原电池课件武汉市第六十八中学胡化明

1、（1）发现问题）发现问题（2）问题探究）问题探究（3）理论分析）理论分析（4）实验验证）实验验证（1）发现问题）发现问题化学小史化学小史 意大利解剖学和医学教授意大利解剖学和医学教授伽伽伐尼伐尼，在一次解剖青蛙的实验中，在一次解剖青蛙的实验中意外发现，当用两种不同金属材意外发现，当用两种不同金属材质的解剖刀同时触碰青蛙腿时，质的解剖刀同时触碰青蛙腿时，蛙腿会发生痉挛。为此，蛙腿会发生痉挛。为此， 他又做了一系列的实验，他又做了一系列的实验， 用不同金属丝接通蛙腿用不同金属丝接通蛙腿 时，时，蛙腿都会产生痉挛。蛙腿都会产生痉挛。蛙腿蛙腿化学小史化学小史 格林太太开朗、乐观。开怀大笑格林太太开朗、

2、乐观。开怀大笑的时候，大家会发现她一口整齐洁白的时候，大家会发现她一口整齐洁白的牙齿中镶有两颗假牙。一颗金牙，的牙齿中镶有两颗假牙。一颗金牙，一颗钢牙一颗钢牙 ，这是一次车祸后留下的痕，这是一次车祸后留下的痕迹。迹。 令人百思不得其解的是，自从镶令人百思不得其解的是，自从镶了这两颗假牙后，格林太太经常头痛了这两颗假牙后，格林太太经常头痛失眠失眠医生绞尽脑汁，病情也不见医生绞尽脑汁，病情也不见好转好转 思考思考 为什么为什么“蛙腿会痉挛蛙腿会痉挛”、“两颗假牙会引发头痛两颗假牙会引发头痛”呢？呢？（电流的作用）（电流的作用）思考思考 既然肯定了这两种现象都既然肯定了这两种现象都是由电流引起的，那

3、么这里的是由电流引起的，那么这里的电流是如何产生的呢？电流是如何产生的呢？一、电能的来源一、电能的来源火电火电81.2水电水电17.6其它其它1.21.2火电站工作原理图火电站工作原理图交流与讨论交流与讨论火力发电的优缺点？火力发电的优缺点？优点优点缺点缺点投资少、建厂快、技术成投资少、建厂快、技术成熟、安全可靠熟、安全可靠能源危机、污染环境、资能源危机、污染环境、资源利用率低源利用率低思考思考 如何将化学能直接转化为如何将化学能直接转化为电能，进而提高资源的利用率电能，进而提高资源的利用率呢？呢？（阅读课本阅读课本P40）分析与小结分析与小结 火力发电中，火力发电中，燃烧燃烧是化学能转变为是

4、化学能转变为电能的电能的关键关键。燃烧作为氧化还原反应，。燃烧作为氧化还原反应，本质是氧化剂与还原剂之间电子的转移。本质是氧化剂与还原剂之间电子的转移。 能不能使氧化还原反应中的电子转能不能使氧化还原反应中的电子转移在移在不同区域不同区域内进行，从而形成电流，内进行，从而形成电流，将化学能直接转化为电能呢？将化学能直接转化为电能呢？CuZn 稀硫酸稀硫酸【学生实验一】【学生实验一】: :将锌片、铜片插入稀硫酸，有何现象？将锌片、铜片插入稀硫酸，有何现象？【问题【问题】: :你还能发现什么现象吗你还能发现什么现象吗? ?【学生实验二】【学生实验二】: :将锌片、铜片靠在一起插入稀硫酸，有将锌片、

5、铜片靠在一起插入稀硫酸，有何现象？何现象？锌片上锌片上有有气泡气泡产生产生CuZn 稀硫酸稀硫酸铜片上铜片上有有气泡气泡产生产生1799年意大利著名科学家年意大利著名科学家 Volta,A. 在一次在一次实验的过程中实验的过程中偶然偶然发现了上述发现了上述实验现象实验现象。这个实验现象与人们当时的认识是这个实验现象与人们当时的认识是矛盾矛盾的。的。由于这个实验现象是在由于这个实验现象是在不经意之中偶然不经意之中偶然发现发现的，很多人对之并不重视。的，很多人对之并不重视。但是但是Volta,A. 认为，这可能是一个有着认为，这可能是一个有着重大重大意义的偶然发现意义的偶然发现。在这个与常识相反的

