《化学反应原理》原电池的工作原理.ppt

《《化学反应原理》原电池的工作原理.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《化学反应原理》原电池的工作原理.ppt（21页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、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学习目标：学习目标：1 1、分析铜锌原电池，了解、分析铜锌原电池，了解原电池的工作原理原电池的工作原理，了解根，了解根据据电极反应电极反应和和电流的方向电流的方向判断判断原电池正极、负极原电池正极、负极的方法，的方法，以及电极反应的概念。以及电极反应的概念。2 2、了解几种、了解几种重要的化学电源重要的化学电源，掌握原电池的实际应用。，掌握原电池的实际应用。3 3、分析铜、分析铜铁接触形成原电池而发生腐蚀的例子，了铁接触形成原电池而发生腐蚀的例子，了解解金属腐蚀的电化学原理以及防护金属腐蚀的电化学原理以及防护的

2、原则。的原则。4 4、通过学习，进一步从、通过学习，进一步从能量的角度能量的角度理解化学科学对人理解化学科学对人类生活的重要贡献。类生活的重要贡献。原电池的工作原理温故知新温故知新原电池的工作原理温故知新温故知新1、原电池：把、原电池：把化学能化学能转化为转化为电能电能的装置。的装置。2、构成原电池的条件、构成原电池的条件（1 1 1 1）有二种活泼性不同的金属（或金属与非金属）有二种活泼性不同的金属（或金属与非金属）有二种活泼性不同的金属（或金属与非金属）有二种活泼性不同的金属（或金属与非金属）做做做做电极电极电极电极；（2 2 2 2）两电极在）两电极在）两电极在）两电极在电解质电解质电解

3、质电解质溶液中；溶液中；溶液中；溶液中；（3 3 3 3）形成）形成）形成）形成闭合回路闭合回路闭合回路闭合回路;（4 4 4 4）有）有）有）有自发的氧化还原反应自发的氧化还原反应自发的氧化还原反应自发的氧化还原反应。原电池的工作原理练习练习判断下列装置是否能形成原电池？判断下列装置是否能形成原电池？ABCDEF原电池的工作原理自主探究自主探究1实验实验1.将锌片加入将锌片加入CuSO4溶液中，测量溶液溶液中，测量溶液温度温度的变的变化，分析能量变化的情况。记录实验化，分析能量变化的情况。记录实验1的现象和结论。的现象和结论。现象：现象：锌片溶解锌片溶解锌片溶解锌片溶解,有红色物质析出有红色

4、物质析出有红色物质析出有红色物质析出,温度计显示温度迅速上温度计显示温度迅速上温度计显示温度迅速上温度计显示温度迅速上升升升升.结论（反应的实质）：结论（反应的实质）：Zn+Cu2+Zn2+Cu化学能化学能 热能热能在实验在实验1中：中：锌原子失去电子锌原子失去电子直接转移直接转移给给Cu2+原电池的工作原理自主探究自主探究1实验实验2.如果锌片加入如果锌片加入CuSO4溶液的反应是溶液的反应是放热放热反应，反应，请设计实验将该反应释放的能量转化为请设计实验将该反应释放的能量转化为电能电能并并 实施你所设计的实验。实施你所设计的实验。试剂和仪器：试剂和仪器：CuSO4溶液，锌片，铜片，温度溶液

5、，锌片，铜片，温度 计，检流计，导线，大烧杯。计，检流计，导线，大烧杯。思考并设计实验方案，预测实验思考并设计实验方案，预测实验2的现象和结论。的现象和结论。原电池的工作原理实验实验2.如果锌片加入如果锌片加入CuSO4溶液的反应是溶液的反应是放热放热反应，反应，请设计实验将该反应释放的能量转化为请设计实验将该反应释放的能量转化为电能电能并并 实施你所设计的实验。实施你所设计的实验。自主探究自主探究1现象：现象：结论：结论：锌片溶解而变细锌片溶解而变细锌片溶解而变细锌片溶解而变细,铜上有红色物质析出铜上有红色物质析出铜上有红色物质析出铜上有红色物质析出,电流计指针发生偏转电流计指针发生偏转电流

6、计指针发生偏转电流计指针发生偏转.Zn-2eZn-2e-=Zn=Zn2+2+CuCu2+2+2e+2e-=Cu=CuZn+Cu2+Zn2+Cu2e2e-化学能化学能 电能电能在实验在实验2中：中：锌原子失去的锌原子失去的电子电子沿导线沿导线定向移动定向移动到到铜电极，而在溶液中铜电极，而在溶液中阴阳离子阴阳离子发生了发生了定向移动定向移动，从而构成闭合回路。，从而构成闭合回路。化学能化学能 电能电能原电池的工作原理A锌锌e-e-铜铜SO42-Cu2+SO42-Cu2+Cu2+ZnZn2 2+Cu2+Cu2+SO42-CuSO4溶液溶液Cu2+SO42-e-e-e-e-+思考与讨论思考与讨论该电

