【课件】化学反应与能量变化 第三课时原电池的构成条件与应用高一化学人教版（2019）必修第二册.pptx

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1、第六章 化学反应与能量第一节第一节 化学反应与能量变化化学反应与能量变化第三课时第三课时 原电池的构成条件及应用原电池的构成条件及应用 学习学习 目标目标第三课时第三课时 原电池的构成条件及原电池的构成条件及应用应用PART0101PART0202宏观辨识与微观探析：认识化学能与电能之间的宏观辨识与微观探析：认识化学能与电能之间的相互转化；相互转化；明确原电池的构成明确原电池的构成条件条件。实验探究与创新意识：探究原电池的原理和组成条件，实验探究与创新意识：探究原电池的原理和组成条件，培养分析与归纳能力，学习设计原电池的方法培养分析与归纳能力，学习设计原电池的方法CuZn-Zn2+H+H+Zn

2、2e=Zn2+氧化反应还原反应负极正极阳离子阴离子SO42-发生溶解产生气泡原电池总反应：Zn+2H+=Zn2+H2电子流向：负极 沿导线 正极电流方向：正极 沿导线 负极外电路：内电路：阴离子 负极阳离子 正极外电路内电路2H+2e=H2 下列哪些实验装置能构成原电池？稀硫酸稀硫酸Zn 稀硫酸稀硫酸Zn Zn稀硫酸稀硫酸Zn Cu 1 2 3 结论结论1：具有活泼性不同的两个电极；【金属【金属+金属金属 或或 金属金属+非金属（需导电，如石墨非金属（需导电，如石墨）】）】下列哪些装置能构成原电池？1 2 3 4结论结论2：电极间形成闭合回路；稀硫酸稀硫酸Zn CuZn Cu稀硫酸稀硫酸 稀硫

3、酸稀硫酸Zn Cu稀硫酸稀硫酸Zn C用导线连接两极与电解质溶液共同形成闭合回路也可以让两个电极直接接触下列哪些装置能构成原电池？1 2 3 结论结论3：电解质溶液；稀硫酸稀硫酸Mg Cu酒精酒精Zn Cu硫酸铜硫酸铜Fe Cu下列哪些装置能构成原电池？1 2 3 4 结论4：能自发进行氧化还原反应；稀硫酸稀硫酸Ag Cu稀硫酸稀硫酸Fe Cu硫酸铜硫酸铜Zn Zn硫酸铜硫酸铜Zn Cu一、原电池的构成条件一、原电池的构成条件 1.具有活泼性不同的两个电极具有活泼性不同的两个电极（或金属与非金属导体）；（或金属与非金属导体）；4.4.自发的氧化还原反应。自发的氧化还原反应。2.形成闭合回路；形

4、成闭合回路；3.3.电解质溶液；电解质溶液；硫酸铜硫酸铜Fe Cu1.下列各实验装置，能构成原电池装置的是()B解析A、D项，两极的材料相同，不能形成原电池；C项，酒精是非电解质，不能形成原电池。2.下列叙述正确的是（）原电池是把化学能转化成电能的一种装置原电池的正极发生氧化反应，负极发生还原反应能自发进行的氧化还原反应可设计成原电池碳棒不能用来作原电池的正极反应Cu2Ag=Cu22Ag可以自发进行A.B.C.D.A3.如图为某兴趣小组制作的番茄电池，下列说法正确的是（）A.电子由铜通过导线流向锌B.该装置是将电能转化为化学能的装置C.锌电极发生氧化反应D.电流由锌通过导线流向铜C提示：番茄是

5、酸性的水果提示：番茄是酸性的水果4.一个电池反应的离子方程式是 Zn+Cu2+=Zn2+Cu，该反应的的原电池正确组合是（）CABCD正极ZnCuCuFe负极CuZnZnZn电解质溶液CuCl2H2SO4CuSO4HCl1.设计设计原电池原电池二、原电池的应用课本课本37页页探究探究建议电池的设计与制作建议电池的设计与制作简单电池的设计与制作电解质溶液电解质溶液序号 电极（大小相同）电极间距水果种类电流表示数(A)CuAl2.0 cm西红柿78.5CuFe2.0 cm西红柿70.3AlAl2.0 cm西红柿0CuAl2.0 cm柠檬45.7CuAl1.0 cm柠檬98.4石墨棒Al1.0 cm

