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1、铜铜- -锌原电池及其原理锌原电池及其原理神奇的趣味实验神奇的趣味实验 将锌片、铜片将锌片、铜片分别插入番茄，请分别插入番茄，请你将连在锌片、铜你将连在锌片、铜片上的两根导线放片上的两根导线放在舌尖，有何感觉在舌尖，有何感觉？你的观点是什么？你的观点是什么？Zn麻麻的感觉，麻麻的感觉，好象有电。好象有电。 1780年，意大利解剖学家伽伐尼年，意大利解剖学家伽伐尼在解剖青蛙时发现，当在解剖青蛙时发现，当解剖刀解剖刀无意中无意中触及放在触及放在潮湿的铁案潮湿的铁案上蛙腿外露的神上蛙腿外露的神经时，蛙腿猛烈抽搐了一下。他立即经时，蛙腿猛烈抽搐了一下。他立即重复实验，又观察到同样现象。重复实验，又观察
2、到同样现象。 作为解剖学家，他想用动物体内作为解剖学家，他想用动物体内的某种电来解释，但这种的某种电来解释，但这种“动物电动物电”的解释含糊不清。的解释含糊不清。1791年他发表了论年他发表了论文文关于电对肌肉运动的作用关于电对肌肉运动的作用。伽伐尼解剖青蛙实验伽伐尼解剖青蛙实验Zn 番茄电池番茄电池为何能产生电流？为何能产生电流？电流计指针发生偏转电流计指针发生偏转五、铜五、铜-锌原电池及其原理锌原电池及其原理用导线连接插在稀硫酸中的用导线连接插在稀硫酸中的Zn片和片和Cu片，观察现象。片，观察现象。 将一块将一块Zn片和一块片和一块Cu片平片平行地插入盛有稀硫酸的烧行地插入盛有稀硫酸的烧杯
3、里，观察现象。杯里，观察现象。 现象：现象：Zn片上有气泡产生，而片上有气泡产生，而Cu片上没有。片上没有。现象：现象：Cu片上有气泡产生。片上有气泡产生。（1）该实验中你发现了什么问题？）该实验中你发现了什么问题？（2）铜片上的气体是什么？如何产生的？）铜片上的气体是什么？如何产生的？讨讨 论论（3）H+得到的电子从何而来？得到的电子从何而来？ （4）导线中会产生什么？如何用实验验证？）导线中会产生什么？如何用实验验证？ 氢气。氢气。H+得电子还原成氢原子，两两结合成得电子还原成氢原子，两两结合成H2。锌比铜活泼，锌易失电子，故电子从锌片经导锌比铜活泼，锌易失电子，故电子从锌片经导线流向铜片
4、，线流向铜片，H+ 在铜片上得到电子产生在铜片上得到电子产生H2。会产生电流，用电流计进行检测。会产生电流，用电流计进行检测。铜铜片片不不能能与与硫硫酸酸反反应应，为为何何表表面面有有气气泡泡产产生生？注意电流计指针向哪种金属偏转？实验结束注意电流计指针向哪种金属偏转？实验结束后，将铜片与锌片用滤纸擦干放入大烧杯。后，将铜片与锌片用滤纸擦干放入大烧杯。 五、铜五、铜-锌原电池及其原理锌原电池及其原理1.1.原电池的概念：原电池的概念：化学能化学能转化为转化为电能电能的装置。的装置。1、测干电池时电流计指针向、测干电池时电流计指针向 方向偏转。方向偏转。 2、测铜锌原电池时电流计指针向、测铜锌原
5、电池时电流计指针向 方向偏转。方向偏转。 结论：结论：Cu片为正极，片为正极， Zn片为负极片为负极实验二：实验二：正极正极铜片铜片你能确定该装置的正极和负极吗？你能确定该装置的正极和负极吗？ 闭路时闭路时Zn被氧化成被氧化成Zn2+进入溶液；电子由锌片通进入溶液；电子由锌片通过导线流向铜片，溶液中过导线流向铜片，溶液中H+从铜片上获得电子被还原从铜片上获得电子被还原成氢原子，氢原子结合成氢分子从铜片上放出。成氢原子，氢原子结合成氢分子从铜片上放出。 2. 2. 铜锌原电池工作原理铜锌原电池工作原理 Zn 2e Zn2+ 氧化反应氧化反应 2H+ + 2e H2 还原反应还原反应 总反反应式：
6、式： Zn + 2H+ Zn2+ + H2 电子流向：子流向： 负极负极(Zn) 经导线经导线正极正极(Cu) 电流方向：流方向：正极正极(Cu)负极负极(Zn) 经导线经导线经溶液经溶液正极正极(Cu) 正极正极(Cu): 负极负极(Zn): 伏打电池伏打电池 伏打读到伽伐尼论文后，多次伏打读到伽伐尼论文后，多次重复伽伐尼的实验。作为物理学家，重复伽伐尼的实验。作为物理学家，他的注意点集中在那把他的注意点集中在那把金属解剖刀和金属解剖刀和潮湿的铁案潮湿的铁案上，他想这可能与电有关，上，他想这可能与电有关，并用验电器对各种金属进行实验。并用验电器对各种金属进行实验。 大量实验证明电并不是从青蛙