7、池的电子流向？电极反应？该电池的电子流向？电极反应？原电池的工作原理原理分析：原理分析：负极负极负极负极:氧化反应氧化反应氧化反应氧化反应正极：正极：正极：正极：还原反应还原反应还原反应还原反应1、电极反应、电极反应Zn-2eZn-2e-ZnZn2+2+CuCu2+2+2e+2e-Cu Cu 锌片锌片锌片锌片失去电子失去电子失去电子失去电子，铜离子，铜离子，铜离子，铜离子得到电子得到电子得到电子得到电子，两极之间溶液离，两极之间溶液离，两极之间溶液离，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，构成闭子的定向移动和外部导线中电子的定向移动，构成闭子的定向移动和外部导线中电子的定向移动

8、，构成闭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，发生有序的电子合回路，使两个电极反应不断进行，发生有序的电子合回路，使两个电极反应不断进行，发生有序的电子合回路，使两个电极反应不断进行，发生有序的电子转移过程，产生转移过程，产生转移过程，产生转移过程，产生电流电流电流电流。总反应：总反应：Zn+Cu2+Zn2+Cu原电池的工作原理思考思考 原电池中电极反应的反应物一定来源于电极材料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？和电解质溶液吗？原电池的工作原理思考：思考：CuZn 下列装置能否实现化学能向电能的转化？如果不下列装置能否实现化学能向

9、电能的转化？如果不行，将如何改进使其形成原电池？行，将如何改进使其形成原电池？ZnSO4溶液溶液CuSO4溶液溶液原电池的工作原理思考：思考：CuZn ZnSO4溶液溶液CuSO4溶液溶液 盐桥：在盐桥：在U形管中装满用饱和形管中装满用饱和KCl溶液溶液和琼胶作成的冻胶。和琼胶作成的冻胶。改进的装置：改进的装置：原电池的工作原理交流研讨：交流研讨：1、在盐桥插入之前，检流计指针是否发生偏转？、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？、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？、左右烧杯中各发生了什么反应？4、该装置与普通

10、锌铜原电池相比，有什么不同的地方、该装置与普通锌铜原电池相比，有什么不同的地方？半电池：包括电极材半电池：包括电极材料和电解质溶液，两料和电解质溶液，两个隔离的半电池通过个隔离的半电池通过盐桥连接起来。盐桥连接起来。原电池的工作原理盐桥的作用：盐桥的作用：使使Cl-向锌盐方向移动，向锌盐方向移动，K+向铜盐方向移向铜盐方向移动，使动，使Zn盐和盐和Cu盐溶液一直保持电中性，从而使电子盐溶液一直保持电中性，从而使电子不断从不断从Zn极流向极流向Cu极，使电流持续传导。极，使电流持续传导。Zn-2eZn-2e-=Zn=Zn2+2+CuCu2+2+2e+2e-=Cu=Cu总反应：总反应：Zn+Cu2

11、+Zn2+Cu原电池的氧化反应和还原反原电池的氧化反应和还原反应分别在两个电极上进行，应分别在两个电极上进行，两个原电池装置两个原电池装置本质上本质上是完是完全相同的。全相同的。电池反应电池反应原电池的工作原理练习：练习：为获得较长时间的稳定电流为获得较长时间的稳定电流,如何将由如何将由“Zn-稀稀H2SO4-Cu”组成的原电池（如左下图）进行简单组成的原电池（如左下图）进行简单改装？改装？CuZnH2SO4AZnSO4H2SO4AZn Cu 1 1、将、将A A、B B、C C、D D四块不同的金属片浸入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。若稀硫酸，导线两两相连可组成原电池

12、。若A A、B B相连形成原电池时，相连形成原电池时，A A为负极，为负极，C C、D D相连形相连形成原电池时，成原电池时，C C为负极，为负极，A A、C C相连形成原电相连形成原电池时，池时，C C极有大量的气泡产生，极有大量的气泡产生，D D、B B相连形相连形成原电池时，成原电池时，B B极有大量的气泡产生。则这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（四种金属的活动性由大到小的顺序是（）A A、CABDCABD B B、ABCD ABCD C C、ACDBACDB D D、DBACDBAC C3、下列关于实验现象的描述不正确的是（、下列关于实验现象的描述不正确的是（

13、）A把把铜铜片片和和铁铁片片紧紧靠靠在在一一起起浸浸入入稀稀硫硫酸酸中中，铜铜片片表面出现气泡表面出现气泡B用用锌锌片片做做阳阳极极，铁铁片片做做做做阴阴极极，电电解解氯氯化化锌锌溶溶液，铁片表面出现一层锌液，铁片表面出现一层锌C把把铜铜片片插插入入三三氯氯化化铁铁溶溶液液中中，在在铜铜片片表表面面出出现现一层铁一层铁D把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快铜溶液，气泡放出速率加快 C电池电池化学能转化为电能化学能转化为电能装置：装置：原电池原电池电极反应：电极反应：正极：还原反应正极：还原反应负极：氧化反应负极：氧化反应产生产生直流电直流电利用利用化学电源化学电源锌锰干电池锌锰干电池（一次电池）（一次电池）铅蓄电池铅蓄电池（二次电池）（二次电池）氢氧燃氢氧燃料电池料电池防止防止 电化学腐蚀：电化学腐蚀：负极金属被氧化为阳离子负极金属被氧化为阳离子覆盖覆盖保护层保护层牺牲牺牲阳极保护阳极保护阴极阴极电保护电保护