《原电池的工作原理》课件(鲁科版选修4)第1课时

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生活中我们常使用各种各样的电池用于“神七”的太阳能电池笔记本电脑专用电池手机专用电池温故知新1、原电池:把转化为的装置。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。(极、电、路、自发)化学能电能练习判断下列装置是否能形成原电池?ABCDEFCDE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。实验2.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.ZnZn2++2e-Cu2++2e-CuZn+Cu2+=Zn2++Cu2e-化学能电能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?原理分析:负极:氧化反应正极:还原反应1、电极反应ZnZn2++2e-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稀硫酸FeCu稀硫酸ZnFe例1:请同学们判断,下列哪组装置能构成原电池(A)(B)(C)稀硫酸ZnC稀硫酸ZnZn(D)练习判断下列哪些装置构成了原电池?若不是,请说明理由;若是,请指出正负极名称,并写出电极反应式.(×)(∨)(∨)(X)思考:CuZn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溶液思考:CuZnZnSO4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: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。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。ZnZn2++2e-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。练习: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?CuZnH2SO4AZnSO4H2SO4AZnCu把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时,a为负极;c、d相连时,电流由d到c;a、c相连时,c极上产生大量气泡,b、d相连时,b上有大量气泡产生,则四种金属的活动性顺序由强到弱的为:()A.abcdB.acdbC.cab.dD.bdcaB例2、下列叙述中,可以说明金属甲比乙活泼性强的是C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极;A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中,乙溶解,甲上有H2气放出;B.在氧化–还原反应中,甲比乙失去的电子多;D.同价态的阳离子,甲比乙的氧化性强;(C)练习例3:下列制氢气的反应速率最快的是粗锌和1mol/L硫酸;B.A.纯锌和1mol/L硫酸;纯锌和18mol/L硫酸;C.粗锌和1mol/L硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。D.(D)随堂检测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2、如图装置,电流表G发生偏转,同时A极逐渐变粗,B极逐渐变细,C为电解质溶液,则A、B、C应是下列各组中的哪一组()A、A是锌,B是铜,C为稀H2SO4B、A是铜,B是锌,C为稀H2SO4C、A是铁,B是银,C为AgNO3溶液D、A是Ag,B是铁,C为AgNO3溶液ACAB3.X、Y、Z、W四种金属片进入稀盐酸中,用导线连接,可以组成原电池,实验结果如下图:则四种金属的活泼性由强到弱的顺序为_________________ZYXW4、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。CuCl2FeCl3ACuC正极:负极:总反应:CuCu2++2e-2Fe3++2e-2Fe2+2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+

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