6、柠檬104.5原电池原理的应用序号电极（大小相同）电极间距水果种类电流表示数(A)CuAl2.0 cm西红柿78.5CuFe2.0 cm西红柿70.3AlAl2.0 cm西红柿0CuAl2.0 cm柠檬45.7CuAl1.0 cm柠檬98.4石墨棒Al1.0 cm柠檬104.5对比实验对比实验或或，得出结论得出结论:在其他条件相同时，电极材料活泼性差别越大，电池效果越好在其他条件相同时，电极材料活泼性差别越大，电池效果越好。电极材料的选择对电池效果的影响？电极材料的选择对电池效果的影响？原电池原理的应用自发进行的氧化还原反应自发进行的氧化还原反应电极材料（金属、石墨棒）电极材料（金属、石墨棒）

7、形成闭合回路（导线、电解质溶液等）形成闭合回路（导线、电解质溶液等）2.原电池的构成要素原电池的构成要素水果电池设计原电池的基本思路设计原电池的基本思路还原剂还原剂 氧化剂氧化产物还原产物氧化剂氧化产物还原产物氧化还原反应氧化还原反应氧化反应氧化反应还原反应还原反应分开进行分开进行形成形成闭合闭合回路回路（失电子失电子）（得电子得电子）原电池原电池负极反应物负极反应物负极材料负极材料正极反应物正极反应物正极材料正极材料？原理：理论上原理：理论上任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池设计思路(1)定反应：确定一个能够自发进行的氧化还原反应。(2)拆两半：

8、将氧化还原反应拆分为氧化反应和还原反应两个半反应，分别作为负极和正极的电极反应 还原剂ne=氧化产物(负极电极反应)；氧化剂ne=还原产物(正极电极反应)。(3)找材料：电极材料必须导电，负极材料一般选择较活泼的金属材料，或者在该氧化还原反应中，本身失去电子的材料；电解质溶液一般能与负极反应。(4)画装置：连接电路形成闭合回路，画出原电池示意图。实验室制取氢气时，常在稀硫酸中加入少量的实验室制取氢气时，常在稀硫酸中加入少量的硫酸铜溶液硫酸铜溶液，其目的是什么？其目的是什么？HH提示：提示：装置乙装置乙产生生H2的反的反应速率快。速率快。装装置置甲甲中中，氧氧化化反反应和和还原原反反应都都在在Z

9、n表表面面进行行，生生成成的的Zn2排排斥斥H，使使H越来越越来越难靠近靠近Zn表面得表面得电子。子。装装置置乙乙构构成成了了原原电池池，氧氧化化反反应和和还原原反反应分分别在在两两个个不不同同区区域域进行行，Zn失失去去的的电子子沿沿导线聚聚集集在在Cu棒棒上上，溶溶液液中中H非非常常容容易易靠靠近近Cu表表面面得得电子子生生成成H2，因此反，因此反应速率加快。速率加快。原电池原理的应用2.加快氧化还原反应的速率 例：纯锌、粗锌(含杂质铜)与HCl反应哪个快？练习1.下列现象中，不是由于原电池反应造成的是（）A含杂质的锌与盐酸反应比纯锌与盐酸反应速率快B金属在潮湿的空气中易腐蚀C纯铁和盐酸反

10、应，如滴入几滴硫酸铜溶液，则可加快反应速率D纯银器表面变黑D练习练习2.2.过量铁与少量稀硫酸反应，为了加快反应速率，但是过量铁与少量稀硫酸反应，为了加快反应速率，但是又不影响生成氢气的总量，可以采取的措施是（）又不影响生成氢气的总量，可以采取的措施是（）A A加入适量加入适量NaClNaCl溶液溶液 B B加入适量的水加入适量的水C C加入几滴硫酸铜溶液加入几滴硫酸铜溶液 D D再加入少量稀硫酸再加入少量稀硫酸原电池原理的应用3.比较金属活动性的强弱例:有两金属a、b，用导线相连后移入稀H2SO4 中，能溶解或质量减少的金属活动性较_ _，表面出现较多气泡的金属活动性较_ _。强弱练习练习.

