《高二化学原电池的工作原理.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高二化学原电池的工作原理.ppt（24页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、化学能转化为电能电池生活中我们常使用各种各样的电池生活中我们常使用各种各样的电池用于用于“神七神七”的太阳能电的太阳能电池池笔记本电脑专用电池笔记本电脑专用电池手机专用电池手机专用电池原电池的工作原理温故知新温故知新1、原电池：把、原电池：把化学能化学能转化为转化为电能电能的装置。的装置。2、构成原电池的条件、构成原电池的条件（1 1 1 1）有二种活泼性不同的金属（或金属与非金属）有二种活泼性不同的金属（或金属与非金属）有二种活泼性不同的金属（或金属与非金属）有二种活泼性不同的金属（或金属与非金属）做做做做电极电极电极电极；（2 2 2 2）两电极在）两电极在）两电极在）两电极在电解质电解质
2、电解质电解质溶液中；溶液中；溶液中；溶液中；（3 3 3 3）形成）形成）形成）形成闭合回路闭合回路闭合回路闭合回路;（4 4 4 4）有）有）有）有自发的氧化还原反应自发的氧化还原反应自发的氧化还原反应自发的氧化还原反应。（极、电、路、自发极、电、路、自发）原电池的工作原理练习练习判断下列装置是否能形成原电池？判断下列装置是否能形成原电池？ABCDEFCDE原电池的工作原理自主探究自主探究1实验实验1.将锌片加入将锌片加入CuSO4溶液中，测量溶液溶液中，测量溶液温度温度的变的变化，分析能量变化的情况。记录实验化，分析能量变化的情况。记录实验1的现象和结论。的现象和结论。现象：现象：锌片溶解
3、锌片溶解锌片溶解锌片溶解,有红色物质析出有红色物质析出有红色物质析出有红色物质析出,温度计显示温度迅速上升温度计显示温度迅速上升温度计显示温度迅速上升温度计显示温度迅速上升.结论（反应的实质）：结论（反应的实质）：Zn+Cu2+Zn2+Cu化学能化学能 热能热能原电池的工作原理自主探究自主探究1实验实验2.如果锌片加入如果锌片加入CuSO4溶液的反应是溶液的反应是放热放热反应，反应，请设计实验将该反应释放的能量转化为请设计实验将该反应释放的能量转化为电能电能并并 实施你所设计的实验。实施你所设计的实验。试剂和仪器：试剂和仪器：CuSO4溶液，锌片，铜片，温度溶液，锌片，铜片，温度 计，检流计，
4、导线，大烧杯。计，检流计，导线，大烧杯。思考并设计实验方案，预测实验思考并设计实验方案，预测实验2的现象和结论。的现象和结论。原电池的工作原理实验实验2.自主探究自主探究1现象：现象：结论：结论：锌片溶解而变细锌片溶解而变细锌片溶解而变细锌片溶解而变细,铜上有红色物质析出铜上有红色物质析出铜上有红色物质析出铜上有红色物质析出,电流计指针发生偏转电流计指针发生偏转电流计指针发生偏转电流计指针发生偏转.Zn-2eZn-2e-=Zn=Zn2+2+CuCu2+2+2e+2e-=Cu=CuZn+Cu2+Zn2+Cu2e2e-化学能化学能 电能电能原电池的工作原理A锌锌e-e-铜铜SO42-Cu2+SO4
5、2-Cu2+Cu2+ZnZn2 2+Cu2+Cu2+SO42-CuSO4溶液溶液Cu2+SO42-e-e-e-e-+思考与讨论思考与讨论该电池的电子流向？电极反应？该电池的电子流向？电极反应？原电池的工作原理原理分析：原理分析：负极负极负极负极:氧化反应氧化反应氧化反应氧化反应正极：正极：正极：正极：还原反应还原反应还原反应还原反应1、电极反应、电极反应Zn-2eZn-2e-ZnZn2+2+CuCu2+2+2e+2e-Cu Cu 锌片锌片锌片锌片失去电子失去电子失去电子失去电子，铜离子，铜离子，铜离子，铜离子得到电子得到电子得到电子得到电子，两极之间溶液离，两极之间溶液离，两极之间溶液离，两极
6、之间溶液离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动，构成闭子的定向移动和外部导线中电子的定向移动，构成闭子的定向移动和外部导线中电子的定向移动，构成闭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，发生有序的电子合回路，使两个电极反应不断进行，发生有序的电子合回路，使两个电极反应不断进行，发生有序的电子合回路，使两个电极反应不断进行，发生有序的电子转移过程，产生转移过程，产生转移过程，产生转移过程，产生电流电流电流电流。总反应：总反应：Zn+Cu2+Zn2+Cu原电池的工作原理A锌锌镁镁ZnSO4溶液溶液 如果用比锌活泼的金属镁代替铜片，如果用比锌活泼的金属镁代替铜