6、实验。在这个与常识相反的实验现象背后，可能隐藏着还尚未被人们发现的现象背后，可能隐藏着还尚未被人们发现的科学真理。于是他深入研究了这个现象，最科学真理。于是他深入研究了这个现象，最终得出了科学真理。他的这个实验对于科学终得出了科学真理。他的这个实验对于科学的发展具有深远的影响。的发展具有深远的影响。【实验】锌片和铜片用【实验】锌片和铜片用导线导线连接后插入稀硫酸中连接后插入稀硫酸中Volta,A. 实验实验实验现象实验现象：铜片上有气泡产生铜片上有气泡产生纯净的锌片上没有气泡产生纯净的锌片上没有气泡产生CuZn 稀硫酸稀硫酸（1）铜片上的气体可能是什么？）铜片上的气体可能是什么？H2、O2、S

7、O2、H2S（2）如何确定该气体呢？）如何确定该气体呢？无色无味、无色无味、具有可燃性、具有可燃性、在空气中点燃产生爆鸣声在空气中点燃产生爆鸣声结论结论:该气体应该是该气体应该是H2（2）问题探究）问题探究CuZn 稀硫酸稀硫酸（3）有人说）有人说H2是由铜和稀硫酸是由铜和稀硫酸在这种特定的条件下反应在这种特定的条件下反应产生出来的。这种想法正产生出来的。这种想法正确吗？确吗？溶液没有变成蓝色，说明溶液没有变成蓝色，说明没有没有Cu2+生成生成结论：铜片没有参加化学结论：铜片没有参加化学反应。反应。问题探究问题探究CuZn 稀硫酸稀硫酸问题探究问题探究（4）纯净的锌片上没有气泡产生，）纯净的锌

8、片上没有气泡产生，锌片有没有参加反应呢？锌片有没有参加反应呢？锌片质量减少，溶液质量增锌片质量减少，溶液质量增加，加，往溶液中滴加适量往溶液中滴加适量NaOH溶溶 液 ， 会 有液 ， 会 有 Z n ( O H )2沉 淀 产 生 。沉 淀 产 生 。结论：锌片参加了化学反应。结论：锌片参加了化学反应。CuZn 稀硫酸稀硫酸问题探究问题探究（5）如何通过实验确定稀硫酸有无）如何通过实验确定稀硫酸有无参加反应？参加反应？用用pH试纸测定溶液的试纸测定溶液的pH值，值，结果发现结果发现pH值增大。值增大。结论：结论：H+参加了化学反应。参加了化学反应。加加BaCl2生成生成BaSO4沉淀测定沉淀

9、测定SO42-的含量，发现的含量，发现SO42-浓度没有改浓度没有改变。变。结论：结论：SO42-没有参加化学反应。没有参加化学反应。CuZn 稀硫酸稀硫酸推理：推理：Zn2e=Zn2+CuZn 稀硫酸稀硫酸H+H2ZnZn2+推理：推理：2H+2e=H2 【问题】：【问题】：H+所需的电子从何而来？所需的电子从何而来？（3）理论分析）理论分析Zn+2e=Zn2+2H+2e=H2 请设计一个简单的实验来确定上述理论分请设计一个简单的实验来确定上述理论分析的正确与否。析的正确与否。在上述导线中连接一个电流计（或灯泡）在上述导线中连接一个电流计（或灯泡）（4）实验验证）实验验证CuZn 稀硫酸稀硫

10、酸- - -Zn2+H+H+电流计电流计A【动画模拟【动画模拟】Zn2e = Zn2+2H+ + 2e=H2 根据能量守恒原理，这种产生出来的电根据能量守恒原理，这种产生出来的电能是从什么能量转变来的呢？能是从什么能量转变来的呢？化学能化学能转变为转变为电能电能的装置的装置原电池原电池电子的转移电子的转移氧化还原反应氧化还原反应电流电流CuZn 稀硫酸稀硫酸- - -Zn2+H+H+灯泡灯泡等效电路等效电路1、原电池的正负极判断、原电池的正负极判断正极正极 负极负极电流流向电流流向电子流向电子流向- - -负极：电子流出的一极负极：电子流出的一极正极：电子流入的一极正极：电子流入的一极2、电极

