高中化学：44《原电池原理及其应用》课件(人教版必修2)

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1、她的病因是？ *格林太太,漂亮、开朗、乐观，身体健康， 脸上有着“永恒的微笑”。只是她在开怀大笑 的时候，人们才可以发现她一口整齐而洁白的 牙齿中镶有两颗假牙：其中一颗是黄金的这 是格林太太富有的标志；另一颗是不锈钢做的 这是一次车祸后留下的痕迹。令人百思不解 的是，打从车祸以后，格林太太经常头痛，夜 间失眠，心情烦躁 能为她开一个处方吗？ 将Zn片插入H2SO4溶液中有什 么现象？为什么？ 将Cu片插入H2SO4溶液中有什么 现象？为什么？ 实验探究 锌片上有气泡产生 原理: Zn + 2H+ = Zn2+ + H2 2e- 若将Zn片,Cu片用一导线连接再 浸在H2SO4溶液中，有什么现象

2、？ 为什么？ 将一Zn片,Cu片平行插入H2SO4溶 液中，有什么现象？为什么？ 实验现象： 铜片上有气泡产生 问题探究 CuZn 稀硫酸 1.铜片上产生什么气体? 有人说H2是由铜和稀硫酸在 这种特定的条件下反应产生 出来的。这种想法正确吗？ 2.铜片上的电子从何来? Cu Zn 稀硫酸 - - - Zn2+ H+ H+ Zn2e = Zn2+ 2H+ + 2e=H2 导线间接一电流计有何现 象产生？为什么？ 电流表 指针偏 转，证 明有电 流通过 现象： 友情提示 ： 电流是由于电子的定向移动而产生的 因物质间发生反应，使电子转 移而产生电流。 根据能量守恒原理，这种产生出 来的电能是从什

3、么能量转变来的 呢？ 结论： 一、原电池一、原电池 化学能转变为电能的装置 原电池 电子的转移 氧化还原反应 电流 原电池演示 Cu Zn 稀硫酸 - - - Zn2+ H+ H+ 等效电路 1原电池的正负极判断 正极 负极 电流流向电子流向 - - - 负极：电子流出的一极 正极：电子流入的一极 电子流向：负极（Zn) 导线 正极（Cu） CuZn 硫酸 A ee 电流方向：正极（Cu） 导线 负极（Zn） 2、电极反应 2H+2e=H2 负极： Zn2e=Zn2+ 正极： 原 电 池 氧化反应 还原反应 氧 化 还 原 反 应 总反应：Zn + 2H+ = Zn2+ + H2(离子方程式)

4、 失去电子 得到电子 Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2(化学方程式) 得失电子数守恒 铜片的作用是什么？ 可以用石墨代替吗? CuZn 稀硫酸 问题一 Cu Zn - 溶液中阴阳离子分别向哪一个电极运动？ Zn2+ Zn2+ Zn2+ Zn2+ Zn2+ Zn2+ - - - - - - - - - - Zn2+ H+ SO42- 负极 正极 静电作用 整个装置是如何形成电流的闭合回路的? 问题二 Cu Zn - 有人说在铜锌原电池中，活泼金属失去电子， 不活泼金属得到电子。这种说法正确吗？ - - - - - - - - - - Zn2+ H+ 负极 正极 H+ Zn2e=Zn

5、2+2H+2e=H2 问题三 Cu Zn - 为什么H+在铜片上得到电子？ Zn2+ Zn2+ Zn2+ Zn2+ Zn2+ Zn2+ - - - - - - - - - - Zn2+ H+ 负极 正极 静电 斥力 静电 引力 问题四 Cu Zn- - - Zn2+ H+ H+ Zn2e=Zn2+ 2H+2e=H2 氧化反应 还原反应 负极 正极 电子沿导线传递，产生电流 阳离子 失去电子溶液中阳离子 得到电子 阴离子 正极 负极 SO42- 原电池工作原理小结 较活泼金属 不活泼金属或石墨 较活泼的金属发生氧化反应,电子从较 活泼的金属(负极)通过外电路流向较 不活泼的金属(正极)。 负极

6、正极 Zn-2e-=Zn2+2H+ +2e-=H2 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 Zn2+ H+ SO42- 电流方向 探究 形成原电池的条件形成原电池的条件 微观原理 结论：v有两种活动性不同的金属作电极 结论： v有两种活泼性不同的金属 （或一种是非金属导体）作电极 负极： 正极： 比较活泼的金属 相对不活泼的金属、石墨等 结论： 电极材料均浸入电解质溶液中 结论： 两极相连形成闭合电路 结论： 一个自发进行的氧化还原反应 u 3 3、形成简单原电池的条件、形成简单原电池的条件

7、I.两种活泼性不同的金属（或一种金属与 非金属导体如：石墨）作电极 II. 用导线相连（或直接接触） III.插入电解质溶液里，形成闭合回路 IV.金属能与电解质溶液自发发生氧化还原 反应 练 习 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. () () ( ) 2H+2e-H2 负极： 总反应： 正极： Zn2e-Zn2+ Zn+2H+Zn2+H2 ( ) ( ) 负极： 正极： 总反应： 正极： 负极： 总反应： Zn2e- Zn2+ 2H+2e- H2 Zn+2H+Zn2+H2 Fe2e - Fe2+ Cu2+2e- Cu Fe+Cu2

