《化学能转化为电能》PPT课件.ppt

专题2化学反应与能量转化,第三单元化学能与电能的转化2.3.1化学能转化为电能原电池的工作原理,浙江师范大学附属中学陈蝶2010.5.13,银锌钮扣电池,笔记本电脑专用电池,摄像机专用电池,“神六”用太阳能电池,多姿多彩的电池,手机锂电池,普通干电池,锌片表面有气泡并逐渐溶解铜片表面无气泡,同上,铜片表面有气泡锌片逐渐溶解,Zn+2H+=Zn2+H2,Cu不与稀H2SO4反应,同上,?,注意记笔记,活动与探究,实验4,外电路有电流产生,活动与探究,铜片表面有气泡锌片逐渐溶解电流计指针发生偏转,1、铜片表面是什么气体？2、铜片表面的H2是由什么粒子转变而来的？3、H+在铜片表面得到的电子是谁提供的？4、锌失去的电子是如何到达铜片上的?5、铜锌原电池的正负极如何确定？,交流与讨论,一、原电池,1、定义:把化学能转变为电能的装置。,探究：该原电池的工作原理是怎样的？,e-,e-,铜片,锌片,e-,e-,动画演示,e-,e-,I,Zn-2e-=Zn2+,还原剂(Zn)失去电子，发生氧化反应,氧化剂(H+)在铜极上得到电子，发生还原反应,正极,负极,原电池工作原理：,Zn2+,H+,H+,H2,SO42-,正极：电子流入,负极：电子流出,活动与探究,氧化反应,Zn2e-Zn2+,2H+2e-H2,负极,正极,Zn+2H+Zn2+H2,锌铜原电池原理,还原反应,原电池的工作原理：,负极失去电子（发生氧化反应）,正极得到电子（发生还原反应）,电解质离子定向移动导电阴离子移向负极阳离子移向正极,（Zn）（H+）,什么样的装置才能形成原电池呢？原电池的构成有没有什么条件呢？,交流与讨论,形成条件一：活泼性不同的两个电极,负极：较活泼的金属正极：较不活泼的金属、石墨等,石墨,(),(),(x),活动与探究1,活动与探究2,形成条件二：电极需插进电解质溶液中,(),(x),形成条件三：必须形成闭合回路,活动与探究3,活动与探究4,(),(),(),形成条件四：能自发进行的氧化还原反应（通常为原电池的负极与电解质溶液之间的氧化还原反应）,构成原电池的条件,（1）有两种活泼性不同的金属（或一种是非金属导体如碳棒）做电极。,（2）电极材料均插入电解质溶液中。,（3）两电极要相连接或接触，形成闭合回路。,（4）要有能自发进行的氧化还原反应,归纳整理,*格林太太,漂亮、开朗、乐观，身体健康，脸上有着“永恒的微笑”。只是她在开怀大笑的时候，人们才可以发现她一口整齐而洁白的牙齿中镶有两颗假牙：其中一颗是黄金的这是格林太太富有的标志；另一颗是不锈钢做的这是一次车祸后留下的痕迹。令人百思不解的是，打从车祸以后，格林太太经常头痛，夜间失眠，心情烦躁,？,生活中的化学,后来是一位化学家开出了一张处方，为她解除了痛苦。这是一张什么样的处方呢。它是世界上绝无仅有的处方“换掉一颗假牙！”为什么换掉一颗假牙就能解除格林太太痛苦呢？,水果电池,用下列材料：1根铁棒、1根铜棒、苹果1只、灵敏电流表1只、导线若干，制作原电池，实现灵敏电流表指针偏转。,化学与生活,复习回顾,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.,形成简单原电池的条件,看电极：两种活泼性不同的金属（或一种金属与石墨）作电极看回路：电极用导线相连（或直接接触）看溶液：插入电解质溶液里，形成闭合回路看本质：负极金属能与电解质溶液发生自发的放出能量的氧化还原反应,归纳整理,1、如何设计一个原电池，其原电池反应为：Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2写出电极名称和电极反应式。,用铜作负极，碳棒作正极，FeCl3为电解质溶液。负极：Cu-2e-=Cu2+正极：2Fe3+2e-=2Fe2+,一起来设计,完成化学反应原理P14活动与探究,2、现提供：Cu、Ag、Zn、H2SO4溶液、CuSO4溶液、AgNO3溶液，请设计尽可能多的原电池，画出装置图，并写出电极反应式和总反应式。,一起来设计,Al作_极,Cu作_极电极反应式是：负极_正极_总反应式_,电解质溶液为稀硫酸,【例题】,Al和Cu作电极所构成的原电池,负,正,2Al-6e-=2Al3+,6H+6e-=3H2,2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2(2Al+6H+=2Al3+3H2),电极反应式书写,电解质溶液为浓硝酸,【变式1】,Al作_极Cu作_极电极反应式是：负极_正极_总反应式_,Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O(Cu+4H+2NO3-=Cu2+2NO2+2H2O),正,负,2NO3-+4H+2e-=2NO2+2H2O,Cu-2e-=Cu2+,电极反应式书写,Al和Cu作电极所构成的原电池,Al作_极Cu作_极电极反应式是：负极_正极_总反应式_,电解质溶液为NaOH溶液,负,正,2Al-6e-+8OH-=2AlO2-+4H2O,6H2O+6e-=6OH-+3H2,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2(2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2),电极反应式书写,Al和Cu作电极所构成的原电池,【变式2】,负氧正还,先总后分,注意介质,总结经验,电化学腐蚀,原电池应用,1、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,实验结果如下图所示:则四种金属的活泼性由强到弱的顺序为_,ZYXW,小试牛刀,2、下列现象不能用电化学原理解释的是()A、Zn与硫酸反应时，