1.2.1化学能与电能的转化（第1课时 原电池的工作原理）（课件+教案）-2022-2023学年高二化学同步精品课堂（苏教版2019选择性必修1）

专题一第二单元 化学能与电能的转化 01 原电池的工作原理 1 原电池 Zn Zn2+ H+ H+ Cu e- e- e- e- H2 H+ H+ H2 稀硫酸 正极 还原反应 2H＋＋2e-===H2↑ 总反应：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑ 负极 氧化反应 Zn- 2e- ===Zn2＋ 化学能转化为电能的装置 原电池的工作原理 原电池的构成条件： 3、形成闭合回路 4、氧化还原反应能自发进行 2、两电极插入电解质溶液中 1、两种活泼性不同的金属(或另一种为非金属导体)构成电极 原电池 原电池的工作原理 原电池的工作原理 负极 氧化反应 正极 还原反应 + - e- 外电路 电子迁移：负→正 内电路 离子迁移： 阳离子：移向正极 阴离子：移向负极 角度1 电极反应 角度2 粒子迁移 原电池原理示意图 原电池的工作原理 Zn + Cu2+ == Cu + Zn2+ 电极反应： 负极：Zn - 2e- == Zn2+ 正极：Cu2+ + 2e- == Cu 总反应： Zn2+ Cu2+ 锌片逐渐溶解，铜片上红色固体质量增加，溶液颜色变浅，电流计指针发生偏转。 实验现象： 观察并记录实验现象，其中哪些与预测一致，哪些与预测不同？ 原电池的工作原理 相同： 铜片表面附着红色固体，电流表指针偏转。 不同： 锌片表面附着红色固体 电流逐渐衰减 7 原电池的工作原理 两个溶液间缺少离子导体，无法形成闭合回路。 为什么没有电流？ 原电池的工作原理 盐桥中通常装有含KCl饱和溶液的琼胶， K+和Cl-可在其中自由移动。 盐桥 原电池的工作原理 盐桥的作用 ③避免电极与电解质溶液直接反应，相比单液原电池有利于最大程度地将化学能转化为电能。 ①形成闭合回路。 ②平衡两侧溶液的电荷，使溶液保持电中性。 双液电池的工作原理 CuSO4溶液 Zn Cu e- Zn2+ Cu2+ Cl- K+ ZnSO4溶液 e- 原电池的工作原理 多数情况下 12 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．a > b > c > d B．a > c > d > b C．c > a > b > d D．b > d > c > a B 强化巩固 电极反应式遵循质量守恒、得失电子守恒及电荷守恒，遵循离子方程式的书写规则，两电极反应式相加得电池总化学(或离子)方程式。 原电池的工作原理 一般电极反应式的书写方法 1、书写电极反应式的原则 ①找出氧化剂和还原剂，判断原电池的正、负极。 ②结合介质的酸碱性确定还原产物和氧化产物。③写出电极反应式，将两式相加得总反应式。 原电池的工作原理 一般电极反应式的书写方法 2、一般电极反应式的书写方法 将两电极反应式相加(注意两极得失电子数相等)可得电池总反应式。 3.书写电极反应式的基本类型 (1)类型一　题目给定原电池的装置图，未给总反应式 遵循氧化还原反应离子方程式的配平原则，写出电极反应式。 原电池的工作原理 结合电解质判断出还原产物和氧化产物。 首先找出原电池的正、负极，即分别找出氧化剂和还原剂。 1 2 3 4 强化巩固 (1)甲装置中正极为________，电极反应式为__________________， 负极为__________，电极反应式为________________。 (2)乙装置中正极为_____，电极反应式为__________________，负极为______，电极反应式为________________________。 Al 2H＋＋2e－===H2↑ Mg Mg－2e－===Mg2＋　 Mg 6H2O＋6e－===3H2↑＋6OH－ Al 2Al－6e－＋8OH－===2AlO2(－)＋4H2O 17 3.书写电极反应式的基本类型 (2)类型二　题目给出原电池的总反应式 若有一个电极反应式较难写出，可先写出较易写出的电极反应式，然后再用总反应式减去该电极反应式即得到另一电极反应式。 原电池的工作原理 当氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物由多种元素组成时，还应考虑电解质是否参与了反应。 分析原电池总反应式中各元素的化合价变化情况，找出氧化剂及其对应的还原产物，氧化剂发生的反应即为正极反应；找出还原剂及其对应的氧化产物，还原剂发生的反应即为负极反应。 1 2 3 强化巩固 根据下列原电池的总反应式，写出其电极反应式。(1)利用反应2Cu＋O2＋2H2SO4===2CuSO4＋2H2O可制备硫酸铜，若将该反应设计为原电池，其负极