《化学反应原理》鲁教版__原电池的工作原理课件精品.ppt

* * 普通干电池 钮扣电池 笔记本电脑 专用电池 摄像机 专用电池 “神六”用 太阳能电池 手机电池 学习目标： 1、分析铜锌原电池，了解原电池的工作原理，了解根据电极反应和电流的方向判断原电池正极、负极的方法，以及电极反应的概念。 2、了解几种重要的化学电源，掌握原电池的实际应用。 3、分析铜—铁接触形成原电池而发生腐蚀的例子，了解金属腐蚀的电化学原理以及防护的原则。 4、通过学习，进一步从能量的角度理解化学科学对人类生活的重要贡献。 原电池的工作原理 温故知新 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。 原电池的工作原理 练习 判断下列装置是否能形成原电池？ A B C D E F 原电池的工作原理 自主探究1 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。记录实验1的现象和结论。 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 化学能 热能 在实验1中： 锌原子失去电子直接转移给Cu2+ 原电池的工作原理 自主探究1 实验2. 如果锌片加入CuSO4溶液的反应是放热反应， 请设计实验将该反应释放的能量转化为电能并 实施你所设计的实验。 试剂和仪器：CuSO4溶液，锌片，铜片，温度 计，检流计，导线，大烧杯。 思考并设计实验方案，预测实验2的现象和结论。 原电池的工作原理 实验2. 如果锌片加入CuSO4溶液的反应是放热反应， 请设计实验将该反应释放的能量转化为电能并 实施你所设计的实验。 自主探究1 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 Zn+ Cu2+ ＝ Zn2+ + Cu 2e- 化学能 电能 在实验2中： 锌原子失去的电子沿导线定向移动到铜电极，而在溶液中阴阳离子发生了定向移动，从而构成闭合回路。 化学能 电能 原电池的工作原理 A 锌 e- e- — 铜 SO42- Cu2+ SO42- Cu2+ Cu2+ Zn2+ Cu2+ Cu2+ SO42- CuSO4溶液 Cu2+ SO42- e- e- e- e- + 思考与讨论 该电池的电子流向？电极反应？ 原电池的工作原理 原理分析： 负极: 氧化反应 正极： 还原反应 1、电极反应 Zn-2e- Zn2+ Cu2++2e- Cu 锌片失去电子，铜离子得到电子，两极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，产生电流。 总反应：Zn+ Cu2+ ＝ Zn2+ + Cu 原电池的工作原理 思考 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？ 原电池的工作原理 思考： Cu Zn 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 原电池的工作原理 思考： Cu Zn 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。 改进的装置： 原电池的工作原理 交流研讨： 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、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？ 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。 原电池的工作原理 盐桥的作用：使Cl-向锌盐方向移动，K+向铜盐方向移 动，使Zn盐和Cu盐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。 电池反应 原电池的工作原理 练习： 为获得较长时间的稳定电流,如何将由“Zn-稀H2SO4-Cu”组