原电池必修二苏教版

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1、ks5u精品课件,第一课时 化学能转化为电能,授课人：李艳荣,ks5u精品课件,ks5u精品课件,ks5u精品课件,铜片上没有明显现象，锌片上有无色气体产生。,铜片上没有明显现象，锌片上有无色气体产生。,铜片上有无色气体产生，锌片不断溶解。,铜片上有无色气体产生，锌片不断溶解，电流计发生偏转。,？,有电流产生,活动与探究,ks5u精品课件,讨论如下问题,1、从能量变化的角度分析，这个装置中的能量是如何转化的？ 2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，铜片表面有气泡产生，你认为这种气体可能是什么？如何产生？ 3、电路中的电流如何产生？,ks5u精品课件,一、原电池,1、概念：将化学能转化成电能的

2、装置称为原电池,ks5u精品课件,Cu,Zn,Zn2+,H+,H+,电子沿导线传递，产生电流,阳离子,阴离子,正极,负极,SO42-,Cu-Zn原电池的工作原理,I,ks5u精品课件,Cu-Zn原电池的工作原理,锌(负极),外电路电子流向与电流方向：,总反应方程式：,铜(正极),Zn2eZn2+ (锌板溶解,发生氧化反应 ),内电路离子运动方向与电流方向,阳离子内电路正极（Cu） 阴离子内电路负极（ Zn ） 电流方向：负极（Zn） 外电路 正极（Cu）,ks5u精品课件,负极：,正极：,电子流 的一极， 电子，发生 反应,电子流 的一极， 电子，发生 反应,失,氧化,出,得,还原,入,2、电

3、极名称和电极反应,ks5u精品课件,3、实质:氧化还原反应分开在两极进行，还原剂所失去的电子通过导线转移到氧化剂。,ks5u精品课件,实验探究形成原电池的条件,（可以）,（可以）,（不可以）,形成条件一：活泼性不同的两个电极,负极：较活泼的金属 正极：较不活泼的金属、碳棒等,ks5u精品课件,（可以）,（不可以）,形成条件二：电极需插进电解质溶液中,实验探究形成原电池的条件,ks5u精品课件,实验探究形成原电池的条件,形成条件三:必须形成闭合回路,（不可以）,ks5u精品课件,（不可以）,实验探究形成原电池的条件,形成条件四：能自发的氧化还原反应,ks5u精品课件,3.构成原电池的条件,(1)

4、有活泼性不同的两个电极,(2)两电极都接触电解质溶液,（3）正极、负极、电解质溶液构成闭合回路,( 4 )在电极表面上能发生自发进行的氧化还原反应。,ks5u精品课件,ks5u精品课件,ks5u精品课件,动脑动手,有下列材料：Zn片、Cu片、导线、水果 、 电流计，请设计一个装置使电流计指针发生 偏转。,ks5u精品课件,ks5u精品课件,(),(),(),2H+2e-H2,负极：,总反应：,正极：,Zn2e-Zn2+,Zn+2H+Zn2+H2,ks5u精品课件,(),(),负极：,正极：,总反应：,正极：,负极：,总反应：,Zn2e- Zn2+,2H+2e- H2,Zn+2H+Zn2+H2,

5、Fe2e - Fe2+,Cu2+2e- Cu,Fe+Cu2+Fe2+Cu,ks5u精品课件,2、一个原电池的总反应的离子方程式是Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu，该反应的原电池的组成正确的是（ ）,C,ks5u精品课件,4.由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的 PH( ) A.不变 B先变大后变小 C逐渐变大 D.逐渐变小,C,3.某金属能跟稀盐酸作用发出氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，此金属是( ) A.Mg B.Fe C.Al D.Cu,B,ks5u精品课件,5、 原电池的设计,请结合组成原电池的条件，将氧化还原反应： Fe + Cu2+ = Cu + Fe2+

