【教学课件】第三单元化学能转化为电能-原电池

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第三单元,化学能转化为电能原电池,永泰二中 林正钊,10/6/2024,1,1836年，化学家丹尼尔发明了人类历史上第一个实用电池（锌片、铜片、硫酸锌溶液、硫酸铜溶液），并用于早期的铁路信号灯。,十八世纪末，意大利生物学家做青蛙手术时，当金属手术刀触及蛙腿时，发现蛙腿会抽搐。著名科学家伏特抓住这一现象，深入研究，在1800年3月20日宣布他的发明：人类历史上第一个化学电池伏特电池（锌片和银片交替叠起来，中间隔以吸有盐水的皮革）。,10/6/2024,2,2011年福建考试说明,1、了解原电池的,工作原理,，能写出,电极反应和电池反应方程式,。,2、了解常见化学电池的种类及其工作原理。,3、理解金属发生电化学腐蚀的原因，了解金属腐蚀的危害和防止金属腐蚀的措施。,10/6/2024,3,福建高考怎么考,（2009年11）控制适合的条件，将反应,设计成如右图所示的原电池。,下列判断不正确是（）,反应开始时，乙中石墨,电极上发生氧化反应,B.,反应开始时，甲中石墨,电极上,Fe,3+,被还原,C.,电流计读数为零时，,反应达到化学平衡状态,D.,电流计读数为零后，在甲中溶入,FeCl,2,固体，乙中石墨电极为负极,【,考点分析,】,原电池原理,综合考查,10/6/2024,4,（2010年11）铅蓄电池的工作原理为：研读 右图，下列判断不正确的是,AK 闭合时，d电极反应式：,B当电路中转移02mol,电子时，I中消耗的H,2,SO,4,为02 mol,CK闭合时，II中SO,4,2,向c电极迁移,DK闭合一段时间后，,II可单独作为原电池，d电极为正极,福建高考怎么考,【考点分析】,本题考查铅蓄电池，意在考查考生对,电池的充电与放电,过程所涉及的,化学原理,进行分析的能力。,10/6/2024,5,（2011年11）研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是（）,A水既是氧化剂又是溶剂,B放电时正极上有氢气生成,C放电时OH,向正极移动,D总反应为：2Li2H,2,O=2LiOHH,2,【考点分析】,此题情景是取材于新的化学电源，知识落脚点是基础，对,原电池原理,掌握的学生来说是比较容易的。,福建高考怎么考,10/6/2024,6,1、什么是原电池？,一、原电池,将,化学能,转化为,电能,的装置,2、本质,自发的,氧化还原,反应,10/6/2024,7,3、原电池的,工作原理,盐桥中通常装有含KCl饱和溶液的琼脂，离子在盐桥中能移动。,10/6/2024,8,氧化反应,Zn,铜锌原电池,电解质溶液,失e-，电子由,负极,流向,正极,，,有电流产生（,正极,流向,负极,）,还原反应,Cu,阴离子,阳离子,总反应：,负极,正极,Cu,2+,+2e,-,=Cu,Zn-2e,-,=Zn,2+,Zn+Cu,2+,=Zn,2+,+Cu,电极反应,正极：,负极：,（氧化反应）,（还原反应）,阳离子,在反应中，盐桥中阳离子（K,+,）移向CuSO,4,溶液，阴离子（Cl,-,）移向ZnSO,4,溶液，使两电解质溶液均保持电中性，氧化还原得以继续进行。,10/6/2024,9,正负两极上进出电子总数相等，根据,电子守恒,原理可进行许多有关电极反应的计算。,原电池反应跟直接反应差别：,反应速率加快；一般只有一个电极直接参加反应。,原电池的工作原理是将氧化还原反应分在正（氧化）、负（还原）两极进行，负极上失去的电子流入正极，从而产生电流。,明确以下几点,利用原电池原理 可,制作各种电池,，如干电池、铅蓄电池、银锌电池、锂电池、氢氧燃料电池。,10/6/2024,10,自我诊断,判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由；若是，请指出正负极名称，并写出电极反应式.,(,),(,),(,),10/6/2024,11,负极：,Zn2e,-,Zn,2+,正极,：,2H,+,+2e,-,H,2,总反应：Zn+2H,+,Zn,2+,+H,2,(,),10/6/2024,12,Ag,(,),10/6/2024,13,(,),(,),负极,：,正极,：,总反应,：,正极：,负极,：,总反应：,Zn2e,-,Zn,2+,2H,+,+2e,-,H,2,Zn+2H,+,Zn,2+,+H,2,Fe2e,-,Fe,2+,Cu,2+,+2e,-,Cu,Fe+Cu,2+,Fe,2+,+Cu,10/6/2024,14,(,),10/6/2024,15,(,),(,),负极：,正极：,总反应：,Zn2e,-,Zn,2+,Cu,2+,+2e,-,Cu,Zn+Cu,2+,Zn,2+,+Cu,10/6/2024,16,(,),负极：,正极：,总反应：,Fe2e,-,Fe,2+,2H,+,+2e,-,H,2,Fe+2H,+,Fe,2+,+H,2,10/6/2024,17,4.构成原电池的条件是什么？,(1)有两个相连的电极,导体；,相连的形式可以多种多样的；,电极材料可以多种多样。