化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化-原電池的工作原理（第1課時）（課件）高一化學(xué)2019選擇性必修一

專題一第二單元化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化01原電池的工作原理原電池ZnZn2+H+H+Cue-e-e-e-

H2H+H+

H2

稀硫酸正極還原反應(yīng)2H＋＋2e-===H2↑總反應(yīng)：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑負(fù)極氧化反應(yīng)Zn-2e-===Zn2＋

化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置原電池的工作原理原電池的構(gòu)成條件：3、形成閉合回路4、氧化還原反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行2、兩電極插入電解質(zhì)溶液中1、兩種活潑性不同的金屬(或另一種為非金屬導(dǎo)體)構(gòu)成電極原電池原電池的工作原理原電池的工作原理負(fù)極氧化反應(yīng)正極還原反應(yīng)+-e-外電路電子遷移：負(fù)→正內(nèi)電路離子遷移：陽離子：移向正極陰離子：移向負(fù)極角度1電極反應(yīng)角度2粒子遷移原電池原理示意圖原電池的工作原理Zn+

Cu2+==

Cu

+Zn2+電極反應(yīng)：負(fù)極：Zn-2e-==Zn2+

正極：Cu2++2e-==

Cu總反應(yīng)：Zn2+Cu2+鋅片逐漸溶解，銅片上紅色固體質(zhì)量增加，溶液顏色變淺，電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，其中哪些與預(yù)測一致，哪些與預(yù)測不同？原電池的工作原理相同：銅片表面附著紅色固體，電流表指針偏轉(zhuǎn)。不同：鋅片表面附著紅色固體電流逐漸衰減原電池的工作原理兩個溶液間缺少離子導(dǎo)體，無法形成閉合回路。為什么沒有電流？原電池的工作原理鹽橋中通常裝有含KCl飽和溶液的瓊膠，K+和Cl-可在其中自由移動。鹽橋原電池的工作原理鹽橋的作用③避免電極與電解質(zhì)溶液直接反應(yīng)，相比單液原電池有利于最大程度地將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。①形成閉合回路。②平衡兩側(cè)溶液的電荷，使溶液保持電中性。雙液電池的工作原理CuSO4溶液ZnCue-Zn2+Cu2+Cl-K+ZnSO4溶液e-原電池的工作原理多數(shù)情況下把a(bǔ)、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池。若a、b相連時，a為負(fù)極；c、d相連時，電流由d到c；a、c相連時，c極上產(chǎn)生大量氣泡；b、d相連時，b上有大量氣泡產(chǎn)生，則四種金屬的活動性順序由強(qiáng)到弱的為()

A．a(chǎn)>b>c>dB．a(chǎn)>c>d>bC．c>a>b>dD．b>d>c>aB強(qiáng)化鞏固電極反應(yīng)式遵循質(zhì)量守恒、得失電子守恒及電荷守恒，遵循離子方程式的書寫規(guī)則，兩電極反應(yīng)式相加得電池總化學(xué)(或離子)方程式。原電池的工作原理一般電極反應(yīng)式的書寫方法1、書寫電極反應(yīng)式的原則①找出氧化劑和還原劑，判斷原電池的正、負(fù)極。②結(jié)合介質(zhì)的酸堿性確定還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物。③寫出電極反應(yīng)式，將兩式相加得總反應(yīng)式。原電池的工作原理一般電極反應(yīng)式的書寫方法2、一般電極反應(yīng)式的書寫方法將兩電極反應(yīng)式相加(注意兩極得失電子數(shù)相等)可得電池總反應(yīng)式。3.書寫電極反應(yīng)式的基本類型(1)類型一題目給定原電池的裝置圖，未給總反應(yīng)式遵循氧化還原反應(yīng)離子方程式的配平原則，寫出電極反應(yīng)式。原電池的工作原理結(jié)合電解質(zhì)判斷出還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物。首先找出原電池的正、負(fù)極，即分別找出氧化劑和還原劑。1234強(qiáng)化鞏固(1)甲裝置中正極為________，電極反應(yīng)式為__________________，負(fù)極為__________，電極反應(yīng)式為________________。(2)乙裝置中正極為_____，電極反應(yīng)式為__________________，負(fù)極為______，電極反應(yīng)式為________________________。Al2H＋＋2e－===H2↑MgMg－2e－===Mg2＋

Mg6H2O＋6e－===3H2↑＋6OH－Al2Al－6e－＋8OH－===2AlO2(－)＋4H2O3.書寫電極反應(yīng)式的基本類型(2)類型二題目給出原電池的總反應(yīng)式若有一個電極反應(yīng)式較難寫出，可先寫出較易寫出的電極反應(yīng)式，然后再用總反應(yīng)式減去該電極反應(yīng)式即得到另一電極反應(yīng)式。原電池的工作原理當(dāng)氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物由多種元素組成時，還應(yīng)考慮電解質(zhì)是否參與了反應(yīng)。分析原電池總反應(yīng)式中各元素的化合價變化情況，找出氧化劑及其對應(yīng)的還原產(chǎn)物，氧化劑發(fā)生的反應(yīng)即為正極反應(yīng)；找出還原劑及其對應(yīng)的氧化產(chǎn)物，還原劑發(fā)生的反應(yīng)即為負(fù)極反應(yīng)。123強(qiáng)化鞏固根據(jù)下列原電池的總反應(yīng)式，寫出其電極反應(yīng)式。(1)利用反應(yīng)2Cu＋O2＋2H2SO4===2CuSO4＋2H2O可制備硫酸銅，若將該反應(yīng)設(shè)計為原電池，其負(fù)極反應(yīng)式是__________________________，正極反應(yīng)式是_______________________。(2)某原電池總反應(yīng)為2FeO42－＋3H2===Fe2O3＋4OH－＋H2O，在該原電池中：負(fù)極反應(yīng)式是______________________________；正極反應(yīng)式是__________________________________。2FeO42－＋5H2O＋6e－===Fe2O3＋10OH－2Cu－4e－===2Cu2＋O2＋4e－＋4H＋===2H2O3H2－6e－＋6OH－===6H2O1理論上，任何自發(fā)的氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計成原電池。2外電路：還原性較強(qiáng)的物質(zhì)在負(fù)極上失去電子，氧化性較強(qiáng)的物質(zhì)在正極上得到電子。3內(nèi)電路：將兩電極浸入電解質(zhì)溶液中，陰、陽離子作定向移動。設(shè)計原電池設(shè)計原電池請用FeCl3溶液、CuCl2溶液、鹽橋、銅片、石墨棒設(shè)計原電池實(shí)現(xiàn)電池反應(yīng)：2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2(負(fù)極)：Cu－2e－===Cu2＋(正極)：2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋延時符課堂小結(jié)課堂練習(xí)D1、某固體酸燃料電池以CsHSO4固體為電解質(zhì)傳遞H＋，其基本結(jié)構(gòu)如圖所示，電池總反應(yīng)可表示為2H2＋O2===2H2O。下列有關(guān)說法正確的是(

)A．電子通過外電路從b極流向a極B．b極上的電極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．每轉(zhuǎn)移0.1mol電子，消耗1.12L的H2D．H＋由a極通過固體電解質(zhì)移向b極課堂練習(xí)A2、原電池的電極反應(yīng)式不僅與電極材料的性質(zhì)有關(guān)，也與電解質(zhì)溶液有關(guān)。下列說法錯誤的是()A．由Fe、Cu、FeCl3溶液組成的原電池，負(fù)極反應(yīng)式為Cu－2