高一化学必修2 原电池工作原理及其有用(上课的) ppt

1、化学能与电能化学能与电能 电能是现代社电能是现代社会中应用最广泛、会中应用最广泛、使用最方便、污染使用最方便、污染最小的一种二次能最小的一种二次能源，又称为电力。源，又称为电力。普通锌锰电池普通锌锰电池碱性电池碱性电池 镍镍镉镉电电池池小型高性能燃料电池小型高性能燃料电池 锂离子电池锂离子电池 镍氢电池镍氢电池 化学能电能化学能电能 ？（看书（看书P35页第二、三段，回答问题）页第二、三段，回答问题）1、当氧化剂和还原剂直接接触进行反应时，化学、当氧化剂和还原剂直接接触进行反应时，化学能要经过一系列能量转换才能转换为电能。能要经过一系列能量转换才能转换为电能。2、把氧化剂和还原剂分开，使氧化反

2、应和还原反、把氧化剂和还原剂分开，使氧化反应和还原反应在两个不同区域进行。应在两个不同区域进行。3、需要在氧化剂和还原剂之间架设桥梁使电子从、需要在氧化剂和还原剂之间架设桥梁使电子从氧化剂区域流向还原剂区域。氧化剂区域流向还原剂区域。4、考虑氧化反应和还原反应发生的条件和环境，、考虑氧化反应和还原反应发生的条件和环境，化学物质的选择。化学物质的选择。5、从电学角度考虑仪器选择和组装问题。、从电学角度考虑仪器选择和组装问题。【演示实验一】【演示实验一】:将锌片、铜片插入稀硫酸，将锌片、铜片插入稀硫酸，有何现象？有何现象？锌片上锌片上有有气泡气泡产生产生原理原理:Zn + 2H+ = Zn2+ +

3、 H22e-【演示实验二】【演示实验二】锌片和铜片用锌片和铜片用导线导线连接后插入稀连接后插入稀硫酸中硫酸中有何现象有何现象？实验现象实验现象：铜片上有气泡产生铜片上有气泡产生问题探究问题探究CuZn 稀硫酸稀硫酸1.铜片上产生什么气体铜片上产生什么气体? 有人说有人说H2是由铜和稀硫是由铜和稀硫酸在这种特定的条件下反应酸在这种特定的条件下反应产生出来的。这种想法正确产生出来的。这种想法正确吗？吗？2.铜片上的电子从何来铜片上的电子从何来?2H+ + 2e=H2 演示实验现象：电流计指针发生了偏转！说明：产生了这就是一个最简单的电池。电流CuZnAH2SO4CuZn电子的定向运动：电子的定向移

4、动形成电流。正负极？正负极？电子流出的一极是电子流入的一极是H2SO4Zn2+e -e -Zn2+e -Zn2+e -Zn2+e -e -e -e -e -e -e -Zn2+e -Zn2+e -SO42-e -SO42-e -SO42-e H2SO42-H+Zn2+H+SO42-CuZn- - -外电路：负极不断产生电子跑到正极外电路：负极不断产生电子跑到正极 电流：正极到负极电流：正极到负极 (电子流向与电流方向相反）电子流向与电流方向相反）负极负极正极正极电灯Cu Zn- - -Zn2+H+H+2H+2e=H2 氧化反应氧化反应还原反应还原反应负极负极正极正极电子沿导线传递，产生电流电子

5、沿导线传递，产生电流失去电子失去电子溶液中阳离子溶液中阳离子得到电子得到电子SO42-3原电池工作原理小结原电池工作原理小结较活泼金属较活泼金属 不活泼金属不活泼金属nZn2e=Zn2+根据能量守恒原理，这种产生出来的电根据能量守恒原理，这种产生出来的电能是从什么能量转变来的呢？能是从什么能量转变来的呢？化学能化学能转变为转变为电能电能的装置的装置原电池原电池电子的转移电子的转移氧化还原反应氧化还原反应电流电流如何检验原电池正负极？如何检验原电池正负极？用一干电池连接电流计验证电子流向，确用一干电池连接电流计验证电子流向，确定定Zn片片, Cu片的正负极是怎样的？片的正负极是怎样的？测干电池时

