高中化学第1章化学反应与能量转化第3节化学能转化为电能__电池(第1课时)原电池的工作原理课件2鲁科选修4

选修4第1章3节 化学能转化为电能 --电池 第1课时原电池的工作原理2 1780年,伽伐尼(Galvani,L.) 青蛙抽搐实验。 (意大利生物 学家伽伏尼) 原电池的雏形 理论解释 :生物电观点! 普通干电池 手机电池 钮扣电池 笔记本电脑 专用电池 摄像机 专用电池 “神六”用 太阳能电池 伏打对生物电观点的质疑 (Volta,A.1745-1827) 1800年建立伏打电堆模型。 伏打电池是 实用电池的开端。 实验探究:原电池工作原理 交流与讨论 ? 1.为什么装置中的铜片上会有气泡出现呢?该现象和铜 片与稀硫酸不反应的结论相矛盾吗? ? 2.铜片上的电子从哪来? ? 3.锌片的质量有无变化?溶液中c(H+)如何变化? ? 4.写出锌片和铜片上变化的离子方程式。 ? 5.电流表中指针发生偏转说明有电流通过,这又证明了 什么呢? ? 6. 根据物理知识,判断上述原电池的正负极。 【问题】 为什么H+在铜片上得到电子,而不是在锌片上得到 电子?溶液中阴阳离子分别向哪一个电极运动? Zn 负极 正极 Cu 静电 Zn2+ - Zn2+ 斥力 静电 Zn2+Zn2+Zn2+ H+ 引力 Zn2+ Zn2+ -------- 条件一 原电池的电极材料 Zn G Zn Zn G C Zn G Cu A H2SO4溶液 结论一 H2SO4溶液 B H2SO4溶液 铜锌原电池 有两种活动性不同的金属(或一种金属和一种 非金属导体)做电极,较活泼的金属为负极,较不 活泼的金属(碳棒)为正极. 条件二 溶液的性质 Zn G Cu Zn G Cu 结论二 乙醇 C 铜H2锌SO原4溶电液池 两个电极插入电解质溶液中。 条件三 线路的连接 Zn Cu Zn G Cu 稀硫酸 D 结论三 稀硫酸 铜H2锌SO原4溶电液池 两个电极用导线相连构成闭合回路。 原电池的正负极判断 Zn - 灯泡 Cu 等效电路 Zn2+ HH++ 稀硫酸 1.原电池是如何构成的? 用导__线___连接两__块__活__动__性__不__同__的__金__属_____极板插 入电__解__质__溶__液____中。 在原电池2中、,原较__活电__泼_池_金是属如极何板工发作生氧的化?反应,电子经导线从 _较__活__泼__金属一极流向_较__不__活__泼_金属极板,溶液中易得到电子的 _阳__离__子_在不活泼的金属极板发生__还__原__反__应。 在原电池中,相对活泼的金属为_负__极,相对不活泼的金属(或 石墨电极)为__正_极。上述原电池发生的反应是: 在锌电极(负极): __Z_n__-2_e_-_=_Z_n_2_+____ 在铜电极(正极):__2_H_+_+__2_e-_=_H__2 _____ 电子流方向:电子流从原电池的_负__极__经导线流向_正__极__。 溶液中离子运动方向:阳离子向_正__极_运动,阴离子向_负__极_运动。 小结 源于生活中 的偶然现象 创新与发明 (原电池原理) 应用于生活 (各种电池) 负极:还原剂-ne- →氧化产物(氧化反应) 正极:氧化剂+ne- →还原产物 (还原反应) 还原剂失去的电子流向正极,形成定向移动的电子流,使氧 化反应和还原反应被分开在两极发生,使化学能转化成电能。 属较 活 (–)泼金 氧化反应 课堂小结: e- G 属较 导不 体 ) 活泼(+) 金 还原反应 属 ( 或 非 电解质溶液 金 两极一液成回路 氧化还原是核心 归纳总结 正负极的判断方法 判断依据 电极材料 负极 正极 活动性较强的金属 活动性较弱的金属或能 导电的非金属 电子流动方向 电子流出极 电解质溶液中离子 定向流动的方向 阴离子移向的电极 电流方向 电流流入极 电子流入极 阳离子移向的电极 电流流出极 与电解质溶液能否 能自发发生氧化还原 不能自发发生氧化还原 发生反应 反应的金属 反应的金属(非金属) 反应现象 电极溶解 电极增重或有气泡产生 二、原电池电极反应式的书写 1. (1)将铁片、铜片用导线连接后,置于稀硫酸中,形成原电池,其正极反 应式:__2_H__+_+__2_e_-_=_=_=_H__2_↑_; 负极反应式:_F_e_-__2_e_-_=_=_=_F_e_2_+__; 总反应方程式:_F_e_+__H_2_S_O_4_=_=_=_F__eS__O_4_+__H_2_↑__。 (2)有一纽扣电池,其电极分别为Zn和Ag2O,以KOH溶液为电解质溶液,电 池的总反应为Zn+Ag2O+H2O===2Ag+Zn(OH)2。 ①Zn发生_氧__化___反应,是_负___极,电极反应式是Z__n-__2_e_-_+__2_O__H_-_=_=_=_Z__n_(O__H_)。2 ②Ag2O发生_还__原___反应,是_正___极,电极反应式是 _A_g_2_O_+__2_e_-__+__H_2_O_=_=_=__2_A_g_+__2_O_H__-__。 答案 归纳总结 1.一般电极反应式的书写方法 第一步: 列物质标得失——?????负 正极 极发 发生 生氧 还化 原反 反应 应?????——参加反应的微粒和得失电子数 第二步: ??在电解质溶液的环境中要生成稳定的电极 看环境配守恒——??产物,即H+、OH-、H2O等是否参加反应 ? ??遵守电荷守恒、质量守恒、电子守恒 第三步: 两式加验总式——两电极反应式相加,与总反应式对照验证 2.已知总反应式,书写电极反应式 (1)分析化合价,确定正极、负极的反应物与生成物。 (2)在电极反应式的左边写出得失电子数,使得失电子守恒。 (3)根据质量守恒配平电极反应式。 (4)复杂电极反应式=总反应式-简单的

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