高一化學(xué)必修2 原電池工作原理及其有用(上課的) ppt

1、化學(xué)能與電能化學(xué)能與電能 電能是現(xiàn)代社電能是現(xiàn)代社會中應(yīng)用最廣泛、會中應(yīng)用最廣泛、使用最方便、污染使用最方便、污染最小的一種二次能最小的一種二次能源，又稱為電力。源，又稱為電力。普通鋅錳電池普通鋅錳電池堿性電池堿性電池 鎳鎳鎘鎘電電池池小型高性能燃料電池小型高性能燃料電池 鋰離子電池鋰離子電池 鎳氫電池鎳氫電池 化學(xué)能電能化學(xué)能電能 ？（看書（看書P35頁第二、三段，回答問題）頁第二、三段，回答問題）1、當(dāng)氧化劑和還原劑直接接觸進行反應(yīng)時，化學(xué)、當(dāng)氧化劑和還原劑直接接觸進行反應(yīng)時，化學(xué)能要經(jīng)過一系列能量轉(zhuǎn)換才能轉(zhuǎn)換為電能。能要經(jīng)過一系列能量轉(zhuǎn)換才能轉(zhuǎn)換為電能。2、把氧化劑和還原劑分開，使氧化反

2、應(yīng)和還原反、把氧化劑和還原劑分開，使氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)在兩個不同區(qū)域進行。應(yīng)在兩個不同區(qū)域進行。3、需要在氧化劑和還原劑之間架設(shè)橋梁使電子從、需要在氧化劑和還原劑之間架設(shè)橋梁使電子從氧化劑區(qū)域流向還原劑區(qū)域。氧化劑區(qū)域流向還原劑區(qū)域。4、考慮氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)發(fā)生的條件和環(huán)境，、考慮氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)發(fā)生的條件和環(huán)境，化學(xué)物質(zhì)的選擇。化學(xué)物質(zhì)的選擇。5、從電學(xué)角度考慮儀器選擇和組裝問題。、從電學(xué)角度考慮儀器選擇和組裝問題?！狙菔緦嶒炓弧俊狙菔緦嶒炓弧?將鋅片、銅片插入稀硫酸，將鋅片、銅片插入稀硫酸，有何現(xiàn)象？有何現(xiàn)象？鋅片上鋅片上有有氣泡氣泡產(chǎn)生產(chǎn)生原理原理:Zn + 2H+ = Zn2+ +

3、 H22e-【演示實驗二】【演示實驗二】鋅片和銅片用鋅片和銅片用導(dǎo)線導(dǎo)線連接后插入稀連接后插入稀硫酸中硫酸中有何現(xiàn)象有何現(xiàn)象？實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象：銅片上有氣泡產(chǎn)生銅片上有氣泡產(chǎn)生問題探究問題探究CuZn 稀硫酸稀硫酸1.銅片上產(chǎn)生什么氣體銅片上產(chǎn)生什么氣體? 有人說有人說H2是由銅和稀硫是由銅和稀硫酸在這種特定的條件下反應(yīng)酸在這種特定的條件下反應(yīng)產(chǎn)生出來的。這種想法正確產(chǎn)生出來的。這種想法正確嗎？嗎？2.銅片上的電子從何來銅片上的電子從何來?2H+ + 2e=H2 演示實驗現(xiàn)象：電流計指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)！說明：產(chǎn)生了這就是一個最簡單的電池。電流CuZnAH2SO4CuZn電子的定向運動：電子的定向移

4、動形成電流。正負極？正負極？電子流出的一極是電子流入的一極是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- - -外電路：負極不斷產(chǎn)生電子跑到正極外電路：負極不斷產(chǎn)生電子跑到正極 電流：正極到負極電流：正極到負極 (電子流向與電流方向相反）電子流向與電流方向相反）負極負極正極正極電燈Cu Zn- - -Zn2+H+H+2H+2e=H2 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)還原反應(yīng)還原反應(yīng)負極負極正極正極電子沿導(dǎo)線傳遞，產(chǎn)生電流電子

5、沿導(dǎo)線傳遞，產(chǎn)生電流失去電子失去電子溶液中陽離子溶液中陽離子得到電子得到電子SO42-3原電池工作原理小結(jié)原電池工作原理小結(jié)較活潑金屬較活潑金屬 不活潑金屬不活潑金屬nZn2e=Zn2+根據(jù)能量守恒原理，這種產(chǎn)生出來的電根據(jù)能量守恒原理，這種產(chǎn)生出來的電能是從什么能量轉(zhuǎn)變來的呢？能是從什么能量轉(zhuǎn)變來的呢？化學(xué)能化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)殡娔茈娔艿难b置的裝置原電池原電池電子的轉(zhuǎn)移電子的轉(zhuǎn)移氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)電流電流如何檢驗原電池正負極？如何檢驗原電池正負極？用一干電池連接電流計驗證電子流向，確用一干電池連接電流計驗證電子流向，確定定Zn片片, Cu片的正負極是怎樣的？片的正負極是怎樣的？測干電池時

