原電池工作原理-22張ppt精講

第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能——電池第1課時(shí)原電池的工作原理1.通過(guò)學(xué)習(xí)銅-鋅原電池，駕馭原電池的工作原理。2.相識(shí)帶鹽橋的原電池。水電站干脆從自然界取得的能源稱為一次能源火電站一次能源經(jīng)加工、轉(zhuǎn)換得到的能源稱為二次能源?；鹆Πl(fā)電中能量是如何轉(zhuǎn)化的呢？科學(xué)視野燃燒發(fā)電機(jī)

化學(xué)能熱能機(jī)械能電能蒸汽？能不能直接轉(zhuǎn)化？試劑和儀器：CuSO4溶液，鋅粉，鋅片，銅片，檢流計(jì)(G)，導(dǎo)線，大燒杯將鋅粉加入CuSO4溶液中，會(huì)發(fā)生反應(yīng):Zn+Cu2+====Zn2++Cu。該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)試驗(yàn)將該反應(yīng)所釋放的能量轉(zhuǎn)化為電能并實(shí)施你設(shè)計(jì)的試驗(yàn)。畫(huà)出裝置圖并標(biāo)出名稱。GZnCuCuSO4溶液正極(Cu):Cu2++2e-====

Cu(還原反應(yīng)）負(fù)極(Zn):Zn-2e-====Zn2+(氧化反應(yīng)）

一、原電池的工作原理1.負(fù)極失電子，電子經(jīng)導(dǎo)線流向正極，溶液中的陽(yáng)離子在正極表面得電子。CuZn---Zn2+Cu2+陽(yáng)離子陰離子SO42-2.電極反應(yīng)電子沿導(dǎo)線傳遞，產(chǎn)生電流推斷下列哪些是原電池，并指出正負(fù)極。ABCD√√FG√√E例1請(qǐng)指出下列原電池中電子的流向及正負(fù)極的名稱，并寫(xiě)出電極反應(yīng)式和電池總反應(yīng)式。正極(Ag)：負(fù)極(Fe)：Cu2++2e-====Cu總反應(yīng)：Fe+Cu2+====Fe2++CuFe-2e-====Fe2+電子的流向：由Fe流向Ag。這是改進(jìn)后的Cu-Zn原電池，仍能形成電流。如圖所示，還能形成電流嗎？常用瓊脂和KCl。Cl-向鋅鹽方向移動(dòng)，K+向銅鹽方向移動(dòng)，使硫酸鋅和硫酸銅溶液始終保持電中性，從而保證電子(帶負(fù)電荷)不斷從Zn極流向Cu極。了解鹽橋的成分和作用：鹽橋負(fù)極電子流出發(fā)生氧化反應(yīng)Zn–2e-====Zn2+正極電子流入發(fā)生還原反應(yīng)Cu2++2e-====Cu材料相對(duì)活潑材料相對(duì)不活潑電解質(zhì)溶液負(fù)極反應(yīng)式正極反應(yīng)式原電池原理鹽橋例2關(guān)于如圖所示裝置的敘述，下列敘述正確的是()A．銅是陽(yáng)極，銅片上有氣泡產(chǎn)生B．銅片質(zhì)量漸漸削減C．電流從鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片D．銅離子在銅片表面被還原D不確定。例如：負(fù)極：2Al+8OH－–6e-====2[Al(OH)4]－正極：6H2O+6e-====3H2↑+6OH－依據(jù)金屬活動(dòng)性依次表可知，鎂比鋁活潑。用鎂和鋁作原電池的兩電極，鎂確定作負(fù)極嗎？總反應(yīng)：2Al+2OH－+6H2O====2[Al(OH)4]－+3H2↑二、原電池原理的應(yīng)用1.加快氧化還原反應(yīng)的速率緣由：鋅置換出銅，形成銅-鋅原電池，加快了反應(yīng)速率。例如：用鋅和稀硫酸反應(yīng)制氫氣，常加入少量CuSO4溶液。CuZnCuSO4溶液2.比較金屬的活動(dòng)性一般負(fù)極是活潑金屬，正極金屬的活潑性較弱。例：把a(bǔ)、b、c、d四塊金屬浸泡在稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連可以組成各種原電池．若a、b相連時(shí)，a為負(fù)極；c、d相連時(shí)，c為負(fù)極；a、c相連時(shí)，c為正極；b、d相連時(shí)，b為正極．則這四種金屬的活動(dòng)性依次由大到小為。a＞bc＞da＞cd＞ba＞c＞d＞b用比鐵更活潑的金屬作負(fù)極可以疼惜鋼鐵。純鐵不易生銹。生鐵是鐵、碳合金，在確定條件下構(gòu)成原電池時(shí)鐵作負(fù)極，更簡(jiǎn)潔腐蝕。你能利用原電池原理來(lái)疼惜金屬嗎？負(fù)極負(fù)極ZnFe電解質(zhì)溶液FeSn活潑性：Zn>Fe>Sn鍍鋅鐵和鍍錫鐵相比較，誰(shuí)更耐腐蝕？鍍鋅鐵原電池的工作原理CuZn---Zn2+Cu2+陽(yáng)離子陰離子SO42-電子沿導(dǎo)線傳遞，產(chǎn)生電流兩極發(fā)生的反應(yīng)：負(fù)極(Zn):氧化反應(yīng)正極(Cu):還原反應(yīng)負(fù)極→正極正極→負(fù)極陽(yáng)離子移向正極陰離子移向負(fù)極溶液中離子的移動(dòng)方向電流的流向：電子的流向：1.如圖所示，在鐵圈和銀圈的焊接處，用一根棉線將其懸在盛水的燒杯中，使之平衡；當(dāng)心地向燒杯中心滴入CuSO4溶液，片刻后可視察到的現(xiàn)象是()A.鐵圈和銀圈左右搖擺不定B.保持平衡狀態(tài)C.鐵圈向下傾斜D.銀圈向下傾斜

D2.對(duì)于原電池的電極名稱，下列敘述正確的是()A.電子流入的為負(fù)極B.比較活潑的為正極C.電子流入的為正極D.發(fā)生氧化反應(yīng)的為正極C3.X、Y、Z、W四種金屬片插入稀鹽酸中,用導(dǎo)線連接,可以組成原電池,試驗(yàn)結(jié)果如下圖所示:則四種金屬的活潑性由強(qiáng)到弱的依次為_(kāi)___________。Z>Y>X>WZ>YZ>WY>XX>W4.銀鋅電池廣泛用作各種電子儀器的電源，其充電和放電過(guò)程可以表示為:2Ag+Zn(OH)2Ag2O+Zn+H2O，則電池放電時(shí)，負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是（）A.Ag B.Zn(OH)2C.Ag2OD.ZnD0+2充電放電5.鹽酸與鋅片反應(yīng)時(shí)，若加入可溶性醋酸銅〔(CH3COO)2Cu〕固體，將產(chǎn)生兩種影響反應(yīng)速率的因素。其一是：_________________________________________；其二是：________________________________________________________________。