人教版高中化学 1.3《化学能转化为电能电池》一、二课时课件 鲁科选修4.ppt

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1、化学能转化为电能化学能转化为电能2021/8/9 星期一12021/8/9 星期一2活动与探究活动与探究(2)若将若将Zn片片,Cu片用一导线连接片用一导线连接再浸在再浸在H2SO4溶液中，有什么现象溶液中，有什么现象？为什么？为什么？(1)将一将一Zn片片,Cu片平行插入片平行插入H2SO4溶液中，有什么现象？为什么？溶液中，有什么现象？为什么？2021/8/9 星期一3(4)用一干电池连接电流计验证用一干电池连接电流计验证电子流向，确定电子流向，确定Zn片片,Cu片的片的正负极是怎样的？正负极是怎样的？(3)导线间接一电流计有何现象导线间接一电流计有何现象产生？为什么？产生？为什么？活动与

2、探究活动与探究2021/8/9 星期一4实验现象实验现象实验结论实验结论实实验验 1 1实实验验2 2实实验验3 3实实验验4 4铜片上没有明显现象，锌片铜片上没有明显现象，锌片上有无色气体产生。上有无色气体产生。铜片上没有明显现象，锌片铜片上没有明显现象，锌片上有无色气体产生。上有无色气体产生。铜片上有无色气体产生，锌铜片上有无色气体产生，锌片无明显现象。片无明显现象。铜片上有无色气体产生，锌铜片上有无色气体产生，锌片无明显现象，电流计发生片无明显现象，电流计发生偏转。偏转。H+在铜片上得到电子被在铜片上得到电子被还原成氢气。还原成氢气。H+在铜片上得到电子被在铜片上得到电子被还原成氢气，说

3、明有还原成氢气，说明有电电子从锌片流入到铜片子从锌片流入到铜片.铜片与稀硫酸不反应，铜片与稀硫酸不反应，2H+Zn=Zn2+H2铜片与稀硫酸不反应，铜片与稀硫酸不反应，2H+Zn=Zn2+H22021/8/9 星期一5一、化学能转化为电能一、化学能转化为电能1.电池是怎样工作的电池是怎样工作的?（1）什么是原电池？）什么是原电池？把化学能转化为电能的装置叫把化学能转化为电能的装置叫把化学能转化为电能的装置叫把化学能转化为电能的装置叫做原电池做原电池做原电池做原电池2021/8/9 星期一6 意大利物理学家意大利物理学家 亚历山德罗亚历山德罗.伏打伏打(Alessandro Volta)(Ale

4、ssandro Volta)伏打电池伏打电池2021/8/9 星期一7 1780年意大利著名生物学家伽伐尼在解剖青年意大利著名生物学家伽伐尼在解剖青蛙时，已死去的青蛙竟然发生了抽搐。伽伐尼做蛙时，已死去的青蛙竟然发生了抽搐。伽伐尼做了如下实验：了如下实验：实验实验1:用一枝用一枝铜钩铜钩插入死青蛙的脊髓中，再插入死青蛙的脊髓中，再挂在挂在铁栏杆铁栏杆上，当青蛙腿碰到铁栏杆时，就发生上，当青蛙腿碰到铁栏杆时，就发生抽搐。抽搐。实验实验2:将青蛙放到将青蛙放到铜制铜制的解剖盘里，当的解剖盘里，当解剖刀解剖刀接触蛙腿时，蛙腿发生抽搐。接触蛙腿时，蛙腿发生抽搐。他根据实验得出：青蛙自身肌肉和神经里的他

5、根据实验得出：青蛙自身肌肉和神经里的“生物电生物电”是导致抽搐的原因。是导致抽搐的原因。1791年，伽伐尼年，伽伐尼发表了发表了论肌肉中的生物电论肌肉中的生物电论文，引起广泛关论文，引起广泛关注。注。科学史话科学史话伏打与电池的发明伏打与电池的发明 2021/8/9 星期一8 善于质疑的意大利物理学家伏打，提出了疑问：善于质疑的意大利物理学家伏打，提出了疑问：为什么只有青蛙腿和铜器和铁器接触时才发生抽搐为什么只有青蛙腿和铜器和铁器接触时才发生抽搐？实验？实验如下：如下：实验实验1:1:将青蛙腿放在将青蛙腿放在铜盘铜盘里，用里，用解剖刀解剖刀去接触，去接触，蛙腿抽搐。蛙腿抽搐。实验实验2:2:将

