第2节 化学能转化为电能--电池 第1课时（教学课件）化学鲁科版2019选择性必修1

第1章 化学反应与能量转化 第1课时：原电池的工作原理 第2 节 化学能转化为电能——电池 化学反应原理 1 掌握原电池工作原理，提高对原电池本质的认识。 壹 认识化学能转化成电能的实际意义及其重要应用。 贰 学习目标 Xue xi mu biao 本节重点 壹 原电池工作原理 原电池工作原理 本节难点 贰 重点难点 Zhong dian nan dian 玉兔二号月球车 神舟飞船 有了电，真方便，电的用处说不完！ 联想 · 质疑 新课导入 KE TANG DAO RU 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 用途广泛的各种化学电池 银锌电池 干电池 铅酸电池 镍氢电池 燃料电池 锂离子电池 联想 · 质疑 新课导入 KE TANG DAO RU 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 1、概念：把化学能转化为电能的装置。 3、构成要素： ①有两个活泼性不同的电极。 ②有电解质溶液或熔融电解质。 ③能形成闭合回路。 A 2、本质： 自发进行的氧化还原反应。 两根棒一桶水 原 电 池 温故 · 知新 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 稀H2SO4 CuSO4 溶液 稀H2SO4 稀H2SO4 A B C D A A A A A A Zn Cu Fe C(石墨) Zn Cu Zn Zn Fe Cu Si C(石墨) Zn Cu A 稀H2SO4 酒精 NaCl溶液 稀H2SO4 E F G H 例1、下列装置中，能组成原电池的是( ) ABCH Zn Cu 课堂例题 KE TANG LI TI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 你认为图 1-2-2 所示装置是否能够构成原电池将化学能转化成电能？请说明理由。 活动 · 探究 Zn Cu Zn Cu 盐桥 CuSO4溶液 ZnSO4溶液 CuSO4溶液 （a） （b） 图 1-2-2 铜锌原电池 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 活动 · 探究 实验用品 铜片，锌片，1 mol·L-1 CuSO4 溶液，1 mol·L-1 ZnSO4 溶液；烧杯，导线，盐桥，检流计。 实验方案实施 按图 1-2-2 组装装置进行实验，观察并记录实验现象。 实验装置编号 实验现象         图 1-2-2 （a） 图 1-2-2 （b） 指针发生了偏转 指针发生了偏转 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 活动 · 探究 讨论 1．分析图 1-2-2 所示（a）（b）两个原电池各部分的作用，确定其电极反应物、电极材料和离子导体。 Zn Cu CuSO4溶液 （a） Zn Cu 盐桥 CuSO4溶液 ZnSO4溶液 （b） 离子导体： （a）CuSO4溶液 （b）CuSO4溶液、 盐桥、ZnSO4溶液 盐桥 盐桥：盐桥中通常装有琼脂凝胶，内含KCl 或NH4NO3。 盐桥中的离子能够定向移动。通过盐桥可将两个相互隔离的电解质溶液连接起来，传导电流。 盐桥的作用： 1、使整个装置构成通路，代替两溶液直接接触。(离子通路） 2、平衡电荷。（离子库，可以源源不断的供给需要的离子） 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 活动 · 探究 讨论 ２．分析图 1-2-2 所示（a）（b）两个原电池的工作原理，写出电极反应。 Zn A Cu Cu2＋ Zn2+ e- Zn Cu2＋ Cu SO42－ SO42－ Cu2＋ SO42－ e- 负极 正极 Zn - 2e- = Zn2+ Cu2+ + 2e- = Cu 发生氧化反应 发生还原反应 CuSO4 溶液 Zn 电子不下水 离子不上岸 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 Zn Cu 琼脂KCl溶液 A ZnSO4溶液 CuSO4溶液 活动 · 探究 讨论 ２．分析图 1-2-2 所示（a）（b）两个原电池的工作原理，写出电极反应。 K＋ Cl- e- Zn2+ Zn Cu2＋ Cu Zn - 2e- = Zn2+ Cu2+ + 2e- = Cu 发生氧化反应 发生还原反应 负极 正极 电子不下水 离子不上岸 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 活动 · 探究 讨论 ３．比较图 1-2-2 所示（a）（b）两个原电池，说明各自的优缺点。 Zn Cu 盐桥 CuSO4溶液 ZnSO4溶液 （b） Zn Cu CuSO4溶液 （a） 放热，电流不稳定 缺点： 电流稳定 优点： 缺点： 电流小、不断更换盐桥 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 阳离子迁移方向 阴离子迁移方向 发生氧化反应 发生还原反应 － ＋ 电流表 隔膜或盐桥 负极 正极 A e- e- 电子导体 离子导体 负极 发生氧化反应 还原剂 正极 发生还原反应 氧化剂 一、原电池工作原理 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 思考 · 讨论 1、电极有什么作用？ 2、离子导体、电子导体各有什么作用？ 导电，负极有可能参与反应。 导电，离子导体中离子定向移动形成电流；电子导体中电子定向移动形成电流；二者共同形成闭合回路。 ①形成闭合回路，传导电流； ②保持溶液中电荷守恒，使电池反应能持续发生。 3、盐桥有什么作用？ 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 二、负极的判断方法 较活泼的一极（一般） 电子流出的一极 化合价升高的一极 发生氧化反应的一极 负离子移向的一极 负极 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 例2、分析下列装置形成原电池，谁作负极？ Mg Al NaOH溶液 （b） Mg Al H2SO4溶液 （a） 课堂例题 KE TANG LI TI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 2、在稀H2SO4作电解质溶液，A、B作为两极材料，原电池反应时，A电极溶解，则A、B电极中哪个作负极，谁更活泼？ 