7、片，用用ZnSO4溶液代替溶液代替CuSO4溶液与锌组成原电池，如何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？判断正负极？锌片上将发生什么电极反应？思考思考原电池的工作原理电极反应式：电极反应式：Mg-2eMg-2e-+2OH+2OH-Mg(OH)Mg(OH)2 22H2H2 2O+2eO+2e-H H2 2 +2+2 OHOH-负极（负极（）：失去电子）：失去电子氧化反应氧化反应正极（正极（+）：得到电子）：得到电子还原反应还原反应思考思考 原电池中电极反应的反应物一定来源于电极材料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？和电解质溶液吗？原电池的工作原理
8、思考：思考：CuZn 下列装置能否实现化学能向电能的转化？如果不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？行，将如何改进使其形成原电池？ZnSO4溶液溶液CuSO4溶液溶液原电池的工作原理思考：思考：CuZn ZnSO4溶液溶液CuSO4溶液溶液 盐桥：在盐桥：在U形管中装满用饱和形管中装满用饱和KCl溶液溶液和琼胶作成的冻胶。和琼胶作成的冻胶。改进的装置：改进的装置：原电池的工作原理交流研讨：交流研讨：1、在盐桥插入之前，检流计指针是否发生偏转？、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？、在盐桥插入之后，检流计指针是否
9、发生偏转？3、左右烧杯中各发生了什么反应？、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、该装置与普通锌铜原电池相比，有什么不同的地方？半电池：包括电极材半电池：包括电极材料和电解质溶液，两料和电解质溶液，两个隔离的半电池通过个隔离的半电池通过盐桥连接起来。盐桥连接起来。原电池的工作原理盐桥的作用：盐桥的作用：使使Cl-向锌盐方向移动，向锌盐方向移动，K+向铜盐方向移向铜盐方向移动，使动，使Zn盐和盐和Cu盐溶液一直保持电中性，从而使电子盐溶液一直保持电中性，从而使电子不断从不断从Zn极流向极流向Cu极，使电流持续传导。极，使电流持续传导。Zn-2eZn-2e-
10、=Zn=Zn2+2+CuCu2+2+2e+2e-=Cu=Cu总反应：总反应：Zn+Cu2+Zn2+Cu原电池的氧化反应和还原反原电池的氧化反应和还原反应分别在两个电极上进行，应分别在两个电极上进行，两个原电池装置两个原电池装置本质上本质上是完是完全相同的。全相同的。原电池的工作原理练习：练习：为获得较长时间的稳定电流为获得较长时间的稳定电流,如何将由如何将由“Zn-稀稀H2SO4-Cu”组成的原电池（如左下图）进行简单组成的原电池（如左下图）进行简单改装？改装？CuZnH2SO4AZnSO4H2SO4AZn Cu你知道了吗你知道了吗随堂检测随堂检测 1、把金属甲和乙分别插入稀硫酸中，观察到、把
11、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泡产生，此实验说明甲的金属活动性比乙的的 ；若把这两种金属用导线连接后平行；若把这两种金属用导线连接后平行插入稀硫酸中，则可观察到金属插入稀硫酸中，则可观察到金属 的表面的表面有气泡产生，一段时间后金属有气泡产生，一段时间后金属 的质量减的质量减少。少。强强乙乙甲甲2、已知氧化还原反应、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，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。标出电极材料，电解质溶液，写出电极反应式。CuCl2FeCl3ACuC正极：正极：负极负极：总反应：总反应：CuCu2+2e-2Fe3+2e-2Fe2+2Fe3+Cu2Fe2+Cu2+CuCu ZnZn2e-CuCu2+2+2e-CuCu2+2+CuCuCuCuZnZn2+2+CuSO4溶液溶液ZnZn2+2+CuCu ZnZn2e-CuCu2+2+2e-CuCu2+2+CuCuCuCuZnZn2+2+CuSO4溶液溶液ZnZn2+2+广州陶粒 广州陶粒厂 娄痋耶