【化学】原电池 课件 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

智能手机充电公交汽车电灯家用电器生活离不开电火力发电原理及过程化学能热能机械能电能燃烧蒸汽发电机第一节原电池第四章化学反应与电能火力发电存在的问题：①使用的化石燃料属于不可再生资源;②化石燃料的燃烧会产生大量的有害物污染环境;③能量经过多次转化，能量利用率低。【必修二P36】能否将化学能直接转化为电能？伏打电池电解液（H2SO4）浸有电解液的湿布正极负极A锌片锌片浸有电解液的湿布伏打电堆（Voltaicpile），又名伏打堆，是最早出现的化学电池，是在1800年由意大利物理学家亚历山大·伏打伯爵发明。探究实验讨论与交流实验一：观察锌片和铜片上现象和差别？实验二：观察锌片和铜片上有何现象？推测原因实验三：观察电流表上有何现象？注意电流表指针偏转方向Cu铜锌未连接时，锌片表面有气泡，铜片无明显变化。铜锌未连接时反应的离子方程式：Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑0+10+2失2e-得2×e-铜锌连接时，铜表面.出现大量气泡，锌表面也有气泡。电流表指针发生偏转，说明导线中有电流产生

实验操作实验现象实验结论铜片上：无气泡锌片上：逐渐溶解，有气泡铜片上：有气泡锌片上：逐渐溶解电流表：指针偏转锌与稀硫酸反应生成氢气，而铜不反应装置中发生反应生成氢气，导线中有电流通过CuZn---Zn2+H+H+Zn－2e－=Zn2+2H++2e－=H2↑氧化反应还原反应负极正极阳离子阴离子SO42-发生溶解产生气泡原电池总反应：Zn+2H+=Zn2++H2↑外电路内电路阴离子负极阳离子正极外电路内电路e－I一、原电池化学能转变为电能的装置（1）原电池定义：（2）原电池的工作原理：电极电极材料电极反应反应类型总反应锌片Zn-2e-=Zn2+

氧化反应铜片2H++2e-=H2↑

还原反应电子由锌片经外电路流向铜片负极正极Zn+2H+=Zn2++H2↑（负极正极）电子流向：①负极上还原性较强的物质失去电子发生氧化反应，②电子从负极经外电路流向正极，③正极上氧化性较强的物质得到电子发生还原反应。能不能不能条件2：活泼性不同的两个电极AgCu条件1:有自发氧化还原反应（3）简单原电池构成条件能能不能条件3:电极必须插入电解质溶液中不能能条件4:两极相连形成闭合回路原电池的构成条件①活动性有差异的两种金属（或一种是非金属导体）作电极；②两极均插入电解质溶液；③两极相连形成闭合电路。（金属和氧化物；惰性电极等）（或传导离子的介质）④一个自发的氧化还原反应。D2、用锌片、铜片和硝酸银溶液组成的原电池，正极上发生的反应是()A.2H++2e-=H2 B.Zn-2e-=Zn2+C.2H2O+4e-+O2=4OH-

D.Ag++e-=Ag

1、根据Zn+Cu2+=Zn2++Cu的反应原理设计一个原电池，当Zn为负极时，正极可以选用的金属材料是()A.镁B.石墨C.铝D.铅D（4）电极反应式：负极：Zn-2e-=Zn2+正极：2H++2e-=H2总反应式：Zn+2H+=Zn2++H2①负极发生氧化反应；②正极发生还原反应；③负极反应式+正极反应式=总反应式稀硫酸（5）电子流向和电流流向电子流向：负极正极内电路电流流向：负极正极内电路外电路外电路（6）原电池原理的应用①比较金属的活动性强弱②加快氧化还原反应速率如：实验室用Zn和稀硫酸反应制H2，常用粗锌，它产生H2的速率快。已知一个氧化还原反应，首先分析找出氧化剂、还原剂，一般还原剂为负极材料(或在负极上被氧化)，氧化剂(电解质溶液中的阳离子)在正极上被还原。③设计原电池讨论1：某原电池的总反应方程式为2Fe3++Fe＝3Fe2+，能实现该反应的原电池是（）A、正极为Cu，负极为Fe，电解质溶液为FeCl3溶液B、正极为石墨，负极为Fe，电解质溶液为Fe(NO3)3溶液C、正极为Fe，负极为Zn，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液D、正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液为CuSO4溶液。。。Fe3+

CuFeAFe3+

CFeA讨论2：市场上出售的“热敷袋”的主要成分为铁屑、炭粉、木屑、少量氯化钠和水等。“热敷袋”启用之前用塑料袋使其与空气隔绝，启用时，打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量。使用完后，会发现有大量铁锈存在。（1）“热敷袋”是利用

放出热量。（2）炭粉的主要作用是

。（3）加入氯化钠的主要作用是

。（4）木屑的作用是

。铁被氧化与铁屑、氯化钠溶液构成原电池，加速铁屑的氧化氯化钠溶于水、形成电解质溶液使用“热敷袋”时受热均匀把化学能转化为电能的装置。闭合电路电极相连接触传导离子介质自发的氧化还原反应分两处进行原电池负极：氧化反应正极：还原反应e-外电路小结正极（PbO2）铅蓄电池负极（Pb