,两种活泼不同的金属。,一种金属与一种非金属（如石墨）。,也可以两电极都是其它材料（如燃料电池中多孔电极）。,哪种是负极？,电极本身都参与反应吗？,哪个是负极？,电极本身参与反应吗？,哪个是负极？,电极本身一定参与反应吗？,10/6/2024,18,(3),在电极表面上能发生,自发,进行的,氧化还原反应,。,(2)两电极都接触,电解质溶液,（酸、碱、盐）,(4)形成,闭合回路,（或在电解质溶液中相互,接触,）,小结：,原电池由两个半电池组成。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。在原电池中，负极上发生氧化反应，给出电子；正极上发生还原反应，得到电子。电流由原电池的正极流向负极，即电子由负极流向正极。,10/6/2024,19,5、简单原电池的正负极和电子流向如何判断？,负极,（）,：,电 子,电 流,是,不活泼金属或非金属,，,正极,（+）,：,是,活泼金属,，,本身,失去电子,（流出电子）,，,发生,氧化反应,。,流入电子,，,本身不反应，,得电子,发生,还原反应,。,是溶液中的,阳离子,要用到金属活动性顺序表：,注意：,K,Ca,Na,Mg,Al,Zn,Fe,Sn,Pb,(,H,),Cu,Hg,Ag,Pt,Au,活泼性，还原性依次 减弱。,10/6/2024,20,1、如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬在盛水的烧杯中，使之平衡；小心的向烧杯中央滴入CuSO,4,溶液，片刻后可观察到的现象是,(,D,),A.铁圈和银圈左右摇摆不定；,B.保持平衡状态；,C.铁圈向下倾斜；,D.银圈向下倾斜；,我能行！,10/6/2024,21,（2011年11）研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法,不正确,的是（）,A水既是氧化剂又是溶剂,B放电时正极上有氢气生成,C放电时OH,向正极移动,D总反应为：2Li2H,2,O=2LiOHH,2,我能行！,【解析】,答案：C,因为原电池放电时OH是向负极移动的，能迅速选出C项是错误。这种电池名称叫锂水电池。可推测其总反应为：,2Li,2H,2,O=2LiOH,H,2,。,再写出其电极反应如下：,负极：,2Li-2e,-,2Li,+,正极：,2H,+,+2e,-,=H,2,或,2H,2,O+2e,-,2OH,-,H,2,结合选项分析,A,、,B,、,D,都是正确的。,10/6/2024,22,（2010年11）铅蓄电池的工作原理为：研读 右图，下列判断,不正确,的是,AK 闭合时，d电极反应式：,B当电路中转移02mol电子时，,I中消耗的H,2,SO,4,为02 mol,CK闭合时，II中SO,4,2,向c电极迁移,DK闭合一段时间后，,II可单独作为原电池，d电极为正极,我能行！,【解析】,K闭合时为原电池，a为正极（PbO,2,+4H,+,+SO,4,2-,+2e,-,=PbSO,4,+2H,2,O），b为负极（Pb +SO,4,2-,-2e,-,=PbSO,4,）。为电解池（发生充电反应），c为阴极，发生还原反应（其反应式：PbSO,4,+2e,-,=Pb +SO,4,2-），,d为阳极，发生氧化反应（其反应式PbSO,4,+2H,2,O-2e-=PbO,2,+4H,+,+SO,4,2-）,所以A正确。在上述总反应式中，得失电子总数为2e-，当电路中转移02mol电子时，可以计算出中消耗的硫酸的量为02mol，所以B对。K闭合一段时间，也就是充电一段时间后可以作为原电池，由于c表面生成Pb，放电时做电源的负极，d表面生成PbO,2,，做电源的正极，所以D也正确。K闭合时d是阳极，阴离子向阳极移动，所以,C错,。,Pb,PbO,2,I 30%H,2,SO,4,溶液 II,PbSO,4,10/6/2024,23,（2009年11）控制适合的条件，将反应,设计成如右图所示的原电池。下列判断,不正确,的是（）,反应开始时，乙中石墨,电极上发生氧化反应,B.,反应开始时，甲中石墨,电极上,Fe,3+,被还原,C.,电流计读数为零时，,反应达到化学平衡状态,D.,电流计读数为零后，在甲中溶入,FeCl,2,固体，乙中石墨电极为负极,我能行！,【,解析】乙中I,失去电子放电，发生氧化反应，A正确；由总反应方程式知，Fe,3,被还原成Fe,2,，B正确；当电流计为零时，说明没有电子发生转移，反应达到平衡，C正确。加入Fe,2,，导致平衡逆向移动，则Fe,2,失去电子生成Fe,3,，甲中石墨作为负极，,D,错误。,10/6/2024,24,5、试将下列两个氧化还原反应分别设计成两个原电池,Zn+2AgNO,3,=Zn(NO,3,),2,+2Ag,2Fe,3+,+Fe=3Fe,2+,(ZnAgNO,3,C),(FeFe,2,(SO,4,),3,C),我能行！,10/6/2024,25,本节要点,:,1、原电池工作原理。,2、构成原电池的条件。,3、原电池反应的电极反应式和总的方程式。,小 结,10/6/2024,26,谢谢大家！,敬请指教！,10/6/2024,27,