高一化学必修2 原电池工作原理及其有用(上课的) ppt

化学能与电能电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称为电力。普通锌锰电池碱性电池镍镉电池小型高性能燃料电池锂离子电池镍氢电池化学能电能？（看书P35页第二、三段，回答问题）1、当氧化剂和还原剂直接接触进行反应时，化学能要经过一系列能量转换才能转换为电能。2、把氧化剂和还原剂分开，使氧化反应和还原反应在两个不同区域进行。3、需要在氧化剂和还原剂之间架设桥梁使电子从氧化剂区域流向还原剂区域。4、考虑氧化反应和还原反应发生的条件和环境，化学物质的选择。5、从电学角度考虑仪器选择和组装问题。【演示实验一】:将锌片、铜片插入稀硫酸，有何现象？锌片上有气泡产生原理:Zn+2H+=Zn2++H2↑2e-【演示实验二】锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中有何现象？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?2H++2e－=H2↑演示实验现象：电流计指针发生了偏转！说明：产生了这就是一个最简单的电池。电流CuZnAH2SO4CuZn电子的定向运动：电子的定向移动形成电流。正负极？电子流出的一极是负极（Zn）电子流入的一极是正极（Cu）H2SO4Zn2+e-e-Zn2+e-Zn2+e-Zn2+e-e-e-e-e-e-e-Zn2+e-Zn2+e-SO42-e-SO42-e-SO42-e–H2SO42-H+Zn2+H+SO42-CuZn---外电路：负极不断产生电子跑到正极电流：正极到负极(电子流向与电流方向相反）负极正极电灯Cu㈩Zn㈠---Zn2+H+H+2H++2e－=H2↑氧化反应还原反应负极正极电子沿导线传递，产生电流失去电子溶液中阳离子得到电子SO42-3原电池工作原理小结较活泼金属不活泼金属Zn－2e－=Zn2+根据能量守恒原理，这种产生出来的电能是从什么能量转变来的呢？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如何检验原电池正负极？用一干电池连接电流计验证电子流向，确定Zn片,Cu片的正负极是怎样的？测干电池时，电流计指针偏向正极2、电极反应总反应：Zn+2H+=Zn2++H2↑(离子方程式)负极：正极：原电池氧化还原反应Zn－2e－=Zn2+氧化反应失去电子2H++2e－=H2↑还原反应得到电子Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑(化学方程式)Cu㈩Zn㈠---Zn2+H+H+2H++2e－=H2↑氧化反应还原反应负极正极电子沿导线传递，产生电流失去电子溶液中阳离子得到电子SO42-3原电池工作原理小结较活泼金属不活泼金属Zn－2e－=Zn2+从化学反应来看，使自发进行的氧化还原反应的氧化和还原两个过程分别在两个电极上发生，使电子定向移动形成电流，实现化学能转化为电能。工作原理问题探究：使电子定向移动形成电流应该具备哪些条件？1、前提：自发进行氧化还原反应（有电子转移）Cu－Zn原电池中Zn片换成Ag片能形成原电池吗？CuAg稀硫酸`（不可以）2、电子为什么会定向移动（动力）？电子定向移动的动力：两极有电势差条件：两种不同的金属（或一种金属与石墨）作电极（不可以）能形成原电池吗？（可以）CuZn---整个装置是如何形成电流的闭合回路的?外电路：负极不断产生电子跑到正极电流方向：正极到负极(电子流向与电流方向相反）负极正极电灯3、电子要定向移动还需什么条件?（不可以）能形成原电池吗？（不可以）原因：没有形成闭合回路二、形成简单原电池的条件1.有活动性不同的两个电极：两种不同的金属（或一种金属与石墨）2.有电解质溶液：电极材料均插入电解质溶液中3.电极（金属）能与电解质溶液自发地进行氧化还原反应4.形成闭合回路：用导线相连（或直接接触），且电极放在同一份溶液中）水果电池实践活动自制电池——水果电池。如下图：下列哪些装置能构成原电池？稀硫酸稀硫酸AgFe(D)稀硫酸FeC(E)蔗糖ZnC(A)Zn稀盐酸Zn(B)稀硫酸MgAl(C)√√巩固练习1下列哪些装置能构成原电池？氢氧化钠溶液MgAl巩固练习1Fe硫酸铜溶液Cu电极材料电子流向反应类型组成负极正极电解质相对活泼的金属流出电子氧化反应酸、碱或盐的溶液相对不活泼的金属（或能导电的非金属）流入电子还原反应原电池的组成