6、青蛙腿放在将青蛙腿放在木盘木盘里，用里，用解剖刀解剖刀去接触，去接触，蛙腿不动。蛙腿不动。经过一番研究，伏打用实验推翻了伽伐尼的结论，经过一番研究，伏打用实验推翻了伽伐尼的结论，他发现两种活泼性不同的金属同时接触蛙腿，蛙腿他发现两种活泼性不同的金属同时接触蛙腿，蛙腿就会抽搐，蛙腿只是起了显示电流通过的作用，就会抽搐，蛙腿只是起了显示电流通过的作用，所所谓特殊的谓特殊的“动物电动物电”是不存在的。是不存在的。联想到肌肉、神经类似于能导电的电解质的联想到肌肉、神经类似于能导电的电解质的溶液，那么，电解质溶液与活泼性不同的金属作溶液，那么，电解质溶液与活泼性不同的金属作用会不会产生电流呢？用会不会产

7、生电流呢？2021/8/9 星期一9Zn-2e-=Zn2+2H+2e-=H2还原剂还原剂(Zn)失去电失去电子，发生氧化反应子，发生氧化反应氧化剂氧化剂(H+)在铜极上在铜极上得到电子，发生还得到电子，发生还原反应原反应还原剂失去的还原剂失去的电子从锌极流电子从锌极流出出流入铜极流入铜极.经外电路经外电路Zn2+H+SO42-电流方向电流方向2021/8/9 星期一10 （2 2 2 2）原电池的电极反应式）原电池的电极反应式）原电池的电极反应式）原电池的电极反应式电极电极材料材料电极反应电极反应反应类反应类型型原电池的原电池的电极电极Zn片片Cu片片电池电池总反总反应应氧化氧化反应反应ZnZ

8、n2e2e-ZnZn2+2+2H2H+2e+2e-H H2 2负极负极正极正极Zn+2HZn+2H+ZnZn2+2+H+H2 2还原还原反应反应2021/8/9 星期一11实验探究形成原电池的条件实验探究形成原电池的条件（可以）（可以）（可以）（可以）（可以）（可以）（不可以）（不可以）形成条件一：形成条件一：活泼性不同的两个电极活泼性不同的两个电极负极：较活泼的金属负极：较活泼的金属正极：较不活泼的金属、石墨等正极：较不活泼的金属、石墨等2021/8/9 星期一12（可以）（可以）（不可以）（不可以）形成条件二：电极需插进电解质溶液中形成条件二：电极需插进电解质溶液中实验探究形成原电池的条件

9、实验探究形成原电池的条件2021/8/9 星期一13实验探究形成原电池的条件实验探究形成原电池的条件形成条件三：必须形成闭合回路形成条件三：必须形成闭合回路（不可以）（不可以）2021/8/9 星期一142、组组成原成原电电池的条件池的条件:(1)(1)(1)(1)有有有有活泼性不同的两个电极活泼性不同的两个电极活泼性不同的两个电极活泼性不同的两个电极(2)(2)(2)(2)两电极都接触电解质溶液两电极都接触电解质溶液两电极都接触电解质溶液两电极都接触电解质溶液(3)(3)(3)(3)正极、负极、电解质溶液构成闭合回正极、负极、电解质溶液构成闭合回正极、负极、电解质溶液构成闭合回正极、负极、电

