高二化学原电池的工作原理.ppt

化学能转化为电能 电池 高二化学组 生活中我们常使用各种各样的电池 用于 神七 的太阳能电池 笔记本电脑专用电池 手机专用电池 原电池的工作原理 温故知新 1 原电池 把化学能转化为电能的装置 2 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 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1 将锌片加入CuSO4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 Cu2 Zn2 Cu 原电池的工作原理 自主探究1 实验2 如果锌片加入CuSO4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实施你所设计的实验 试剂和仪器 CuSO4溶液 锌片 铜片 温度计 检流计 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 实验2 自主探究1 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 Zn2 Cu2 2e Cu 原电池的工作原理 A 锌 e e 铜 SO42 Cu2 SO42 Cu2 Cu2 Zn2 Cu2 Cu2 SO42 CuSO4溶液 Cu2 SO42 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 Zn2 Cu2 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 Cu2 Zn2 Cu 原电池的工作原理 A 锌 镁 ZnSO4溶液 如果用比锌活泼的金属镁代替铜片 用ZnSO4溶液代替CuSO4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 2OH Mg OH 2 2H2O 2e H2 2OH 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 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 ZnSO4溶液 CuSO4溶液 原电池的工作原理 思考 ZnSO4溶液 CuSO4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 Zn2 Cu2 2e Cu 总反应 Zn Cu2 Zn2 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H2SO4 Cu 组成的原电池 如左下图 进行简单改装 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 2FeCl3 2FeCl2 CuCl2 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 正极 负极 总反应 CuCu2 2e 2Fe3 2e 2Fe2 2Fe3 Cu 2Fe2 Cu2 再见 Cu Zn 2e Cu2 2e Cu2 CuCu Zn2 CuSO4溶液 Zn2 Cu Zn 2e Cu2 2e Cu2 CuCu Zn2 CuSO4溶液 Zn2 广州陶粒广州陶粒厂娄痋耶