原电池的工作原理 上课.ppt

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1、第一节原电池的工作原理专题1化学反应与能量变化第二单元化学能与电能的转化[设疑]请根据你的经验猜想Zn与CuSO4溶液的反应是吸热反应还是放热反应？并设计实验方案加以证明。活动与探究一向盛有30ml1.0mol/LCuSO4溶液的小烧杯中,加入适量锌粉，用温度计测量溶液的温度，观察温度计的变化。现象:温度迅速上升，有红色物质析出结论:Zn(s)+Cu2+(aq)＝Zn2+(aq)+Cu(s)△H=-216.81kJ/mol化学能热能创设情景除了可以将该反应放出的能量转化为热能之外，还能否通过该反应将化学

2、能转化为其他能量？通过什么装置？一、原电池1、概念：2、原电池的形成条件：把化学能转化为电能的装置。知识回顾判断下列装置能否构成原电池，思考原电池的构成条件。[练习]CuC①②③④×√√×2、形成原电池的一般条件前提条件：有自发的氧化还原反应（1）有两个电极一般是活泼性不同的两个电极(不同的金属或金属和非金属导体）（2）两个电极必须插入电解质溶液中（3）两极相连形成闭合回路（用导线连接或电极直接接触）【练习】练习册p17-1p19-2【小组讨论】根据Zn+Cu2+=Zn2++Cu设计一个铜、锌原电池。指

3、出所选用的电解质溶液，写出该原电池的两电极反应式、总反应式。画出原电池的构造图。负极（锌电极）：氧化反应Zn-2e-=Zn2+正极（铜电极）：还原反应Cu2++2e-=Cu电池总反应：Zn+Cu2+=Cu+Zn2+ZnCuCuSO4CuZn×××练习：结合原电池的构成条件，判断下列装置能否构成原电池。CuSO4ZnSO4⑤活动与探究二如教材P13图1-8所示，向盛有30ml1.0mol/LCuSO4溶液和30ml1.0mol/L的ZnSO4溶液分别插入铜片和锌片，连接导线和电流计，观察现象。将盐桥插入两

4、只烧杯内的电解质溶液，观察现象。现象:电流计指针发生偏转锌片质量减少铜片上附着红色固体，质量增加结论:化学能电能Zn-2e-=Zn2+Zn+Cu2+＝Zn2++Cu2e-Cu2++2e-=Cu（以铜锌原电池为例）3、原电池的工作原理负极：电子流出的一极（锌片：Zn-2e-=Zn2+）氧化反应正极：电子流入的一极（铜片：Cu2++2e-=Cu）还原反应电池反应式：Cu2++Zn=Cu+Zn2+（1）电极反应：3、原电池的工作原理（2）电路：外电路内电路电子流向：负极→正极电流方向：与电子流向相反阴离子流向

5、负极阳离子流向正极盐桥：在U型管中装满用饱和KCl溶液的琼脂。思考：1、盐桥的作用是什么？（1）使整个装置构成通路，代替两溶液直接接触。（2）平衡电荷（保证其连接的两个半电池中的电解质溶液呈电中性）2、此电池的优点？能产生持续、稳定的电流，提高原电池电流效率。二、原电池的设计例：利用Fe+Cu2+=Fe2++Cu设计一个原电池，画出示意图，写出电极反应。设计原电池的思路：1、前提：是氧化还原反应2、把氧化还原反应分解为氧化反应和还原反应两个半反应，从而确定电极反应负极（氧化反应）：Fe-2e-=Fe2+

6、正极（还原反应）：Cu2＋＋2e-=Cu3、以两极反应为原理，确定材料及电解质溶液负极材料：Fe正极材料：Cu或石墨或铂或比Cu不活泼的其他金属电解质溶液：CuSO4溶液4、画出示意图Fe+Cu2+=Fe2++Cu二、原电池的设计例：利用Fe+Cu2+=Fe2++Cu设计一个原电池，画出示意图，写出电极反应。负极：Fe–2e-=Fe2+正极：Cu2++2e-=CuCuFeCuSO4FeSO4FeCuCuSO4练习：利用2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+设计一个原电池，画出示意图，写出电极反应。设计原

7、电池的思路：1、前提：是氧化还原反应2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl22、把氧化还原反应分解为氧化反应和还原反应两个半反应，从而确定电极反应负极（氧化反应）：Cu-2e-=Cu2+正极（还原反应）：2Fe3＋＋2e-=2Fe2+3、以两级反应为原理，确定材料及电解质溶液负极材料：Cu正极材料：石墨或铂或比Cu不活泼的其他金属电解质溶液：FeCl3溶液4、画出示意图2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+练习：利用2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+设计一个原电池，画出示意图，写出电极反应。正极

8、：2Fe3＋＋2e-=2Fe2+负极：Cu-2e-=Cu2+CuCCuSO4FeCl3CCuFeCl3小结原电池工作原理根据氧化还原反应设计原电池电解质溶液阳离子氧化反应←负极正极→还原反应电子沿导线传递，产生电流阴离子℮-(-)：Zn–2e-=Zn2+(+)：2H++2e-=H2↑电池反应：Zn+2H+=Zn2++H2↑ZnCuH2SO4ZnSO4盐桥—+3、把右图设计成有盐桥的原电池装置，并写出电极反应式及电池反应方程式ZnCuH2SO