福建省晉江市季延中學(xué)高中化學(xué) 1.1.2 原電池課件2 蘇教版選修4.ppt

第一節(jié)原電池的工作原理 專題1化學(xué)反應(yīng)與能量變化 第二單元化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化 設(shè)疑 請根據(jù)你的經(jīng)驗(yàn)猜想zn與cuso4溶液的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng) 如何證明 教材p13 活動與探究 實(shí)驗(yàn)1 現(xiàn)象 溫度迅速上升 有紅色物質(zhì)析出 結(jié)論 化學(xué)能 熱能 zn cu2 zn2 cu 思考 該反應(yīng)放出的能量除了可以轉(zhuǎn)化為熱能之外 還可以轉(zhuǎn)化為什么能量 zn電極 zn 2e zn2 氧化反應(yīng) cu電極 2h 2e h2 還原反應(yīng) 總反應(yīng)式 zn 2h zn2 h2 氧化還原反應(yīng) 負(fù)極 正極 e e 銅片 鋅片 一 原電池 1 原電池 2 原電池工作原理 氧化 還原反應(yīng) 把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置 不偏轉(zhuǎn) 不偏轉(zhuǎn) 不偏轉(zhuǎn) 偏轉(zhuǎn) 3 形成原電池的條件 體系有自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng) 有活動性不同的兩極 一極發(fā)生失電子 氧化反應(yīng) 負(fù)極一極發(fā)生得電子 還原反應(yīng) 正極 必須能形成閉合回路 cu zn 練習(xí) 結(jié)合原電池的構(gòu)成條件 判斷下列裝置能否構(gòu)成原電池 cuso4 znso4 1 電路 外電路 內(nèi)電路 電子流向 由失電子的一極向得電子的一極 電流方向 與電子流向相反 陰離子流向與電子流向一致 陽離子流向與電流一致 4 原電池中的基本關(guān)系 2 電極 負(fù)極 電子流出的一極 正極 電子流入的一極 3 電極反應(yīng)式 負(fù)極 失電子 發(fā)生氧化反應(yīng) 正極 得電子 發(fā)生還原反應(yīng) 總反應(yīng)式 兩極疊加 氧化還原反應(yīng) 4 原電池中的基本關(guān)系 cu2 2e cu還原反應(yīng) 電池總反應(yīng) zn cu2 cu zn2 鞏固練習(xí) 電極反應(yīng)式 負(fù)極 電極 正極 電極 鋅 銅 zn 2e zn2 氧化反應(yīng) 現(xiàn)象 電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)鋅片變薄 銅片變厚 結(jié)論 負(fù)極 zn電極 zn 2e zn2 正極 cu電極 cu2 2e cu 教材p13 活動與探究 實(shí)驗(yàn)2 電池總反應(yīng) zn cu2 cu zn2 1 鹽橋的作用是什么 使整個裝置構(gòu)成通路 平衡電荷 保證其連接的兩個半電池中的電解質(zhì)溶液呈電中性 2 此電池的優(yōu)點(diǎn) 能產(chǎn)生持續(xù) 穩(wěn)定的電流 提高原電池電流效率 思考 負(fù)極 fe 2e fe2 正極 cu2 2e cu cu fe cuso4 feso4 教材p14 活動與探究 電池反應(yīng) fe cu2 fe2 cu 練習(xí) 用2fe3 cu 2fe2 cu2 設(shè)計一個原電池 畫出示意圖 寫出電極反應(yīng) 正極 2fe3 2e 2fe2 負(fù)極 cu 2e cu2 cu c cuso4 fecl3 