11、反应、电极反应2H+2e=H2 负极：负极： Zn2e=Zn2+正极：正极：原原电电池池氧化反应氧化反应还原反应还原反应氧氧化化还还原原反反应应总反应：总反应：Zn + 2H+ = Zn2+ + H2(离子方程式离子方程式)失去电子失去电子得到电子得到电子Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2(化学方程式化学方程式)铜片的作用是什么？铜片的作用是什么？可以用石墨代替吗可以用石墨代替吗?【问题一【问题一】CuZn 稀硫酸稀硫酸【问题二【问题二】CuZn- - -整个装置是如何形成电流的闭合回路的整个装置是如何形成电流的闭合回路的?负极负极正极正极【问题三【问题三】CuZn-溶液中阴阳离子

12、分别向哪一个电极运动？溶液中阴阳离子分别向哪一个电极运动？Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+- - -Zn2+H+SO42-负极负极正极正极静电作用静电作用【问题四【问题四】CuZn-有人说在铜锌原电池中，活泼金属失去电子，有人说在铜锌原电池中，活泼金属失去电子，不活泼金属得到电子。这种说法正确吗？不活泼金属得到电子。这种说法正确吗？- - -Zn2+H+负极负极正极正极H+Zn2e=Zn2+2H+2e=H2 【问题五【问题五】CuZn-为什么为什么H+在铜片上得到电子，而不是在铜片上得到电子，而不是在锌片上得到电子？在锌片上得到电子？Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn

13、2+- - -Zn2+H+负极负极正极正极静电静电斥力斥力静电静电引力引力CuZn- - -Zn2+H+H+Zn2e=Zn2+2H+2e=H2 氧化反应氧化反应还原反应还原反应负极负极正极正极电子沿导线传递，产生电流电子沿导线传递，产生电流阳离子阳离子失去电子失去电子溶液中阳离子溶液中阳离子得到电子得到电子阴离子阴离子正极正极负极负极SO42-原电池工作原理小结原电池工作原理小结较活泼金属较活泼金属不活泼金属或石墨不活泼金属或石墨较活泼的金属发生较活泼的金属发生氧化反应氧化反应,电子从较电子从较活泼的金属活泼的金属(负极负极)通过外电路流向较通过外电路流向较不活泼的金属不活泼的金属(正极正极)

14、。 【实验探究】：将铝片、石墨插入稀硫【实验探究】：将铝片、石墨插入稀硫酸溶液中，是否可以形成原电池？酸溶液中，是否可以形成原电池？石墨石墨Al 稀硫酸稀硫酸石墨石墨Al 稀硫酸稀硫酸（1）说明反应的现象；）说明反应的现象；（2）判断正负极；）判断正负极；（3）写出电极反应式；）写出电极反应式；（4）写出总反应的离子方程式和化学方程式。）写出总反应的离子方程式和化学方程式。巩固巩固练习练习1MgFe 稀硫酸稀硫酸（1）说明反应的现象；）说明反应的现象；（2）判断正负极；）判断正负极；（3）写出电极反应式；）写出电极反应式；（4）写出总反应的离子方程式和化学方程式。）写出总反应的离子方程式和化学

15、方程式。巩固巩固练习练习2CuZn硫酸铜硫酸铜【实验探究】：将锌片、铜片插入硫酸铜【实验探究】：将锌片、铜片插入硫酸铜溶液中，是否可以形成原电池？溶液中，是否可以形成原电池？CuZn硫酸铜硫酸铜（1）说明两个电极质量的变化情况；）说明两个电极质量的变化情况；（2）判断正负极；）判断正负极；（3）写出电极反应式；）写出电极反应式；（4）写出总反应的离子方程式和化学方程式。）写出总反应的离子方程式和化学方程式。巩固巩固练习练习3I.两种两种不同不同的金属的金属 （或一种金属与（或一种金属与石墨石墨）作电极）作电极II. 用用导线导线相连（或相连（或直接接触直接接触）III. 插入插入电解质溶液电解质溶液里，形成里，形成闭合闭合回路回路IV. 金属能与电解质溶液自动发生金属能与电解质溶液自动发生氧化还原氧化还原反应反应ZnZn 稀硫酸稀硫酸CuAg 稀硫酸稀硫酸CuZn 酒精酒精CuZn 稀硫酸稀硫酸CZn 稀硫酸稀硫酸CuZn 稀硫酸稀硫酸【实验探究【实验探究】取一支试管，加入铝片和稀硫酸，观察反应取一支试管，加入铝片和稀硫酸，观察反应的速率。的速率。在其中加入在其中加入CuSO4粉末，观察反应速率的变粉末，观察