8、+Fe2+Cu Fe+CuSO4Cu+FeSO4 () () 负极： 正极： 总反应： Zn2eZn2+ Cu2+2eCu Zn+Cu2+Zn2+Cu 或 Zn+CuSO4ZnSO4+Cu () () 负极： 正极： 总反应： Fe2eFe2+ 2H+2eH2 Fe+2H+ Fe2+H2 或 Fe+H2SO4FeSO4+H2 AgCu AgNO3 ZnCu NaCl AlC 稀硫酸 含碳杂质的锌 稀硫酸 ( ) ( ) ( ) () 电解质溶液 G 较活泼金属 （） 氧化反应 较不活泼金属（或非金属导体 ） （+） 还原反应 e- 课堂小结： 两 极 一 液 成 回 路氧 化 还 原 是 核

9、心 第二课时 1、原电池是如何构成的？ _极板插入_中 。 在原电池中，_金属极板发生氧化反应，电子经导线从 _金属一极流向_金属极板，溶液中易得到电子的 _在不活泼的金属极板发生_。 在原电池中，相对活泼的金属为_极，相对不活泼的金属(或 石墨电极)为_极。铜锌原电池发生的反应是： 在 锌电极(负极)： _ 在 铜电极(正极)：_ 电 子流方向：电子流从原电池的_经导线流向_。 溶液中离子运动方向：阳离子向_运动，阴离子向_运动 。电流方向：电流从原电池的_经导线流向_。再从_ 经内电路流向_，从而形成闭合回路。 2、原电池是如何工作的？ 两块活动性不同的金属电解质溶液 较活泼 较活泼 较不

10、活泼 阳离子还原反应 负 正 Zn-2e-=Zn2+ 负极 正极 正极负极 正极负极 2H+ +2e-=H2 负极 正极 小 结 一、原电池的定义； 二、原电池电极的判断； 依据电子的流向： 依据极发生的反应 ： 依据组成极的材料 ： 电子流出的一极是负极 电子流入的一极是正极 活动性强的一极是负极 活动性差的一极是正极 发生氧化反应的极是负极 发生还原反应的极是正极 三、原电池的工作原理； 四、原电池的构成条件； 熟记金属活动顺序表： 依据电解质溶液中 离子移动方向： 依据现象 阴离子移向的极是负极 阳离子移向的极是正极 溶解的极是负极 增重或有气泡的极是正极 氧化反应 Zn-2e=Zn2+

11、 铜锌原电池 电解质溶液 失e,沿导线传递，有电流产生 还原反应 2H+2e=H2 阴离子阳离子 总反应： 负极 正极 2H+2e=H2 Zn2e=Zn2+ Zn+2H+=Zn2+H2 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 (离子方程式） （化学方程式） 电极反应 正极： 负极： （氧化反应） （还原反应） 反应原理 ： 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。 利用原电池

12、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 。 注意点 1.下列说法中正确的是（ ） A.原电池是把 的装置 B.原电池中电子流出的一极是 ， 发生氧化反应 C.原电池两极 氧化反应 和还原反应 D.原电池中的阳离子向正极移动 D 化学能转化为电能电能转化为化学能 正极负极 均发生分别发生 练习 2.将锌片和铜片用导线连接置于稀硫酸 中,下列说法正确的是( ) A锌片的质量逐渐 B电流方向是从铜片向锌片 C H+在铜片表面被 D 极附近SO42-浓度逐渐增大 B 增大减小 还原氧化 正负 3.X、Y、Z、W四种金属片进入稀盐酸中,用导线连接,可以组 成原电池,实

13、验结果如下图所示: 则四种金属的活泼性由强到弱的顺序为_ ZYXW 4.把a,b,c,d 4块金属片浸入稀硫酸中，用导 线两两相连组成原电池.若a,b相连时，a为负 极；c,d相连时，d上产生大量气泡；a，c相 连时，电流由c经导线流向a；b、d相连时， 电子由d经导线流向b，则此4种金属的 活动性由强到弱的顺序为( ) A.abcd B.acdb C .cabd D.bdca B 5.已知空气-锌电池的电极反应为: 锌片:Zn +2OH- -2 e- ZnO + H2O 石墨: O2 H2O +4e- 4OH- 根据此判断,锌片是( ) A.负极,并被氧化 B. 负极,并被还原 C.正极,并

14、被氧化 D.正极,并被还原 A 6.银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源, 它的电极反应是: Zn + Ag2O+H2O=2Ag +Zn(OH)2,则负极上 发生反应的物质是( ) A.Ag B. Zn(OH)2 C. Ag2O D. Zn D 7.利用金属a(活动性比氢强)与碳棒b 构成原电池,电解质溶液为稀硫酸, 关于此装置的下列说法中不正确的 是( ) A.a为负极, b为正极 B.碳棒上有气体逸出,溶液的pH增大 C.导线上有电流,电流的方向从a到b D.反应后a极质量减少 C 练习 1、请你根据化学反应: Cu+2FeCl3 =CuCl2 +2FeCl2 判断右边原电池的正、负极， 并写出电极反应式。 Cu C A FeCl3溶液 2、请判断右边原电池的正、负极. A NaOH溶液 Mg Al 负极：Cu-2e =Cu 正极：2Fe +2e =2Fe - 2+ 3+ - 2+ 提示： 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 稀硫酸溶液 二、简单原电池的设计二、简单原电池的设计 （1）将反应:2FeCl3+Fe=3FeCl2设计成原 电池。 （2）判断正负极并写出电极反应。 石墨 Fe FeCl3溶液 负极（铁）： Fe2e=Fe2+ 正极（石墨）： 2Fe3+ + 2e=3Fe2+ 干电池 纽扣电池 锂电池 化学电源化学电源 三、常见的化学电源 干电池 电