6、，電流計指針偏向正極測干電池時，電流計指針偏向正極2、電極反應(yīng)、電極反應(yīng)總反應(yīng)：總反應(yīng)：Zn + 2H+ = Zn2+ + H2(離子方程式離子方程式)負極：負極：正極：正極：原原電電池池氧氧化化還還原原反反應(yīng)應(yīng)Zn2e=Zn2+氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)失去電子失去電子2H+2e=H2 還原反應(yīng)還原反應(yīng)得到電子得到電子Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2(化學(xué)方程式化學(xué)方程式)Cu Zn- - -Zn2+H+H+2H+2e=H2 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)還原反應(yīng)還原反應(yīng)負極負極正極正極電子沿導(dǎo)線傳遞，產(chǎn)生電流電子沿導(dǎo)線傳遞，產(chǎn)生電流失去電子失去電子溶液中陽離子溶液中陽離子得到電子得到電子SO42-3

7、原電池工作原理小結(jié)原電池工作原理小結(jié)較活潑金屬較活潑金屬 不活潑金屬不活潑金屬nZn2e=Zn2+ 從化學(xué)反應(yīng)來看，使自發(fā)進行的氧化從化學(xué)反應(yīng)來看，使自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)的氧化和還原還原反應(yīng)的氧化和還原兩個過程分別兩個過程分別在在兩個電極上兩個電極上發(fā)生發(fā)生，使電子定向移動形成，使電子定向移動形成電流，實現(xiàn)電流，實現(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。工作原理工作原理問題探究：問題探究：使電子定向移動形成電使電子定向移動形成電流應(yīng)該具備哪些條件？流應(yīng)該具備哪些條件？1、前提：、前提：自發(fā)進行自發(fā)進行氧化還原氧化還原反應(yīng)（有電子轉(zhuǎn)移）反應(yīng)（有電子轉(zhuǎn)移） Cu Zn原電池中原電池中Zn片換成片換成

8、Ag片能形成原電池嗎片能形成原電池嗎 ？CuAg 稀硫酸稀硫酸（不可以）（不可以）2 2、電子為什么會定向移動（動力）？、電子為什么會定向移動（動力）？ 電子定向移動的動力：兩極有電勢差電子定向移動的動力：兩極有電勢差條件：條件：兩種兩種不同不同的金屬的金屬 （或一種金屬與（或一種金屬與石墨石墨）作電極）作電極（不可以）（不可以）能形成原電池嗎 ？（可以）（可以）CuZn- - -整個裝置是如何形成電流的閉合回路的整個裝置是如何形成電流的閉合回路的?外電路：負極不斷產(chǎn)生電子跑到正極外電路：負極不斷產(chǎn)生電子跑到正極 電流方向：正極到負極電流方向：正極到負極 (電子流向與電流方向電子流向與電流方向

9、相反）相反）負極負極正極正極電燈3、電子要定向移動還需什么條件、電子要定向移動還需什么條件?（不可以）（不可以）能形成原電池嗎能形成原電池嗎 ？（不可以）（不可以）原因：沒有形成閉合回路原因：沒有形成閉合回路1.1.有活動性不同的兩個電極：兩種不同有活動性不同的兩個電極：兩種不同的金屬的金屬 （或一種金屬與石墨）（或一種金屬與石墨）2.2.有電解質(zhì)溶液：電極材料均插入電解有電解質(zhì)溶液：電極材料均插入電解質(zhì)溶液中質(zhì)溶液中3.3.電極（金屬）能與電解質(zhì)溶液自發(fā)地電極（金屬）能與電解質(zhì)溶液自發(fā)地進行氧化還原反應(yīng)進行氧化還原反應(yīng)4.4.形成閉合回路：用導(dǎo)線相連（或直接形成閉合回路：用導(dǎo)線相連（或直接接觸），且電極放在同一份溶液中）接觸），且電極放在同一份溶液中）水果電池水果電池實踐活動實踐活動自制電池自制電池水果電池。如下圖：水果電池。如下圖：下列哪些裝置能構(gòu)成原電池？下列哪些裝置能構(gòu)成原電池？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稀鹽酸稀鹽酸Zn(B)稀硫酸稀硫酸MgAl(C)鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)1下列哪些裝置能構(gòu)成原電池？下列哪些裝置能構(gòu)成原電池？氫氧化鈉溶液氫氧化鈉溶液MgAl鞏固練習(xí)鞏固練