原电池 高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

发现用丝绸摩擦过的琥珀具有吸引灰尘、绒毛等轻小物体的能力。他把这种不可理解的力量叫做“electrica”图1泰勒斯(前625年-前547年?)图2格雷的电传导实验格雷通过实验发现不仅摩擦可以使物体带电，传递也可以使物体带电。他的实验突破了原来“静电”的认识，认为电是一种流体。图3伏打在皇家科学院展示电堆1800年3月20日意大利物理学教授伏打发明了世界上第一个发电器，也就是电池组，伏打电堆开创了电学发展的新时代。实验一得失电子场所Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑锌片表面产生气泡溶液温度升高Zn-2e-==Zn2+(氧化反应)2H++2e-==H2↑(还原反应)该装置能量主要转化形式化学能→______热能得失电子均在锌片表面氧化还原反应的重要价值：可实现电子与离子两种不同带电微粒之间电荷转移。2e-∆U=Q+W请分析如何将这些能量转化为高品质的能量形式？现象1：现象2：Zn-2e-==Zn2+2H++2e-==H2↑请你总结要设计一个这样的起电装置需要哪些要素？失去电子，发生氧化反应得到电子，发生还原反应电流表指针向铜一侧偏转该装置能量主要转化形式化学能→电能铜片上的电子从何而来？溶液中的导电微粒是？现象1：铜片表面产生气泡得失电子场所锌片表面失电子，铜片表面得电子铜片上的电子和溶液中的H+如何交换电荷？现象2：实验二利用氧化还原反应将化学能转化成电能的装置称为原电池负极导线(外电路)电解质溶液(内电路)正极四要素还原剂氧化剂电子导体离子导体失电子场所得电子场所一原理氧化、还原分开进行氧化反应还原反应e-+-图1最原始的电池——伏打电堆负极(____):还原剂是____ZnZn正极(____):氧化剂是____AgO2电解质溶液：______盐水“蛙腿论战”图1通电电解水1分钟图2最有潜力的电池——氢氧燃料电池负极(____):________________碳棒H2-2e-==2H+正极(____):______________________碳棒O2+4H++4e-==2H2O电解质溶液：______稀硫酸总反应：________________25℃、101kPa，2H2(g)+O2(g)==2H2O(l)∆H=-571.6kJ/mol实验三2H2+O2==2H2OZn+CuSO4==Cu+ZnSO4Zn-2e-==Zn2+Cu2++2e-==Cu产生电流电荷的定向移动电势差利用氧化还原反应将化学能转化成电能的装置称为原电池一原理氧化、还原分开进行一本质电势差(与电极材料、反应物、电解质溶液等均有关系)负极导线(外电路)电解质溶液(内电路)正极四要素还原剂氧化剂电子导体离子导体失电子场所得电子场所氧化反应还原反应e-+-【思考讨论】1.根据以上实验,说明原电池的工作原理和构成要素,以及组装原电池的操作注意事项。提示:(1)原电池的工作原理是将自发氧化还原反应中的两个半反应(氧化反应、还原反应)分别在两个不同的区域进行。(2)原电池的构成要素:①自发的氧化还原反应;②两个活泼性不同的电极;③电解质溶液或熔融状态;④形成闭合回路。(3)组装原电池的操作需注意:①Cu片面积要大些,锌片面积可小些;②锌片纯度要高;③正负极间的距离小于5cm;④稀硫酸的浓度为3%～5%;⑤电流表的量程及连接方式;⑥更换实验组之前要冲洗电极;⑦锌片不要一直插在稀硫酸中。2.能否用铁片作电极代替铜锌原电池中的锌片,为什么?提示:能。铁也能与稀硫酸反应,仍然具备构成原电池的条件。类型干电池(一次电池)充电电池(二次电池)燃料电池具有能量转换效率高、能长时间提供电能等优点而主要应用于航天和军事领域化学电池原电池的构成电解质导线电极电极反应物导体离子导体电子导体负极材料正极材料负极反应物正极反应物

×√×√×B×C2.某原电池的离子方程式是Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，该原电池正确的组成是（）

选项正极负极电解质溶液ACuZnHClBZnCuCuSO4CCuZnCuSO4DCuZnZnCl23.氢氧燃料电池已用于航天飞机，其工作原理如图所示。关于该燃料电池