化学121《原电池的工作原理》课件

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,*,化学能与电能的转化,原电池的工作原理,第二单元,平潭城关中学化学组 刘立,Saturday,November 9,2024,1.,原电池：,将,化学能,转化成,电能,的,装置,原电池的原理：,氧化还原反应,总反应：,2H,+,+2e,-,=H,2,Zn2e,-,=Zn,2+,Zn+2H,+,=Zn,2+,+H,2,Zn+H,2,SO,4,=ZnSO,4,+H,2,(,离子方程式）,（化学方程式）,正极：,负极：,（氧化反应）,（还原反应）,2.,电极反应,温故知新,负极,正极,Zn-2e,-,=Zn,2+,2H,+,+2e,-,=H,2,还原剂,(Zn),失去电子，发生氧化反应,氧化剂,(H,+,),在铜极上得到电子，发生还原反应,还原剂失去的电子从锌极流出,流入铜极,.,经外电路,Zn,2+,H,+,SO,4,2-,电流方向,装置中电流方向、正负电极、电子流动方向、电极上的反应情况分析,思考,:,化学能是如何转变成电能的呢？,思考,:,构成原电池的条件有哪些呢？,原电池的工作原理,3,、构成原电池的条件,（,1,）有二种活泼性不同的金属（或金属与非金属）做,电极,；,（,2,）两电极在,电解质,溶液中；,（,3,）形成,闭合回路,;,（,4,）有,自发的氧化还原反应,。,（,极、电、路、自发,）,温故知新,原电池的工作原理,练习,判断下列装置是否能形成原电池？,A,B,C,D,E,F,CDE,原电池的工作原理,自主探究,1,实验：将锌片加入,CuSO,4,溶液中，测量溶液,温度,的变化，分析能量变化的情况。记录实验,1,的现象和结论。,现象：,锌片溶解,有红色物质析出,温度计显示温度迅速上升,.,结论（反应的实质）：,Zn+Cu,2,+,Zn,2+,+Cu,化学能 热能,原电池的工作原理,自主探究,2,如果锌片加入,CuSO,4,溶液的反应是,放热,反应，,请设计实验将该反应释放的能量转化为,电能,并,画出你所设计的实验。,试剂和仪器：,CuSO,4,溶液，锌片，铜片，电流表，导线，大烧杯。,思考并设计实验方案，预测实验,2,的现象和结论。,原电池的工作原理,自主探究,2,现象：,结论：,锌片溶解而变细,铜上有红色物质析出,电流计指针发生偏转,.,Zn-2e,-,=Zn,2+,Cu,2+,+2e,-,=Cu,Zn+Cu,2,+,Zn,2+,+Cu,2e,-,化学能 电能,原电池的工作原理,A,锌,e,-,e,-,铜,SO,4,2-,Cu,2,+,SO,4,2-,Cu,2,+,Cu,2,+,Zn,2,+,Cu,2,+,Cu,2,+,SO,4,2-,CuSO,4,溶液,Cu,2,+,SO,4,2-,e,-,e,-,e,-,e,-,+,思考与讨论,该电池的电子流向？电极反应？,原电池的工作原理,原理分析：,负极,:,氧化反应,正极：,还原反应,1,、电极反应,Zn-2e,-,=Zn,2+,Cu,2+,+2e,-,=,Cu,锌片,失去电子,，铜离子,得到电子,，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,电流,。,总反应：,Zn+Cu,2+,Zn,2+,+Cu,原电池的工作原理,A,锌,镁,ZnSO,4,溶液,如果用比锌活泼的金属镁代替铜片，用,ZnSO,4,溶液代替,CuSO,4,溶液与锌组成原电池，如何判断正负极？锌片上将发生什么电极反应？,思考,原电池的工作原理,电极反应式：,Mg-2e,-,=Mg,2+,2H,2,O+2e,-,=,H,2,+2,OH,-,负极（,）：失去电子,氧化反应,正极（,+,）：得到电子,还原反应,思考,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？,原电池的工作原理,思考：,Cu,Zn,下列装置能否实现化学能向电能的转化？如果不行，将如何改进使其形成原电池？,ZnSO,4,溶液,CuSO,4,溶液,原电池的工作原理,思考：,Cu,Zn,ZnSO,4,溶液,CuSO,4,溶液,盐桥：在,U,形管中装满用饱和,KCl,溶液和琼胶作成的冻胶。,改进的装置：,原电池的工作原理,交流研讨：,1,、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？,3,、左右烧杯中各发生了什么反应？,4,、该装置与普通锌铜原电池相比，有什么不同的地方？,半电池：包括电极材料和电解质溶液，两个隔离的半电池通过盐桥连接起来。,原电池的工作原理,盐桥的作用：,使,Cl,-,向锌盐方向移动，,K,+,向铜盐方向移,动，使,Zn,盐和,Cu,盐溶液一直保持电中性，从而使电子,不断从,Zn,极流向,Cu,极，使电流持续传导。,Zn-2e,-,=Zn,2+,Cu,2+,+2e,-,=Cu,总反应：,Zn+Cu,2+,Zn,2+,+Cu,原电池的氧化反应和还原反应分别在两个电极上进行，两个原电池装置,本质上,是完全相同的。,原电池的工作原理,练习：,为获得较长时间的稳定电流,如何将由“,Zn-,稀,H,2,SO,4,-Cu”,组成的原电池（如左下图）进行简单改装？,Cu,Zn,H,2,SO,4,A,ZnSO,4,H,2,SO,4,A,Zn,Cu,你知道了吗,随堂检测,1,、把金属甲和乙分别插入稀硫酸中，观察到金属甲表面有气泡产生，金属乙表面无气泡产生，此实验说明甲的金属活动性比乙的,；若把这两种金属用导线连接后平行插入稀硫酸中，则可观察到金属,的表面有气泡产生，一段时间后金属,的质量减少。,强,乙,甲,2,、已知氧化还原反应,Cu,2FeCl,3,=2FeCl,2,CuCl,2,，,利用这一反应设计一个原电池，画出示意图，,标出电极材料，电解质溶液，写出电极反应式。,CuCl,2,FeCl,3,A,Cu,C,正极：,负极,：,总反应：,Cu=Cu,2+,+2e,-,2Fe,3+,+2e,-,=2Fe,2+,2Fe,3+,+Cu,2Fe,2+,+Cu,2+,再见,