與原電池相關(guān)的概念 1 電路 外電路 內(nèi)電路 電子流向 電流方向 陰離子流動方向 陽離子流動方向 2 電極 正極 電子流入的一極 負(fù)極 電子流出的一極 3 電極反應(yīng)式 正極 2h 2e h2 負(fù)極 zn 2e zn2 4 總反應(yīng)式 zn 2h zn2 h2 氧化反應(yīng) zn 2e zn2 銅鋅原電池 電解質(zhì)溶液 失e 沿導(dǎo)線傳遞 有電流產(chǎn)生 還原反應(yīng) cu2 2e cu 陰離子 陽離子 總反應(yīng) 負(fù)極 正極 cu2 2e cu zn 2e zn2 zn cu2 zn2 cu 離子方程式 電極反應(yīng) 正極 負(fù)極 氧化反應(yīng) 還原反應(yīng) 陽離子 原電池原理 外電路 內(nèi)電路 負(fù)極 fe 2e fe2 正極 2h 2e h2 總 fe 2h fe2 h2 負(fù)極 fe 2e fe2 正極 2fe3 2e 2fe2 總 2fe3 fe 3fe2 練習(xí)1 書寫如下電池反應(yīng)的電極方程式 負(fù)極 2al 8oh 6e 2alo2 4h2o正極 6h2o 6e 6oh 3h2 總 2al 2oh 2h2o 2alo2 3h2 練習(xí)2 書寫如下電池反應(yīng)的電極方程式 1 認(rèn)識常見的化學(xué)電源 神六 的太陽能電池 手機(jī)專用電池 化學(xué)電源 一次電池 二次電池 燃料電池 堿性鋅錳電池 鉛蓄電池 氫氧燃料電池 鋰離子電池 銀鋅蓄電池 普通鋅錳干電池 鋅銀紐扣電池 化學(xué)電源的分類 問題1 你了解銀鋅紐扣電池構(gòu)造嗎 正負(fù)極分別是什么 電解質(zhì)是什么 能寫出它的電極反應(yīng)式和電池反應(yīng)方程式嗎 探究一次電池的工作原理 負(fù)極 zn 2oh 2e zn oh 2 正極 ag2o h2o 2e 2ag 2oh 總反應(yīng) zn ag2o h2o zn oh 2 2ag 電池比能量大 電壓穩(wěn)定 儲存時間長 適宜小電流和連續(xù)放電 問題2 你了解堿性鋅錳電池構(gòu)造嗎 正負(fù)極分別是什么 電解質(zhì)是什么 能寫出它的電極反應(yīng)式和電池反應(yīng)方程式嗎 正極 2mno2 2h2o 2e 2mnooh 2oh 優(yōu)點(diǎn) 比能量和儲存時間有所提高 適用于大電流和連續(xù)放電 缺點(diǎn) 多數(shù)只能一次使用 不能充電 價格較貴 探究二次電池的工作原理 問題3 你了解鉛蓄電池構(gòu)造嗎 正負(fù)極分別是什么 電解質(zhì)是什么 能寫出它放電時的電極反應(yīng)式和電池反應(yīng)方程式嗎 問題4 鉛蓄電池放電一段時間后 正負(fù)極板 電解質(zhì)溶液有何變化 如何使其 恢復(fù)元?dú)?恢復(fù)過程中又發(fā)生哪些變化 放電總反應(yīng) pb pbo2 2h2so4 2pbso4 2h2o pb so42 2e pbso4 正極 pbo2 4h so42 2e 2pbso4 2h2o 負(fù)極 放電過程 是原電池反應(yīng) 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 充電過程 是電解池反應(yīng) 電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 陰極 pbso4 2e pb so42 陽極 pbso4 2h2o 2e pbo2 4h so42 充電總反應(yīng) 2pbso4 2h2o pb pbo2 2h2so4 pb pbo2 2h2so42pbso4 2h2o 缺點(diǎn) 比能量低 笨重 廢棄電池污染環(huán)境 優(yōu)點(diǎn) 