思考 · 讨论 1、实验室制H2时，往往使用粗锌与稀H2SO4反应，其原理是什么？ 粗锌中含其他金属，与Zn、稀H2SO4构成原电池，使反应速率加快。 A B H2SO4溶液 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 3、依据反应2Fe3＋＋2I- = I2＋2Fe2＋，设计原电池，实现化学能转化为电能，并概括设计原电池的一般思路。 盐桥 C KI溶液 A FeCl3溶液 电流计 C 还原反应：2Fe3＋＋2e- = 2Fe2＋ 氧化反应：2I- - 2e- = I2 正极 负极 思考 · 讨论 分析 氧化反应和 还原反应 选择 电极材料 与电极反应 相对应 选择 正极区、负极区 的电解液 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 例2、一个完整的氧化还原反应可以拆分，写成两个“半反应”式，一个是“氧化反应”式，一个是“还原反应”式。如氧化还原反应：2FeCl3 + Cu = 2FeCl2 + CuCl2。 （1）可以写成氧化反应：_________________ 还原反应：______________________ （2）请将此反应设计成带盐桥的原电池，画出装置图 盐桥 Cu FeCl3溶液 A CuCl2溶液 电流计 C Cu－2e－＝Cu2+ 2Fe3++2e－＝2Fe2+ 课堂例题 KE TANG LI TI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 较活泼的一极（一般） 电子流出的一极 化合价升高的一极 发生氧化反应的一极 负离子移向的一极 负极 二、负极的判断方法 一、原电池工作原理 Zn Cu H2SO4溶液 电子：由负极流向正极 离子：阳离子移向正极，阴离子移向负极（正正负负） 负极：失去电子，发生氧化反应 正极：得到电子，发生还原反应 知识总结 ZHI SHI ZONG JIE 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 (1)原电池中电流的方向是负极→导线→正极(　　) (2)原电池中负极发生的反应是还原反应(　　) (3)锌铜原电池中电子由锌电极经过电解质溶液流向铜电极(　　) (4)在原电池中阳离子移向正极，阴离子移向负极(　　) (5)原电池的正极一定是化学性质不活泼的金属(　　) × × × √ × 练习1、判断下列说法是否正确。 课堂演练 KE HOU YAN LIAN 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 练习2、如下图所示的原电池装置，X、Y为两电极，电解质溶液为稀硫酸，外电路中的电子流向如图所示，对此装置的下列说法正确的是(　　) A.外电路的电流方向为：X→外电路→Y B.若两电极分别为Zn和碳棒，则X为碳棒，Y为Zn C.若两电极都是金属，则它们的活动性为X>Y D.X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应 C 课堂演练 KE HOU YAN LIAN 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 （1）电极X的材料是_______；电解质溶液Y是 ； （2）银电极为电池的 极，电极反应为________________________；X电极上发生的电极反应为 ； （3）外电路中的电子是从_____电极流向______电极。 盐桥 X Y溶液 A CuSO4溶液 电流计 Ag 铜 AgNO3溶液 正 Cu-2e-=Cu2+ 2Ag+ +2e-=2Ag Cu Ag 练习3、依据氧化还原反应：2Ag+ +Cu = Cu2++2Ag设计的原电池如右图所示。请回答下列问题： 课堂演练 KE HOU YAN LIAN 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 练习4、用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有含KCl饱和溶液的琼胶）构成一个原电池（如下图）。以下有关该原电池的叙述正确的是(　　) ①在外电路中,电子由铜电极流向银电极 ②正极反应为Ag++e- = Ag ③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作 ④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应 与该原电池反应相同 A.只有①② B.①②④ C.只有②③ D.①③④ B 课堂演练 KE HOU YAN LIAN 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 练习5、锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是（ ） C A.铜电极上发生氧化反应 B.电池工作一段时间后，甲池的c(SO42-)减小 C.电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加 D.阴、阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡 课堂演练 KE HOU YAN LIAN 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 (1)电极Ⅰ上发生__________(填反应类型)，作_______(填电极名称)。 (2)电极Ⅱ的电极反应式为_________________。 (3)该原电池的总反应式为__________________________。 (4)盐桥中装有含氯化钾饱和溶液的琼胶，其作用是_________________________。 练习6、如图是某同学设计的原电池装置： 还原反应 正极 Cu－2e－=Cu2＋ 2Fe3＋＋Cu=Cu2＋＋2Fe2＋ 形成闭合回路、平衡电荷 课堂演练 KE HOU YAN LIAN 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 学习完毕 感谢聆听 THANKS FOR YOUR WATCHING 学科网苏老师化学工作室 $$