原电池+高二上学期化学人教版2019选择性必修1.pptxVIP

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第四章化学反应与电能

第一节原电池

火力发电原理及过程【必修二P36】

化学能燃烧热能蒸汽机械能发电机电能

火力发电存在的问题：

①使用的化石燃料属于不可再生资源；

②化石燃料的燃烧会产生大量的有害物污染环境；

③能量经过多次转化，能量利用率低。

能否将化学能直接转化为电能?

伏打电堆(Voltaicpile),又名伏打堆，是最早出现的化学电池，是在1800年由意大利物理学家亚历山大·伏打伯爵发明。

锌铜

电解液(H₂SO4)

探究实验

讨论与交流

ZnCu

实验一：

稀硫酸

观察锌片和铜片上现象和差别?

实验二：

Zn600Cu

稀硫酸

观察锌片和铜片上有何现象?

推测原因

实验三：

观察电流表上有何现象?

注意电流表指针偏转方向

【必修2实验6-3】

稀硫酸

【实验一】铜锌未连接时，锌片表面有气泡，铜片无明显变化。

铜锌未连接时

反应的离子方程式：

得2×e-

失2e-

【实验二】铜锌连接时，铜表面.出现大量气泡，锌表面也有气泡。

【实验三】电流表指针发生偏转，说明导线中有电流产生

实验操作

ZnCu

稀H₂SO₄

实验现象

铜片上：无气泡

锌片上：逐渐溶解，有气泡

铜片上：有气泡

锌片上：逐渐溶解

电流表：指针偏转

实验结论

锌与稀硫酸反应生成氢气，

而铜不反应

装置中发生反应生成氢气，

导线中有电流通过

H+

Zn2+

SO₄2-—H+

—阴离子阳离子一

(电子流向：负极→沿导线→正极

电流方向：正极→沿导线→负极

发生溶解

Zn-2e-=Zn2+

氧化反应

负极

还原反应

正极

内电路

Ie-

外电路

产生气泡

2H*+2e~=H₂个

路{阴离子一负极

原电池总反应：Zn+2H*=Zn²++H₂个

ZnU

外电路

电极

电极材料

电极反应

反应类型

总反应

负极

锌片

Zn-2e-=Zn²+

氧化反应

Zn+2H+=Zn²++H₂个

正极

铜片

2H++2e-=H₂个

还原反应

电子流向：电子由锌片经外电路流向铜片(负极→正极)

一、原电池

(1)原电池定义：化学能转变为电能的装置

(2)原电池的工作原理：

①负极上还原性较强的物质失去电子发生氧化反应，

②电子从负极经外电路流向正极，

③正极上氧化性较强的物质得到电子发生还原反应。

(3)简单原电池构成条件

【思考】若把Zn-Cu原电池装置改动如下，能形成原电池吗?观察电流表指针，总结形成原电池的条件。

条件1:有自发氧化还原反应

条件2:活泼性不同的两个电极

H₂S0₄

不能

H₂SO₄

能

不能

Zn

H₂SO₄

不能

H₂SO₄酒精

能不能

条件3:电极必须插入电解质溶液中

条件4:两极相连形成闭合回路

CuS04溶液

能

H₂SO₄能

Cu

①活动性有差异的两种金属(或一种是非金属导体)作电极；

(金属和氧化物；惰性电极等)

②两极均插入电解质溶液；

(或传导离子的介质)

③两极相连形成闭合电路。

④一个自发的氧化还原反应。

两极一液一线一反应

1、根据Zn+Cu²+=Zn²++Cu的反应原理设计一个原电池，当Zn为负极时，

正极可以选用的金属材料是()D

A.镁B.石墨C.铝D.铅

2、用锌片、铜片和硝酸银溶液组成的原电池，正极上发生的反应是(D)

A.2H++2e-=H₂B.Zn-2e-=Zn²+

C.2H₂O+4e-+O₂=4OH-D.Ag++e-=Ag

(4)电极反应式：

①负极发生氧化反应；

②正极发生还原反应；

③负极反应式+正极反应式=总反应式

(5)电子流向和电流流向

外电路

电子流向：负极内鬼路正极

电流流向：负极

外电路

内电路

锌

1

稀硫酸

正极

铜

一一

一

(6)原电池原理的应用

①比较金属的活动性强弱

②加快氧化还原反应速率

如：实验室用Zn和稀硫酸反应制H₂,常用粗锌，它产生H₂的速率快。

③设计原电池

已知一个氧化还原反应，首先分析找出氧化剂、还原剂，一般还原剂为负极材料(或在负极上被氧化),氧化剂(电解质溶液中的阳离子)在正极上被还原

讨论1:某原电池的总反