内容正文:
化学能与电能的转化
第1课时 原电池的工作原理
1
普通干电池
手机电池
笔记本电脑专用电池
“神七”太阳能电池
铅蓄电池
纽扣电池
2
寻秦记
实 验 现 象 结论或解释
A
锌表面有气泡
锌与稀硫酸
发生反应
铜表面没有气泡
铜不与稀硫酸发生反应
锌表面有气泡
铜表面没有气泡
锌与稀硫酸发生反应
铜不与稀硫酸发生反应
铜表面有大量气泡产生,电流表指针发生偏转
?
Zn
Cu
H2SO4
负极
正极
还原剂(Zn)失去电子,发生氧化反应
氧化剂(H+)在铜极上得到电子,发生还原反应
还原剂失去的电子从锌极流出
流入铜极
经外电路
Zn2+
H+
SO42-
电流方向
电解质中阴离子向负极移动,阳离子向正极移动
分 析
角度1:反应角度
5
Cu
Zn
稀硫酸
-
-
-
Zn2+
H+
H+
Zn-2e- = Zn2+
负极:
正极:
2H+ + 2e-=H2↑
总反应式:
Zn+2H+= Zn2++H2↑
负
正
A
分 析
电子流向:Zn 导线 Cu
电流流向:Cu Zn
离子的迁移:阳离子 正极
阴离子 负极
角度1:反应角度
氧化反应
还原反应
6
将化学能转化成电能的装置
分 析
角度2:能量变化
负极
(氧化反应)
正极
(还原反应)
e-
氧化还原反应
角度2:氧化还原反应角度
7
探索原电池
(√)
(√)
(√)
(×)
结论:
原电池形成条件一:活泼性不同的两个电极
原电池形成条件二:自发进行氧化还原反应
1、不同电极、相同溶液
8
(√)
(×)
结论:
原电池形成条件二:电极插在电解质溶液中
探索原电池
2、相同电极、不同溶液
9
结论:
原电池形成条件三:必须形成闭合回路
(√)
(×)
探索原电池
3、电极在同一容器和不同容器
10
原电池的构成条件:
3、两种活泼性不同的金属(或金属与非金属)构成电极
4、形成闭合回路
2、两电极插入电解质溶液中
1、自发进行的氧化还原反应
原电池
随堂小练
下列哪几个装置能形成原电池?
√
×
√
√
×
×
×
CuSO4
12
电极反应:
负极:Zn - 2e- == Zn2+
正极:Cu2+ + 2e- == Cu
设计原电池:
根据反应:Zn + CuSO4 = Cu + ZnSO4设计一个原电池,画出示意图,并写出正、负极电极反应式
实验现象:电流计指针偏转,但示数不稳定;
两电极表面均有红色物质析出
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【分析】由于装置中锌片与硫酸铜溶液直接接触,Zn失电子后,部分Cu2+可以直接在锌片上得到电子被还原。析出铜,因此在锌表面构成原电池,加速了铜在锌表面的析出,所以这种原电池的效率不高,电流在短时间内就会减弱
思考:如何克服这种原电池的不足?
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锌铜原电池(盐桥)
ZnSO4溶液
Cu
Zn
CuSO4溶液
盐桥
电流表指针不偏转
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ZnSO4溶液
Cu2SO4溶液
Zn
Cu
A
盐桥中一般装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的胶冻;
胶冻的作用是防止管中溶液流出;
K+和Cl-能在胶冻内自由移动。
盐桥
锌半电池
铜半电池
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2. 保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移
1. 构成闭合回路
3. 平衡电荷,使溶液保持电中性
盐桥的作用
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设计原电池
请用FeCl3溶液、CuCl2溶液、盐桥、铜片、石墨棒设计原电池实现电池反应:2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2
(负极):Cu-2e-===Cu2+
(正极):2Fe3++2e-===2Fe2+
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原电池的工作原理
20
Lavf57.83.100
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