7、大量实验证明电并不是从青蛙中产生的，蛙腿只不过相当于一个非中产生的，蛙腿只不过相当于一个非常灵敏的验电器。于是世界上的第一常灵敏的验电器。于是世界上的第一个可以提供持续、恒定电流的实用铜个可以提供持续、恒定电流的实用铜- -锌电池锌电池伏打电池伏打电池诞生了。诞生了。铜板铜板+ +燃料电池燃料电池原电池原电池蓄电池蓄电池化学电源（电池）化学电源（电池）稀硫酸GG稀硫酸稀硫酸G形成条件一：形成条件一：负极：较活泼的金属负极：较活泼的金属正极：较不活泼的金属、石墨等正极：较不活泼的金属、石墨等活泼性不同的两个电极活泼性不同的两个电极-+-GG G形成条件二：形成条件二： 电极与电解质溶液接触电极与
8、电解质溶液接触-+GG形成条件三：形成条件三： 必须形成闭合回路必须形成闭合回路稀硫酸稀硫酸CuZn稀硫酸稀硫酸G GAgAg(1) 活泼性不同的金属活泼性不同的金属(或非金属导体或非金属导体) 作电极作电极 。(2) 电极与电解质溶液接触并形成闭合电极与电解质溶液接触并形成闭合 回路。回路。3.3.原电池形成条件：原电池形成条件：(3)负极金属与电解质溶液能发生氧化负极金属与电解质溶液能发生氧化 还原反应。还原反应。1. 为什么番茄可以产生电流？为什么番茄可以产生电流？ 同时说明番茄汁有什么性质？同时说明番茄汁有什么性质？番茄汁具有酸性，是电解质溶液。番茄汁具有酸性，是电解质溶液。因为满足了
9、组成原电池的条件，因为满足了组成原电池的条件，2. 为什么实验时锌片上也有气泡？为什么实验时锌片上也有气泡？ 锌片不纯，内含杂质。粗锌本身锌片不纯，内含杂质。粗锌本身在稀硫酸中形成了许多微小的原在稀硫酸中形成了许多微小的原电池而产生气泡。电池而产生气泡。 思思 考考取一取一ZnZn粒于试管中，滴加粒于试管中，滴加1ml1ml稀硫稀硫酸，观察现象；再滴加酸，观察现象；再滴加1ml1ml硫酸铜硫酸铜溶液，观察现象。溶液，观察现象。现象：现象：解释：解释：加了硫酸铜后，产生氢气的速度加快。加了硫酸铜后，产生氢气的速度加快。锌将铜置换出来，在硫酸中构成了锌将铜置换出来，在硫酸中构成了铜铜- -锌原电池
10、加快反应。锌原电池加快反应。4. 4. 原电池反应的特征原电池反应的特征(1) (1) 氧化、还原反应分别在两极上发生。氧化、还原反应分别在两极上发生。(2) (2) 反应速度加快。反应速度加快。(3) (3) 伴有电流产生，伴有电流产生，化学能化学能 电能电能转化转化 因因为金与金与铁( (钢的主要成分的主要成分) )是活是活泼性不同的两种金属，性不同的两种金属，唾液中含有唾液中含有电解解质，故构成了原故构成了原电池池产生生了微小了微小电流，使得格流，使得格林太太林太太头痛，因此必痛，因此必须换掉其中一掉其中一颗假牙。假牙。处方处方她的病因是什么？她的病因是什么？你能为她开一个处方吗？你能为
11、她开一个处方吗？负极：负极：正极：正极：电解质溶液：电解质溶液：请将氧化还原反应：请将氧化还原反应：Fe + Cu2+ Cu + Fe2+设计成一个原电池。设计成一个原电池。Fe比比Fe不活泼的金属或石墨不活泼的金属或石墨 CuSO4 、CuCl2等等GCuSO4溶液CuFe 本本课时重点重点学学习了了原原电池的池的工作原理，构成工作原理，构成原原电池的三个条池的三个条件。件。小小 结结（产生气体或质量增重）（产生气体或质量增重）负极负极发生氧化反应：发生氧化反应：M ne Mn+金属被腐蚀金属被腐蚀 （质量减轻）（质量减轻）正极正极较不活泼的金属或非金属导体较不活泼的金属或非金属导体发生还原
12、反应：发生还原反应：电极被保护电极被保护eI较活泼的金属较活泼的金属2H+ + 2e H2或或 Mn+ + ne M原电池原电池作业：作业：1. 导学导学P104/4.2(4) 2. 练习册练习册P38/4.2(三三) 练练 习习 下列装置是否构成原电池？若是，下列装置是否构成原电池？若是， 写出电极反应式和总反应方程式。写出电极反应式和总反应方程式。ZnAgCuC稀硫酸稀硫酸硝酸银硝酸银构成原电池构成原电池Zn (- ) ：Zn 2e Zn2+ 构成原电池构成原电池Zn + 2H+ Zn2+ + H2Ag (+) ：2H+ + 2e H2Cu + 2Ag+ 2Ag + Cu2+C (+) ：2Ag+ + 2e 2AgCu (-) ：Cu 2e Cu2+
