高一化学原电池原理及应用

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1、化学能与电能第二节一、一次能源与二次能源一次能源：直接从自然界获取的能源称一次能源。如流水、风力、原煤、石油、天然气、天然铀等。二次能源：一次能源经过加工、转换得到的能源称为二次能源。如：电力、蒸汽等火力发电厂工作原理火力发电厂能量转化：化学能热能机械能电能燃烧蒸汽发电机火力发电的优点与缺点：优点：1、我国煤炭资源丰富廉价方便2、电能清洁安全，又快捷方便，节省时间缺点：1、排出大量温室效应气体（CO2）和废气（SO2），能导致酸雨2、产生废渣（有毒金属和致癌化合物）、废液3、能量转化效率低。一、化学能与电能的相互转化化学能（燃料）热能机械能电能燃烧蒸汽发电机（蒸汽轮机）（2）存在的问题：经多次

2、转换，能量损耗大，燃料的利用率低；环境污染严重。（1）能量转换：1、火力发电（3）燃烧的本质是氧化还原反应，而氧化还原反应的本质是电子转移。思考：能否将化学能直接转化为电能？将锌片和铜片用导线连接（导线中间接入一个电流表），平行插入盛有稀硫酸得烧杯中，观察现象。现象铜片锌片电流表铜片表面有气泡产生锌片不断溶解电流表指针发生偏转探究实验实验分析：锌片：铜片：Zn—2e－=Zn2+（发生氧化反应）2H++2e－＝H2↑（发生还原反应）负极正极原电池：Zn＋2H+＝Zn2+＋H2↑定义：将化学能转变为电能的装置总反应：学与问：根据电学知识，你知道电子是怎样流动的吗？你如何判定装置的正、负极？负极：较

3、活泼的电极，电子流出的极，失去电子，发生氧化反应正极：较不活泼的电极，电子流入的极，得到电子，发生还原反应负极正极e-e-氧化反应Zn-2e-=Zn2+铜锌原电池电解质溶液失e,沿导线传递，有电流产生还原反应2H++2e-=H2↑阴离子阳离子总反应：负极正极2H++2e-=H2↑Zn－2e-=Zn2+Zn+2H+=Zn2++H2↑Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑(离子方程式）（化学方程式）电极反应正极：负极：（氧化反应）（还原反应）构成原电池的条件是什么？(1)两电极活泼性不同的两种金属或者一种金属与一种非金属导体(如石墨)用导线连接或直接接触。或者一种金属与一种氧化物等⑵电解质溶液⑶闭合

4、回路酸、碱、盐溶液一般要能和某极发生氧化还原反应2、原电池（1）定义：将化学能转变成电能的装置叫做原电池。较活泼金属较不活泼金属负极正极发生氧化反应发生还原反应e-I实验2-4（工作原理）现象：锌片不断溶解，铜片上有气泡产生，电流表的指针发生偏转。结论：电路中有电流通过，化学能转变成了电能。电子流出，电流流入电子流入，电流流出（2）电极名称：模拟动画（3）电极反应式负极：Zn–2e-=Zn2+氧化反应正极：2H++2e-=H2↑还原反应（4）总反应式（两个电极反应之和）Zn+2H+=Zn2++H2↑Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑原电池反应的本质是:氧化还原反应。（5）原电池原理：负

5、极发生氧化反应，正极发生还原反应，电子从负极经外电路流向正极，从而产生电流，使化学能转变成电能。（电流方向呢？）思考：什么类型的化学反应可设计成原电池？理论上讲，常温下可自发进行的氧化还原反应都能设计成原电池。（6）原电池组成条件①两种活泼性不同的金属（或其中一种为能导电的非金属，如“碳棒”）作电极其中较活泼金属为负极。较不活泼金属（或非金属）为正极（正极一般不参与电极反应，只起导电作用）。②电解质溶液（做原电池的内电路，并参与反应）③形成闭合回路④能自发地发生氧化还原反应两极一液一连线练习下列装置中属于原电池的是：〇〇〇〇〇ZnZnZnZnZnC（石墨）CFePbFeCuCuFeC稀H2SO

6、4稀H2SO4HCl溶液稀H2SO4稀H2SO4稀H2SO4CH3COOH溶液CuCl2溶液CuCl2溶液酒精①②③④⑤⑥⑦⑧⑥④⑦④负极（Fe）：Fe-2e-=Fe2+正极(C)：2H++2e-=H2↑总反应式：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑电极反应式：⑥负极(Zn)：Zn-2e-=Zn2+正极(Pb)：2H++2e-=H2↑总反应式：Zn+2CH3COOH=(CH3COO)2Zn+H2↑⑦负极(Fe)：Fe-2e-=Fe2+正极(Cu)：Cu2++2e-=Cu总反应：Fe+CuCl2=FeCl2+Cu练习1、判断下列装置是否是原电池？请说明理由；若是，请指出正负极名称，并写出电极反应

7、式.①②③(×)(×)(∨)2H++2e-＝H2↑负极：总反应：正极：Zn－2e-＝Zn2+Zn+2H+＝Zn2++H2↑⑤④(∨)(∨)负极：正极：总反应：正极：负极：总反应：Zn－2e-＝Zn2+2H++2e-＝H2↑Zn+2H+＝Zn2++H2↑Fe－2e-＝Fe2+Cu2++2e-＝CuFe+Cu2+＝Fe2++CuFe+CuSO4＝Cu+FeSO4⑥(×)思考：Zn和稀H2SO4制H2时