泡產(chǎn)生D.若圖中電極a為銅片、電極b為鋅片時(shí),電子由銅片通過食醋流向鋅片答案

D解析

原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,A正確;原電池的負(fù)極上還原劑失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),B正確;圖中若電極a為銅片、電極b為鋅片時(shí),電極a上有氣泡產(chǎn)生,電子由鋅片通過導(dǎo)線流向銅片,電子不能在電解質(zhì)溶液中流動(dòng),C正確,D錯(cuò)誤。3.(2021山東聊城二中高一檢測)將過量的兩份鋅粉a、b分別加入等體積、等濃度的兩份稀硫酸中,同時(shí)向a中加少量CuSO4溶液,下圖中產(chǎn)生H2的體積V(L)與時(shí)間t(min)的關(guān)系中正確的是(

)答案

B解析

等體積、等濃度的兩份稀硫酸中H2SO4的物質(zhì)的量相等,向a中加少量CuSO4溶液,Zn與CuSO4發(fā)生置換反應(yīng)生成Cu,Zn、Cu及稀硫酸形成原電池,生成氫氣的速率加快,故a中硫酸先反應(yīng)完。由于兩份鋅粉均過量,則硫酸完全反應(yīng)后產(chǎn)生H2的體積相等,故只有B符合要求。4.(2021河北石家莊二中高一期中)日常所用鋅錳干電池的電極分別為鋅筒和石墨棒,以糊狀NH4Cl作為電解質(zhì),電極反應(yīng)分別為:Zn-2e-===Zn2+、2MnO2+2+2e-

===Mn2O3+2NH3+H2O。下列有關(guān)鋅錳干電池的敘述正確的是(

)A.干電池中鋅筒為正極,石墨棒為負(fù)極B.干電池長時(shí)間連續(xù)工作后,糊狀物可能流出腐蝕用電器C.干電池工作時(shí),電流方向是由鋅筒經(jīng)外電路流向石墨棒D.干電池可實(shí)現(xiàn)化學(xué)能向電能和電能向化學(xué)能的相互轉(zhuǎn)化答案

B解析

干電池中鋅筒為負(fù)極,石墨棒為正極,A錯(cuò)誤;干電池長時(shí)間連續(xù)工作后,鋅筒放電被腐蝕變薄,糊狀物可能流出腐蝕用電器,B正確;干電池工作時(shí),電流方向是由正極流向負(fù)極,故由石墨棒經(jīng)外電路流向鋅筒,C錯(cuò)誤;干電池是一次電池,放電時(shí)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,D錯(cuò)誤。5.近年來野外生存的真人秀節(jié)目在各大衛(wèi)視頻繁播放。某節(jié)目中野外生存達(dá)人用一個(gè)檸檬、一排銅釘和一排鋅釘制作的水果電池可用于野外生火。某同學(xué)感到好奇,自己制作了一個(gè)這樣的“超級(jí)檸檬電池”。(1)寫出該電池發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:

。

(2)若用鐵片代替鋅片,LED燈

(填“能”或“不能”,下同)亮;若用鐵片代替銅