6、 设计成一个原电池。,1、电解液： 。 2、电极材料： 正极 ，负极 。 3、电极反应式 ： 负极: . 正极: .,ks5u精品课件,二、原电池原理的应用,ks5u精品课件,ks5u精品课件,钢铁的吸氧腐蚀,原理：在潮湿空气中钢铁表面形成无数微小的原电池。 负极：Fe2e=Fe2+ 正极：2H20+O2+4e=4OH Fe2+ +2OH =Fe（OH）2 4Fe（OH）2 +2H20+O2 = 4Fe（OH）3 2Fe（OH）3=Fe2O3+3H2O,ks5u精品课件,1.改变金属内部组成结构而增强抗腐蚀能力，制成合金（不锈钢）内因。,我们可以采用哪些措施来进行金属防护呢？,2.在金属表面覆

7、盖保护层(电镀、油漆、钝化等)。,3.电化学保护法(接上更活泼的金属)。(轮船船身上的锌块、地下钢铁管道接镁块),ks5u精品课件,钢铁的防腐蚀：,ks5u精品课件,本节要点: 1，原电池概念。 2，构成原电池的条件。 3，原电池的正负极和电子流向判断。 4，原电池的工作原理。 5, 原电池的工作原理的应用,ks5u精品课件,4. 原电池的设计,（2） 将氧化还原反应：Cu+2FeCl3= 2FeCl2 +CuCl2 设计成一个原电池。,1、电解液： 。 2、电极材料： 正极 ，负极 。 3、电极反应式 ： 负极: . 正极: .,ks5u精品课件,4. 原电池的设计,（3） 将氧化还原反应：

8、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2 设计成一个原电池。,1、电解液： 。 2、电极材料： 正极 ，负极 。 3、电极反应式 ： 负极: . 正极: .,ks5u精品课件,4.化学电源,（1）一次电池（如干电池）:用过后不能复原 （2）二次电池（如蓄电池）:充电后能继续使用 （3）燃料电池 （4）海水电池,ks5u精品课件,负极（锌筒）：Zn-2e-=Zn2+ 正极（石墨）：2MnO2+2NH4+2e-=Mn2O3+2NH3+H2O 总反应：Zn+ 2MnO2+2NH4+=Zn2+ Mn2O3+2NH3+H2O,干电池 Zn- Mn普通干电池,（1）一次电池,ks5u精品课件,锌锰碱性电池是

9、一种新型的干电池。 正极材料为MnO2 ,负极材料为Zn， 还原产物为MnOOH,电解质是KOH溶液， 总： Zn + 2MnO2 + 2H2O = Zn(OH)2 + 2MnOOH 请写出电极反应式并分析其工作原理。,负极：Zn + 2OH2e- = Zn(OH)2 正极：2MnO2 + 2H2O + 2 e- = 2MnO（OH） + 2OH 总反应： Zn + 2MnO2 + 2H2O = Zn(OH)2 + 2MnO（OH）,碱性Zn- Mn干电池,ks5u精品课件,银锌电池钮扣电池 该电池使用寿命较长，广泛用于电子表和电子计算机。其电极分别为Ag2O和Zn，电解质为KOH溶液。发生反

10、应后生成Ag和ZnO,其电极反应式为：,负极：Zn+2OH-2e- = ZnO+H2O 正极：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-,银锌纽扣电池,总反应式为：Zn+ Ag2O= ZnO+2Ag,（2）二次电池,ks5u精品课件,铅蓄电池,（1）电极材料及原料 （2）电解质溶液 （3）电极反应式：,正极：PbO2 负极：Pb,H2SO4溶液,负极（Pb）: Pb- 2e-+ SO4 2 - =PbSO4,Pb+PbO2+2H2SO4 =2PbSO4 +2H2O,正极（PbO2）: PbO2+4H+SO42 -+ 2e-= PbSO4 +2H2O,总反应：,ks5u精品课件,负极：Pb+SO

