新教材高中化学人教版选择性必修一课件第四章第一节第1课时原电池的工作原理

第四章化学反应与电能第一节原电池第1课时原电池的工作原理第四章化学反应与电能新教材高中化学人教版选择性必修一ppt课件第四章第一节第1课时原电池的工作原理必备知识·自主学习一、原电池原理1．原电池的概念和实质(1)概念：将_______转化为_____的装置。(2)实质：利用能自发进行的_________反应把化学能转化为电能。化学能电能氧化还原必备知识·自主学习一、原电池原理化学能电能氧化还原2．原电池工作原理(1)实验探究实验步骤将置有锌片的ZnSO4溶液和置有铜片的CuSO4溶液用一个盐桥(KCl)连接起来，然后将锌片和铜片用导线连接，并在中间串联一个电流表，观察现象，取出盐桥，观察电流表的指针有何变化。实验装置2．原电池工作原理实验步骤将置有锌片的ZnSO4溶液和置有铜实验现象锌片_____，铜片上有_________析出，电流表指针发生_____，取出盐桥，电流表指针_________。原理分析①在ZnSO4溶液中，锌片逐渐_____，即Zn被氧化，锌原子_____电子，形成Zn2＋进入溶液；从锌片上释放出的电子，经过导线流向铜片，CuSO4溶液中的Cu2＋从铜片上_____电子，被还原成为金属铜并沉积在铜片上。②随着反应的进行，左边烧杯的溶液中c(Zn2＋)增大，右边烧杯的溶液中c(Cu2＋)减小。同时，盐桥中的Cl－会移向_____溶液，K＋会移向_____溶液，使ZnSO4溶液和CuSO4溶液均保持_______，氧化还原反应得以继续进行，从而使原电池不断地产生电流。溶解红色物质偏转回到零点溶解失去得到ZnSO4CuSO4电中性实验现象锌片_____，铜片上有_________析出，电流(2)原电池工作原理装置图电极名称负极正极电极材料___片___片电极反应______________________________反应类型_____反应_____反应锌铜Zn－2e－===Zn2＋Cu2＋＋2e－===Cu氧化还原(2)原电池工作原理装置图电极名称负极正极电极材料___片_电子流向由___片沿导线流向___片离子迁移方向阴离子向_____迁移；阳离子向_____迁移电池反应方程式____________________两类装置的不同点还原剂Zn与氧化剂Cu2＋直接接触，既有化学能转化为电能，又有化学能转化为热能，造成能量损耗Zn与氧化剂Cu2＋不直接接触，仅有化学能转化为电能，避免了能量损耗，故电流稳定，持续时间长锌铜负极正极Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu电子流向由___片沿导线流向___片离子迁移方向阴离子向__(3)原电池形成的条件①闭合回路②两极有电势差——两个活性不同的电极，相对较活泼的金属作_____。③_______溶液或_____电解质④自发的_________反应负极电解质熔融氧化还原(3)原电池形成的条件负极电解质熔融氧化还原【自主探索】(1)将两块锌片分别通过导线与电流计连接，然后浸入盛有硫酸铜溶液的烧杯中。装置中锌片表面如何变化？电流计指针是否偏转？提示：锌片表面有红色物质析出。电流计指针不偏转，说明没电流产生。(2)某原电池总反应为Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag，装置中的盐桥中可以是装有含琼胶的KCl饱和溶液吗？提示：不可以。因为AgNO3溶液能和KCl溶液反应生成AgCl沉淀，盐桥中可以是装有含琼胶的KNO3饱和溶液。【自主探索】二、原电池的设计1．原电池的组成：原电池是由两个_______组成，如锌铜原电池是锌半电池和铜半电池通过_____连接。2．原电池设计关键(1)外电路负极(___________的物质)正极(较稳定的金属或能导电的非金属)。(2)内电路将两极浸入_______溶液中，使阴、阳离子做_________。阴离子移向___极，阳离子移向___极。半电池盐桥还原性较强电解质定向移动负正二、原电池的设计半电池盐桥还原性较强电解质定向移动负正【自主探索】(1)NaOH溶液与稀硫酸反应是放热反应，此反应可以设计成原电池吗？提示：不可以。因为原电池反应必须是氧化还原反应，该反应是复分解反应，不是氧化还原反应，所以不能设计成原电池。(2)判断下列说法是否正确。正确的打“√”，错误的打“×”。①任何自发的放热反应均可设计成原电池反应。(

