1.2.1原电池的工作原理（同步课件）-高二化学同步精品课堂（苏教版2019选择性必修第一册）

第二节 化学能与电能的转化 课时1 原电池的工作原理 第一章 化学反应与能量变化 授课人： 学习目标 1．通过以锌铜原电池为例，从宏观和微观的角度，分析理解原电池的工作原理，能正确判断原电池的正极和负极，会书写其电极反应式，培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。 2．通过进一步理解化学能与电能的相互转化，认识从简单原电池发展到带有盐桥原电池的过程变化，并能理解带有盐桥原电池的实用性，培养变化观念与平衡思想的化学核心素养。 课程导入 原电池的发明史 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 一、原电池的工作原理 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 一、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 一、原电池的工作原理 Zn(s)＋Cu2＋(aq) =Zn2＋(aq) ＋Cu(s) 化学能 锌和硫酸铜溶液的反应能不能设计成原电池? 思考 一、原电池的工作原理 ΔH=－216.81 kJ·mol－1 热能 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： 一、原电池的工作原理 单液电池 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？ 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 一、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？ 一、原电池的工作原理 思考 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。 一、原电池的工作原理 盐桥 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- 一、原电池的工作原理 电子不下水 离子不上岸 一、原电池的工作原理 思考 如何判断原电池中的正、负极？ 多数情况下 一、原电池的工作原理 例1 有关下图装置的说法中正确的是(　　) A．电流从铜经过导线流向石墨 B．盐桥中的K＋移向石墨电极 C．乙池中电极反应式为NO ＋4H＋＋e－===NO2↑＋2H2O D．当铜棒质量减少6.4 g时，甲池溶液质量增加6.4 g B 典例解析 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。 一般电极反应式的书写方法 1、书写电极反应式的原则 二、原电池电极反应式书写 2、一般电极反应式的书写方法 (1)定电极，标得失。 电极产物在电解质溶液中应能稳定存在，如碱性介质中生成的H＋应让其结合OH－生成水。电极反应式要依据电荷守恒和质量守恒、得失电子守恒等加以配平。 (2)看环境，配守恒。 按照负极发生氧化反应，正极发生还原反应，判断出电极反应产物，找出得失电子的数量。 电极反应式要依据电荷守恒和质量守恒、得失电子守恒等加以配平。 复杂电极反应式＝总反应式－简单的电极反应式。 (3)两式加，验总式。 二、原电池电极反应式书写 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。 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 二、原电池电极反应式书写 例2 (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_________________