11、42- =PbSO4+2e- 正极：PbO2+SO42-+4H+2e - =PbSO4+ 2H2O 电池总反应：Pb+ PbO2+2SO42- +4H+ =2PbSO4+2H2O,阴极： PbSO4 +2e- Pb+SO42- 阳极： PbSO4+ 2H2O PbO2+SO42-+4H+2e- 电池总反应：2PbSO4+2H2O Pb+ PbO2+2SO42- +4H+,铅蓄电池的放电过程原电池,铅蓄电池的充电过程电解池,铅蓄电池的充放电过程,ks5u精品课件,把能源中燃料燃烧反应的化学能直接转化为电能的“能量转换器”,优点：效率高、无污染，装置可持续使用,燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全部

12、贮藏在电池内，而是在工作时，不断从外界输入，同时将电极反应产物不断排出电池,（3）新型燃料电池,教材40页,ks5u精品课件,燃料电池,负极：2H2+4OH-4e-=4H2O 正极：O2+2H2O+4e-=4OH- 总反应：O2+2H2=2H2O,常见的燃料电池有氢氧燃料电池、甲烷燃料电池、铝-空气燃料电池、熔融盐燃料电池等。,如图电池反应,ks5u精品课件,（4）海水电池,1991年，我国首创以铝-空气-海水为能源的新型电 池，用作航海标志灯。该电池以取之不的海水为电 解质，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。 这种海水电池的能量比“干电池”高2050倍。电极 反应式为： 负极： 正极：

13、电池总反应：,4Al - 12e-= 4Al 3+,3O2+ 6H2O +12e-= 12 OH -,4Al+3O2+ 6H2O = 4Al (OH)3,ks5u精品课件,怎样书写燃料电池的电极反应式和总反应式？ 书写步骤：（1）写出燃烧反应，根据电解液改写燃料电池总反应； （2）写出正极的电极反应式(一般较简单); （3）由燃料电池总反应减去正极的电极反应式得负极的电极反应式。,正极反应一般为 酸性介质 碱性介质,O2+4H+4e=2H2O,O2+2H2O+4e=4OH-,ks5u精品课件,CH4、O2、NaOH组成的燃料电池 1.燃烧总化学反应： CH4+2O2CO2+2H2O 2.燃料电

14、池总反应： 3.正极： 4.负极：,CH4+2OH-+2O2 = CO3 2 -+3H2O,2O2+4H2O+8e= 8OH-,CH4+10OH-8e= CO32-+7H2O,ks5u精品课件,甲醇燃料电池是由甲醇和氧气及强碱电解质溶液构成的新型手机电池，电量可达现用镍氢或锂电池的十倍，可连续使用一个月才充一次电。据此回答：,(1)甲醇是 极, 电极反应式是: ; (2)电池反应的离子方程式:,2CH3OH+16OH-12e=2CO32-+12H2O,2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O.,负,ks5u精品课件,第二课时 电能转化为化学能,ks5u精品课件,在生产和生活中我们

15、不但要利用化学反应，使化学能转化为电能，而且要利用化学反应使电能转化为化学能。电能转化为化学能一般通过电解的方法来完成。我们已学过的化学课程里涉及利用电解反应来制取新物质的例子吗？,电解水,水,H2、O2,2H2O=2H2 +O2 ,电解食盐水,H2O、NaCl,NaOH 、 H2 、 Cl2,2NaCl +2H2O= 2NaOH +H2 + Cl2 ,电解融熔 氯化钠,NaCl,Na、 Cl2,2NaCl = 2NaCl+ Cl2 ,电解融熔 氧化铝,Al2O3,Al 、 O2,2Al2O3=2Al +3 O2 ,ks5u精品课件,在U形管中加入饱和氯化铜溶液，用石墨棒作电极，接通电源，电解数分钟后，观察现象。,（1）接电源负极的石墨棒上有 ， 电极反应为。 （2）接电源正极的石墨棒上有 ， 电极反应为。 （3）电解反应的化学方程式。 （4）在上述电解反应中，被氧化的物质是， 被还原的物质是