6、，电流计指针偏向正极测干电池时，电流计指针偏向正极2、电极反应、电极反应总反应：总反应：Zn + 2H+ = Zn2+ + H2(离子方程式离子方程式)负极：负极：正极：正极：原原电电池池氧氧化化还还原原反反应应Zn2e=Zn2+氧化反应氧化反应失去电子失去电子2H+2e=H2 还原反应还原反应得到电子得到电子Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2(化学方程式化学方程式)Cu Zn- - -Zn2+H+H+2H+2e=H2 氧化反应氧化反应还原反应还原反应负极负极正极正极电子沿导线传递，产生电流电子沿导线传递，产生电流失去电子失去电子溶液中阳离子溶液中阳离子得到电子得到电子SO42-3

7、原电池工作原理小结原电池工作原理小结较活泼金属较活泼金属 不活泼金属不活泼金属nZn2e=Zn2+ 从化学反应来看，使自发进行的氧化从化学反应来看，使自发进行的氧化还原反应的氧化和还原还原反应的氧化和还原两个过程分别两个过程分别在在两个电极上两个电极上发生发生，使电子定向移动形成，使电子定向移动形成电流，实现电流，实现化学能转化为电能化学能转化为电能。工作原理工作原理问题探究：问题探究：使电子定向移动形成电使电子定向移动形成电流应该具备哪些条件？流应该具备哪些条件？1、前提：、前提：自发进行自发进行氧化还原氧化还原反应（有电子转移）反应（有电子转移） Cu Zn原电池中原电池中Zn片换成片换成

8、Ag片能形成原电池吗片能形成原电池吗 ？CuAg 稀硫酸稀硫酸（不可以）（不可以）2 2、电子为什么会定向移动（动力）？、电子为什么会定向移动（动力）？ 电子定向移动的动力：两极有电势差电子定向移动的动力：两极有电势差条件：条件：两种两种不同不同的金属的金属 （或一种金属与（或一种金属与石墨石墨）作电极）作电极（不可以）（不可以）能形成原电池吗 ？（可以）（可以）CuZn- - -整个装置是如何形成电流的闭合回路的整个装置是如何形成电流的闭合回路的?外电路：负极不断产生电子跑到正极外电路：负极不断产生电子跑到正极 电流方向：正极到负极电流方向：正极到负极 (电子流向与电流方向电子流向与电流方向

9、相反）相反）负极负极正极正极电灯3、电子要定向移动还需什么条件、电子要定向移动还需什么条件?（不可以）（不可以）能形成原电池吗能形成原电池吗 ？（不可以）（不可以）原因：没有形成闭合回路原因：没有形成闭合回路1.1.有活动性不同的两个电极：两种不同有活动性不同的两个电极：两种不同的金属的金属 （或一种金属与石墨）（或一种金属与石墨）2.2.有电解质溶液：电极材料均插入电解有电解质溶液：电极材料均插入电解质溶液中质溶液中3.3.电极（金属）能与电解质溶液自发地电极（金属）能与电解质溶液自发地进行氧化还原反应进行氧化还原反应4.4.形成闭合回路：用导线相连（或直接形成闭合回路：用导线相连（或直接接触），且电极放在同一份溶液中）接触），且电极放在同一份溶液中）水果电池水果电池实践活动实践活动自制电池自制电池水果电池。如下图：水果电池。如下图：下列哪些装置能构成原电池？下列哪些装置能构成原电池？稀硫酸稀硫酸稀硫酸稀硫酸AgFe(D)稀硫酸稀硫酸FeC(E)蔗糖蔗糖ZnC(A)Zn稀盐酸稀盐酸Zn(B)稀硫酸稀硫酸MgAl(C)巩固练习巩固练习1下列哪些装置能构成原电池？下列哪些装置能构成原电池？氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液MgAl巩固练习巩固练