可重復(fù)使用 電壓穩(wěn)定 使用方便 安全可靠 價格低廉 其它二次電池 鎳鎘電池 鎳氫電池 鋰離子電池 聚合物鋰離子蓄電池 減少污染節(jié)約資源 大家一起來認(rèn)識 廢電池污染 探究燃料電池的工作原理 問題5 通過閱讀課本16頁的資料卡片 你能自主書寫出堿性氫氧燃料電池兩極的電極反應(yīng)式嗎 如果電解質(zhì)為酸性溶液電極反應(yīng)式還相同嗎 燃料電池 燃料電池是一種連續(xù)地將燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學(xué)電池 氫氣 烴 肼 甲醇 氨 煤氣燃料電池 酸性電解質(zhì) 堿性電解質(zhì)負(fù)極 2h2 4e 4oh 4h2o正極 o2 2h2o 4e 4oh 總反應(yīng) 2h2 o2 2h2o 負(fù)極 2h2 4e 4h 正極 o2 4h 4e 2h2o 總反應(yīng) 2h2 o2 2h2o 1 比較金屬活動性強(qiáng)弱 例1 下列敘述中 可以說明金屬甲比乙活潑性強(qiáng)的是 c 將甲乙作電極組成原電池時甲是負(fù)極 a 甲和乙用導(dǎo)線連接插入稀鹽酸溶液中 乙溶解 甲上有h2氣放出 b 在氧化 還原反應(yīng)中 甲比乙失去的電子多 d 同價態(tài)的陽離子 甲比乙的氧化性強(qiáng) c 原電池原理應(yīng)用 2 比較反應(yīng)速率 例2 下列制氫氣的反應(yīng)速率最快的是 粗鋅和1mol l鹽酸 b a 純鋅和1mol l硫酸 純鋅和18mol l硫酸 c 粗鋅和1mol l硫酸的反應(yīng)中加入幾滴cuso4溶液 d d 原電池原理應(yīng)用 3 比較金屬腐蝕的快慢 例3 下列各情況 在其中fe片腐蝕由快到慢的順序是 5 2 1 3 4 原電池原理應(yīng)用 例4 下列裝置中四塊相同的zn片 放置一段時間后腐蝕速率由慢到快的順序是 4 2 1 3 4 原電池原理的綜合應(yīng)用 例6 市場上出售的 熱敷袋 的主要成分為鐵屑 炭粉 木屑 少量氯化鈉和水等 熱敷袋 啟用之前用塑料袋使其與空氣隔絕 啟用時 打開塑料袋輕輕揉搓就會放出熱量 使用完后 會發(fā)現(xiàn)有大量鐵銹存在 熱敷袋 是利用放出熱量 2 炭粉的主要作用是 3 加入氯化鈉的主要作用是 4 木屑的作用是 鐵被氧化 與鐵屑 氯化鈉溶液構(gòu)成原電池 加速鐵屑的氧化 氯化鈉溶于水 形成電解質(zhì)溶液 使用 熱敷袋 時受熱均勻 原電池原理應(yīng)用 2 改變化學(xué)反應(yīng)速率 如實(shí)驗(yàn)室用粗鋅與硫酸反應(yīng)制取氫氣 1 進(jìn)行金屬活動性強(qiáng)弱比較 3 電化學(xué)保護(hù)法 即將金屬作為原電池的正極而受到保護(hù) 如在鐵器表面鍍鋅 原電池的主要應(yīng)用 4 解釋某些化學(xué)現(xiàn)象 1 如圖裝置 電流表g發(fā)生偏轉(zhuǎn) 同時a極逐漸變粗 b極逐漸變細(xì) c為電解質(zhì)溶液 則a b c應(yīng)是下列各組中的哪一組 a a是鋅 b是銅 c為稀h2so4b a是銅 b是鋅 c為稀硫酸c a是鐵 b是銀 c為agno3溶液d a是ag b是鐵 c為agno3溶液 d 練習(xí) 1 下列關(guān)于下圖所示原電池的說法正確的是a鋁片為正極b正極上有h2產(chǎn)生cal是電池的負(fù)極 開始工作時溶液中會立即有白色沉淀析出d當(dāng)轉(zhuǎn)移0 04mole 時 產(chǎn)生0 01molo2 cu b c 練習(xí)2 x y z w四種金屬片進(jìn)入稀鹽酸中 用導(dǎo)線連接 可以組成原電池 實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示 則四種金屬