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1、,0,第1课时 原电池的工作原理,第3节 化学能转化为电能电池,0,01,02,03,了解原电池的工作原理,能够根据电子移动的方向判断原电池的正负极,了解电极反应的概念,会写简单的电极反应和电池反应,教学目标,0,请根据在化学必修2中所学原电池有关知识,填空: 右图是一个 池,其中Zn 为 极, Cu为 极,电极反应分别是 Zn: , Cu: ; 总反应方为 。 该装置将 能转化为 能。 请在右图上标出正负极名称和电子的流动方向。,原电,负,正,Zn - 2e- = Zn2+,化学,电,e-,+,-,0,原电池的工作原理,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
2、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),0,判断下列装置是否能形成原电池?,A,B,C,D,E,F,CDE,0,上节课我们学习了化学能与电能的相互转化,请根据你的经验猜想Zn与CuSO4溶液的反应是吸热反应还是放热反应,并设计实验方案加以证明。,思考:,0,原电池的工作原理,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,该反应为放热反应,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
3、。记录实验1的现象和结论。,0,原电池的工作原理,实验2:请用所提供的试剂与仪器,自己动手画出一 套原电池装置。 注意:要能证明该装置有电流的产生。,试剂和仪器:CuSO4溶液,锌片,铜片,电流计, 小灯泡,导线,大烧杯。,0,Cu,Zn,2e-,Cu2+,2e-,Cu2+,Cu Cu,Zn2+,Zn2+,CuSO4溶液,0,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,实验2:请用所提供的试剂与仪器,自己动手画出一 套原电池装置。 注意:要能证明该装置有电流的产生。,0,+,该电池的电子流向?电极反应
4、?,0,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,0,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。离子在盐桥中能移动。,改进的装置:,0,铜-锌原电池-盐桥作用,0,1、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、该装置与普通锌铜原电池相比,有什么不同的地方? 4、左右烧杯中各发生了什么反应?,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。,0,盐桥的作用:盐桥中的Cl-移向ZnSO4溶液,K+移向CuSO4溶液,
5、使两电解质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。,0,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?,0,1、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,0,2、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:,Cu Cu2+ +2e-,2Fe3+2e- 2Fe2+,2Fe3+Cu2Fe2+Cu2+,End,Thank you,结束,0,