11、把把A、B、C、D四四块块金属片浸入稀硫酸中，用金属片浸入稀硫酸中，用导线导线两两相两两相连组连组成原成原电电池。池。A、B相相连时连时，A为负为负极；极；C、D相相连时连时，D上上产产生大量气泡；生大量气泡；A、C相相连时连时，电电流由流由C经导线经导线流向流向A；B、D相相连时连时，电电子由子由D经导线经导线流向流向B。则则此四种金属的活此四种金属的活动动性由性由强强到弱的到弱的顺顺序序为为（）A.ABCD B.ACDB C.CABD D.BACDB 4.用于金属保护原理：原理：作原电池正极的金属材料不参与反应；作原电池正极的金属材料不参与反应；方法：方法：将被保护金属作为原电池的正极而受

12、到保护，将被保护金属作为原电池的正极而受到保护，另外一种金属作负极被腐蚀；另外一种金属作负极被腐蚀；如在船底表面镶嵌锌块，以减少船体被海水腐蚀。如在船底表面镶嵌锌块，以减少船体被海水腐蚀。练习：练习：如图下列各烧杯中都盛有海水，铁在其中腐蚀由快到慢的顺序是如图下列各烧杯中都盛有海水，铁在其中腐蚀由快到慢的顺序是（）FeABSnFeCZnFeDCuFeA.B A C DB.D C A BC.D B A CD.C B D A1.如图所示，电流计指针发生偏转，同时A极质量减少，B极上有气泡产生，C为电解质溶液，下列说法错误的是()CA.B极为原电池的正极B.A、B、C可能分别为Zn、Cu、稀盐酸C.

13、C中阳离子向A极移动D.A极发生氧化反应解解析析原原电池池中中，负极极金金属属失失去去电子子溶溶解解，质量量减减小小，故故A极极是是负极极，B极极是是正正极极，根根据据构构成成情情况况可可判判断断A、B、C可可能能分分别为Zn、Cu、稀稀盐酸酸，A、B两两项正正确确；离离子子移移动方方向向：阳阳离离子子向向正正极极移移动，阴阴离离子子向向负极极移移动，C项错误；负极极发生氧化反生氧化反应，正极，正极发生生还原反原反应，D项正确正确。2.在如图所示的装置中，a的金属性比氢要强，b为碳棒，关于此装置的各种叙述不正确的是（）A碳棒上有气体放出，溶液酸性变弱 Ba 极上发生了氧化反应C导线中有电子流动

14、，电子从a极到b极 Da 是正极，b 是负极D3、一个原、一个原电电池的池的总总反反应应的离子方程式是的离子方程式是Zn+Cu2+=Zn2+Cu，该该反反应应的原的原电电池的池的组组成正确的成正确的是（是（）ABCD正极正极ZnAg石墨棒石墨棒Cu负负极极CuCuZnZn电电解解质质溶液溶液CuCl2H2SO4CuSO4FeCl2C4、在如下、在如下图图所示的所示的8个装置中，属于原个装置中，属于原电电池的有池的有 。5.设计原电池，以Fe+CuSO4=FeSO4+Cu进行设计，画出原电池示意图，标出正负极和电子移动方向，并写出该电池的正负极电极反应式。6.已知已知反应反应 Cu 2FeCl3

15、=CuCl2+2FeCl2，请设计原电池，写出电极反请设计原电池，写出电极反应式。应式。正极：正极：负极：负极：总反应：总反应：Cu2e-Cu2+2Fe3+2e-2Fe2+2Fe3+CuCu2+2Fe2+【例5】有a、b、c、d四种金属，将a与b用导线连结起来浸入电解质溶液中，b不易腐蚀。将a、d分别投入等浓度的盐酸中，d比a反应剧烈。将Cu浸入b的盐溶液里，无明显变化。如果把Cu浸入c的盐溶液里，有c的单质析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是（）Ad、c、a、bBd、a、b、cCd、b、a、cDb、a、d、cB【变5-1】X、Y、Z、W四种金属片浸在稀盐酸中，用导线连接，可以组成原电池，实验结果如图所示：则四种金属的活动性由强到弱的顺序为（）AZYXW BZXYWCZYWX DYZXWA【变5-2】有a、b、c、d四个金属电极，有关的反应装置及部分反应现象如下：由此可判断这四种金属的活动性顺序是（）AabcdBbcda CdabcDabdcC【例6】实验室中制取氢气，化学反应速率最快的方法是（）A纯铁与稀硫酸反应 B纯锌与稀硫酸反应C纯锌与稀盐酸反应 D粗锌（含铜、银）与稀硫酸反应D