10、解质溶液构成闭合回路路路路(4)(4)(4)(4)在电极表面上能发生自发进行的氧化在电极表面上能发生自发进行的氧化在电极表面上能发生自发进行的氧化在电极表面上能发生自发进行的氧化还原反应。还原反应。还原反应。还原反应。2021/8/9 星期一15练习练习1：下列装置哪些可以形成原电池下列装置哪些可以形成原电池()AAAAAAAZn CuFe C(石墨石墨)Zn CuZn ZnFe 陶瓷陶瓷Fe CuSi C(石墨石墨)稀稀H2SO4 CuSO4 溶液溶液 稀稀H2SO4 稀稀H2SO4 A B C DZn CuA稀稀H2SO4 CuSO4溶液溶液 酒精酒精 稀稀H2SO4 E F G HABC

11、ABC2021/8/9 星期一164 4、原电池原理的应用、原电池原理的应用 加快氧化还原反应的速率加快氧化还原反应的速率 b、设计原电池设计原电池 如利用如利用 Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2 的氧化的氧化还原反应设计原电池还原反应设计原电池 负极：负极：正极：正极：Cu2e-=Cu2+2Fe3+2e-=2Fe2+氧化反应氧化反应还原反应还原反应a、金属的腐蚀金属的腐蚀 2021/8/9 星期一172.2.2.2.一个电池反应的离子方程式是一个电池反应的离子方程式是一个电池反应的离子方程式是一个电池反应的离子方程式是 Zn+CuZn+CuZn+CuZn+Cu2+2+2+2+=Z

12、n=Zn=Zn=Zn2+2+2+2+Cu,+Cu,+Cu,+Cu,该反应的的原电池正确组合是（该反应的的原电池正确组合是（该反应的的原电池正确组合是（该反应的的原电池正确组合是（）CA AB BC CD D正极正极正极正极ZnZnCuCuCuCuFeFe负极负极负极负极CuCuZnZnZnZnZnZn电解质溶液电解质溶液电解质溶液电解质溶液CuClCuCl2 2H H2 2SOSO4 4CuSOCuSO4 4HClHCl2021/8/9 星期一18 H2SO4(aq)CuSO4(aq)ZnCu负极负极():.正极正极():.总反应式总反应式:.负极负极():.正极正极():.总反应式总反应式:

13、.3.请在图上标出电子的流动方向和电流方向请在图上标出电子的流动方向和电流方向,并判断正负极，写出电极反应式和总反应式并判断正负极，写出电极反应式和总反应式.AgFeZn Zn2e-=Zn2+Cu Cu2+2e-=Cu Zn+Cu2+=Zn2+CuFe Fe2e-=Fe 2+Ag 2H+2e-=H2 Fe+2H+=Fe 2+H2 Ie-e-I2021/8/9 星期一19例如铁的腐蚀例如铁的腐蚀1.析氢腐蚀析氢腐蚀（酸性较强的条件下的腐蚀）（酸性较强的条件下的腐蚀）负极：负极：正极：正极：Fe2e-=Fe2+2H+2e-=H22.吸氧腐蚀吸氧腐蚀（酸性较弱或中性条件下的腐蚀）（酸性较弱或中性条件

14、下的腐蚀）负极：负极：正极：正极：2Fe4e-=2Fe2+O2+2H2O+4e-=4OH2021/8/9 星期一20锂电池锂电池二、化学电源二、化学电源2021/8/9 星期一211.一次电池（如干电池）一次电池（如干电池）:用过后不能复原用过后不能复原干电池 Zn-Mn普通普通干电池干电池2021/8/9 星期一222.二次电池（如蓄电池）二次电池（如蓄电池）:充电后能继续使用充电后能继续使用银锌银锌纽纽扣扣电电池池铅蓄电池铅蓄电池2021/8/9 星期一233.燃料电池燃料电池常见的燃料电池有常见的燃料电池有常见的燃料电池有常见的燃料电池有氢氧燃料电池、甲氢氧燃料电池、甲氢氧燃料电池、甲氢氧燃料电池、甲烷燃料电池、铝烷燃料电池、铝烷燃料电池、铝烷燃料电池、铝-空空空空气燃料电池、熔融气燃料电池、熔融气燃料电池、熔融气燃料电池、熔融盐燃料电池等。盐燃料电池等。盐燃料电池等。盐燃料电池等。2021/8/9 星期一24 拓展：拓展：2021/8/9 星期一25家庭小实验家庭小实验2021/8/9 星期一26