6-1-2-1原电池形成条件 课件 2022-2023学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第六章 化学反应与能量 第一节　化学反应与能量变化 第2课时 化学反应与电能 我们日常使用的电能主要来自火力发电。火力发电是通过化石燃料燃烧时发生的氧化还原反应，使化学能转化为热能，加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机，带动发电机发电。火力发电过程中，化学能经过一系列能量转化过程，间接转化为电能。其中，燃烧（氧化还原反应）是关键。 化学能 热能 机械能 电能 燃料燃烧 蒸汽轮机 发电机 1、煤炭是非可再生资源，会造成能源危机 2、煤炭燃烧会产生污染性气体 3、经多次转换，能量损耗大，燃料的利用率低 直接？ 要想使氧化还原反应释放的能量直接转化为电能，就要设计一种装置，使反应中的电子转移在一定条件下形成电流。化学电池就是这样一种装置。 【实验6-3】 (1)将Zn片和Cu片插入盛有稀H2SO4的烧杯中，观察现象。 (2)用导线连接Zn片和Cu片，观察比较导线连接前后的现象。 (3)用导线在Zn片和Cu片之间串联一个电流表，观察电流表的指针是否偏转。 装置 现象 解释或结论 ①锌片：逐渐溶解，且锌片上有_________ ②铜片：___________ ①锌片：逐渐溶解 ②铜片：不溶解，但铜片上_______ ③电流计：指针发生______ 气泡产生 无明显现象 产生气泡 偏转 ？ 锌是活泼金属能与稀硫酸反应产生氢气；铜不能与稀硫酸反应 Cu Zn - - - Zn2+ H+ H+ Zn－2e- = Zn2+ 2H++2e- = H2↑ 氧化反应 还原反应 负极 正极 阳离子 失去电子 得到电子 阴离子 正极 负极 SO42- 总反应：Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑ 负极（Zn) → 导线 → 正极（Cu） 离子流向： 电子流向： 电流方向：正极 → 导线 → 负极 一、原电池 1、定义： 把化学能转化为电能的装置。 原电池反应的本质是氧化还原反应。 Zn+2H+=Zn2++H2↑是自发的氧化还原反应、放热反应，改变的是： 电势差 氧化和还原反应在两个区域发生 Zn - 2e- = Zn2+ 2H+ + 2e- = H2↑ 形成电流 产生电能 根据能量守恒定律，这个反应放出的热量就转换成了电能。 两个电极在溶液环境中所表现出的得失电子能力强弱造成了电势差。负极电势低，正极电势高。 2、原电池工作原理 负极 氧化反应 失去 e- 正极 还原反应 得到e- 阴离子 阳离子 外电路 内电路 e- e- e- 电子流向：负极 沿导线 正极 电流方向：正极 沿导线 负极 外电路： 内电路： 这样整个电路构成了闭合回路，带电粒子的定向移动产生电流。 阴离子 负极 阳离子 正极 电子不下水 离子不上岸 思考1：将Zn – Cu原电池中的Cu片换成石墨棒，能形成原电池吗？换成Zn片呢？ √ × 原电池形成条件一：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 思考2：将Zn – Cu原电池中的稀硫酸换成CuSO4溶液能形成原电池吗？换成酒精呢？ √ × 原电池形成条件二：电极需插进电解质溶液中 思考3：将Zn – Cu原电池中的稀硫酸拆分为两个区域，能形成原电池吗？ 原电池形成条件三：必须形成闭合回路 × 盐桥：装有含琼脂的KCl饱和溶液。 作用：沟通回路，平衡电荷。 Zn Cu 思考4：下图装置能形成原电池吗？ 原电池形成条件四：必须存在自发的氧化还原反应 × 3、原电池的构成条件 两种活泼性不同的金属(或一种为非金属单质或金属氧化物)作电极。 燃料电池的两个电极可以相同(Pt) 电解质溶液 形成闭合回路 自发的氧化还原反应 四者缺一不可，必须同时满足！ 下列所示装置是否能构成原电池？ √ √ √ √ 含碳杂质的锌 稀硫酸 √ H I 4、如何判断原电池的正负极？ 判断依据 正极 负极 电极材料 电子流向 离子流向 电极反应 电极现象 不活泼金属或非金属导体 活泼金属 电子流入 电子流出 还原反应 氧化反应 电极增重或产生气体 电极减轻 阳离子流向正极 阴离子流向负极 请指出下列原电池的正负极。 含碳杂质的锌 稀硫酸 H2SO4 Mg Al NaOH Mg Al 浓HNO3 Al Cu 原电池的正负极与材料、电解质溶液的酸碱性 、电解质溶液的浓度等有关。 － ＋ － ＋ ＋ － ＋ － ＋ － 1、下列有关原电池的说法中正确的是(　　) A．在内电路中，电子由正极流向负极 B．在原电池中，相对较活泼的金属作负极，不活泼的金属作正