《化学反应原理》鲁教版原电池的工作原理.ppt

普通干电池,钮扣电池,笔记本电脑 专用电池,摄像机 专用电池,“神六”用 太阳能电池,手机电池,第3节 化学能转化为电能电池,学习目标： 1、分析铜锌原电池，了解原电池的工作原理，了解根据电极反应和电流的方向判断原电池正极、负极的方法，以及电极反应的概念。 2、了解几种重要的化学电源，掌握原电池的实际应用。 3、分析铜铁接触形成原电池而发生腐蚀的例子，了解金属腐蚀的电化学原理以及防护的原则。 4、通过学习，进一步从能量的角度理解化学科学对人类生活的重要贡献。,第3节 化学能转化为电能电池,原电池的工作原理,温故知新,原电池的工作原理,温故知新,1、原电池：把化学能转化为电能的装置。,2、构成原电池的条件,（1）有二种活泼性不同的金属（或金属与非金属） 做电极； （2）两电极在电解质溶液中； （3）形成闭合回路; （4）有自发的氧化还原反应。,原电池的工作原理,练习,判断下列装置是否能形成原电池？,A,B,C,D,E,F,原电池的工作原理,自主探究1,实验1. 将锌片加入CuSO4溶液中，测量溶液温度的变化，分析能量变化的情况。记录实验1的现象和结论。,现象：,锌片溶解,有红色物质析出,温度计显示温度迅速上升.,结论（反应的实质）：,Zn+ Cu2+ Zn2+ + Cu,在实验1中：,锌原子失去电子直接转移给Cu2+,原电池的工作原理,自主探究1,实验2. 如果锌片加入CuSO4溶液的反应是放热反应， 请设计实验将该反应释放的能量转化为电能并 实施你所设计的实验。,试剂和仪器：CuSO4溶液，锌片，铜片，温度 计，检流计，导线，大烧杯。,思考并设计实验方案，预测实验2的现象和结论。,原电池的工作原理,实验2. 如果锌片加入CuSO4溶液的反应是放热反应， 请设计实验将该反应释放的能量转化为电能并 实施你所设计的实验。,自主探究1,现象：,结论：,锌片溶解而变细,铜上有红色物质析出,电流计指针发生偏转.,Zn-2e-=Zn2+,Cu2+2e-=Cu,在实验2中：,锌原子失去的电子沿导线定向移动到铜电极，而在溶液中阴阳离子发生了定向移动，从而构成闭合回路。,原电池的工作原理,A,锌,e-,e-,铜,SO42-,Cu2+,SO42-,Cu2+,Cu2+,Zn2+,Cu2+,Cu2+,SO42-,CuSO4溶液,Cu2+,SO42-,e-,e-,e-,e-,+,思考与讨论,该电池的电子流向？电极反应？,原电池的工作原理,原理分析：,负极: 氧化反应 正极： 还原反应,1、电极反应,Zn-2e- Zn2+,Cu2+2e- Cu,锌片失去电子，铜离子得到电子，两极之间溶液离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动，构成闭合回路，使两个电极反应不断进行，发生有序的电子转移过程，产生电流。,总反应：Zn+ Cu2+ Zn2+ + Cu,原电池的工作原理,思考,原电池中电极反应的反应物一定来源于电极材料和电解质溶液吗？,原电池的工作原理,思考：,下列装置能否实现化学能向电能的转化？如果不行，将如何改进使其形成原电池？,ZnSO4溶液,CuSO4溶液,原电池的工作原理,思考：,ZnSO4溶液,CuSO4溶液,盐桥：在U形管中装满用饱和KCl溶液和琼胶作成的冻胶。,改进的装置：,原电池的工作原理,交流研讨：,1、在盐桥插入之前，检流计指针是否发生偏转？ 2、在盐桥插入之后，检流计指针是否发生偏转？ 3、左右烧杯中各发生了什么反应？ 4、该装置与普通锌铜原电池相比，有什么不同的地方？,半电池：包括电极材料和电解质溶液，两个隔离的半电池通过盐桥连接起来。,原电池的工作原理,盐桥的作用：使Cl-向锌盐方向移动，K+向铜盐方向移 动，使Zn盐和Cu盐溶液一直保持电中性，从而使电子 不断从Zn极流向Cu极，使电流持续传导。,Zn-2e-=Zn2+,Cu2+2e-=Cu,总反应：Zn+ Cu2+ Zn2+ + Cu,原电池的氧化反应和还原反应分别在两个电极上进行，两个原电池装置本质上是完全相同的。,电池反应,原电池的工作原理,练习：,为获得较长时间的稳定电流,如何将由“Zn-稀H2SO4-Cu”组成的原电池（如左下图）进行简单改装？,1、将A、B、C、D四块不同的金属片浸入稀硫酸，导线两两相连可组成原电池。若A、B相连形成原电池时，A为负极，C、D相连形成原电池时，C为负极，A、C相连形成原电池时，C极有大量的气泡产生，D、B相连形成原电池时，B极有大量的气泡产生。则这四种金属的活动性由大到小的顺序是（ ） A、CABD B、ABCD C、ACDB D、DBAC,C,3、下列关于实验现象的描述不正确的是（ ） A把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡 B用锌片做阳极，铁片做做阴极，电解氯化锌溶液，铁片表面出现一层锌 C把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁 D把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快,C,第3节 化学能转化为电能电池,电池 化学能转化为电能,装置： 原电池,电极反应