)提示：×。能设计成原电池的化学反应必须是氧化还原反应。②Fe­CuSO4(aq)­Cu形成的原电池的负极反应为Fe－3e－===Fe3＋。(

)提示：×。负极反应为Fe－2e－===Fe2＋。【自主探索】关键能力·合作学习关键能力·合作学习新教材高中化学人教版选择性必修一ppt课件第四章第一节第1课时原电池的工作原理新教材高中化学人教版选择性必修一ppt课件第四章第一节第1课时原电池的工作原理【合作探究】(1)在Cu­Zn­H2SO4原电池中，若电路中转移2mol电子，则消耗锌的质量是多少？(宏观辨识与微观探析)提示：负极电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，所以每转移2mol电子，消耗锌1mol，即消耗锌65g。(2)某原电池工作时，a电极质量增加，则该电池的电解质溶液可以是盐酸吗？(证据推理与模型认知)提示：不能，因为a电极质量增加，说明该电极上应有金属析出，应是溶液中的金属阳离子得电子而析出金属，故电解质溶液不可能是盐酸。【合作探究】新教材高中化学人教版选择性必修一ppt课件第四章第一节第1课时原电池的工作原理新教材高中化学人教版选择性必修一ppt课件第四章第一节第1课时原电池的工作原理新教材高中化学人教版选择性必修一ppt课件第四章第一节第1课时原电池的工作原理新教材高中化学人教版选择性必修一ppt课件第四章第一节第1课时原电池的工作原理【母题追问】(1)上题装置中，外电路中电子是如何流动的？提示：电子由乙池中石墨电极沿导线流入甲池中石墨电极。(2)上题装置中，盐桥中离子是如何移动的？提示：阳离子移向甲池，阴离子移向乙池。【母题追问】(1)上题装置中，外电路中电子是如何流动的？新教材高中化学人教版选择性必修一ppt课件第四章第一节第1课时原电池的工作原理思考：(1)该电池的负极材料是什么？发生什么反应？提示：负极材料是Zn，发生氧化反应。(2)请尝试写出正负极的电极反应式。提示：负极：Zn－2e－＋2OH－===ZnO＋H2O；正极：MnO2＋H2O＋e－===MnO(OH)＋OH－。思考：新教材高中化学人教版选择性必修一ppt课件第四章第一节第1课时原电池的工作原理新教材高中化学人教版选择性必修一ppt课件第四章第一节第1课时原电池的工作原理新教材高中化学人教版选择性必修一ppt课件第四章第一节第1课时原电池的工作原理新教材高中化学人教版选择性必修一ppt课件第四章第一节第1课时原电池的工作原理新教材高中化学人教版选择性必修一ppt课件第四章第一节第1课时原电池的工作原理新教材高中化学人教版选择性必修一ppt课件第四章第一节第1课时原电池的工作原理新教材高中化学人教版选择性必修一ppt课件第四章第一节第1课时原电池的工作原理新教材高中化学人教版选择性必修一ppt课件第四章第一节第1课时原电池的工作原理【合作探究】(1)实验室常用粗锌和稀硫酸反应制备H2，请讨论为何不用纯锌？(科学探究与创新意识)提示：粗锌中的锌、杂质和稀硫酸构成原电池，加快化学反应速率，而纯锌与稀硫酸反应比粗锌缓慢。(2)根据原电池原理如何比较Fe、Cu两种金属的活动性强弱？(科学探究与创新意识)提示：将铁片和铜片用导线连接浸入稀硫酸中，发现铁片逐渐溶解，铜片表面有气泡产生，说明铁比铜活泼。【合作探究】新教材高中化学人教版选择性必修一ppt课件第四章第一节第1课时原电池的工作原理新教材高中化学人教版选择性必修一ppt课件第四章第一节第1课时原电池的工作原理新教材高中化学人教版选择性必修一ppt课件第四章第一节第1课时原电池的工作原理【母题追问】设计该原电池时，正极材料是否唯一？提示：题中正极材料主要起到传导电子的作用，不参与反应，所以并不是唯一的，可以选择石墨、Pt等材料。【母题追问】设计该原电池时，正极材料是否唯一？新教材高中化学人教版选择性必修一ppt课件第四章第一节第1课时原电池的工作原理新教材高中化学人教版选择性必修一ppt课件第四章第一节第1课时原电池的工作原理新教材高中化学人教版选择性必修一ppt课件第四章第一节第1课时原电池的工作原理新教材高中化学人教版选择性必修一ppt课件第四章第一节第1课时原电池的工作原理新教材高中化学人教版选择性必修一ppt课件第四章第一节第1课时原电池的工作原理新教材高中化学人教版选择性必修一ppt课件第四章第一节第1课时原电池的工作原理新教材高中化学人教版选择性必修一ppt课件第四章第一节第1课时原电池的工作原理新教材高中化学人教版选择性必修一ppt课件第四章第一节第1课时原电池的工作原理3．某同学查阅资料得知锂电池是一种新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池，某种锂电池的总反应式是Li＋MnO2===LiMnO2。该同学欲用此原理设计成原电池，请问：(1)如果设计成原电池，则该原电池负极材料应选择什么？提示：通过分析反应方程式，锂发生氧化反应，应为负极材料。(2)思考该电池的电解液能不能选择水溶液呢？提示：因为锂是活泼金属，能与水反应，所以不能选用水溶液作电解质溶液。3．某同学查阅资料得知锂电池是一种新型高能电池，它以质量轻、新教材高中化学人教版选择性必修一ppt课件第四章第一节第1课时原电池的工作原理新教材高中化学人教版选择性必修一ppt课件第四章第一节第1课时原电池的工作原理新教材高中化学人教版选择性必修一ppt课件第四章第一节第1课时原电池的工作原理课堂检测·素养达标课堂检测·素养达标新教材高中化学人教版选择性必修一ppt课件第四章第一节第1课时原电池的工作原理新教材高中化学人教版选择性必修一ppt课件第四章第一节第1课时原电池的工作原理新教材高中化学人教版选择性必修一ppt课件第四章第一节第1课时原电池的工作原理新教材高中化学人教版选择性必修一ppt课件第四章第一节第1课时原电池的工作原理新教材高中化学人教版选择性必修一ppt课件第四章第一节第1课时原电池的工作原理新教材高中化学人教版选择性必修一ppt课件第四章第一节第1课时原电池的工作原理新教材高中化学人教版选择性必修一ppt课件第四章第一节第1课时原电池的工作原理新教材高中化学人教版选择性必修一ppt课件第四章第一节第1课时原电池的工作原理新教材高中化学人教版选择性必修一ppt课件第四章第一节第1课时原电池的工作原理新教材高中化学人教版选择性必修一ppt课件第四章第一节第1课时原电池的工作原理新教材高中化学人教版选择性必修一ppt课件第四章第一节第1课时原电池的工作原理新教材高中化学人教版选择性必修一ppt课件第四章第一节第1课时原电池的工作原理新教材高中化学