原電池工作原理

第三單元

化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化

第一課時化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能一、原電池1、概念：化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置原電池電子的轉(zhuǎn)移氧化還原反應(yīng)電流CuZn稀硫酸---Zn2+H+H+分析下面原電池的正負極、電極反應(yīng)、工作原理、離子流向負極正極e-1.銅片的作用是什么？可以用石墨代替嗎?2.有人說在銅鋅原電池中，活潑金屬失去電子，不活潑金屬得到電子。這種說法正確嗎？CuZn---Zn2+H+H+負極正極SO42-2、簡易原電池工作原理較活潑的金屬在負極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),電子從負極通過外電路流向較不活潑的金屬正極,而電解質(zhì)中的陽離子在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)。

3、形成簡易原電池的條件1.兩種不同的金屬（或一種金屬與石墨）作電極2.插入電解質(zhì)溶液里3.形成閉合回路構(gòu)成原電池的化學(xué)反應(yīng)有何特點？思考【提示】必須是自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。原電池是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，發(fā)生的反應(yīng)必定是放熱反應(yīng)，即反應(yīng)的焓變小于零。4.自發(fā)氧化還原反應(yīng)【制作簡易原電池】DIY--doityourselfZn

在如下圖所示的8個裝置中，屬于原電池的有

.④⑥⑦e課堂練習(xí):CuZn稀硫酸---Zn2+H+H+負極正極e-在負極鋅棒失去電子形成鋅離子,逐漸溶解.在正極銅棒上會有無色氣體產(chǎn)生.但是由于他們處在稀硫酸中,鋅不可避免會與硫酸反應(yīng)，利用效率降低,而且使產(chǎn)生的電流不穩(wěn)定，帶來的損耗，持續(xù)時間不長。缺點效率較低.溫度會變.產(chǎn)生的電流較不穩(wěn)定

[設(shè)疑]請根據(jù)你的經(jīng)驗猜想Zn與CuSO4溶液的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)？并設(shè)計實驗方案加以證明。預(yù)測Ｐ１２[實驗1]的現(xiàn)象和結(jié)論

現(xiàn)象:鋅粉溶解,有紅色物質(zhì)析出,溫度迅速上升.結(jié)論:Zn+Cu2+＝Zn2++Cu化學(xué)能熱能根據(jù)原電池形成條件，請嘗試把該反應(yīng)設(shè)計成原電池。Zn+Cu2+＝Zn2++CuZnCu硫酸銅溶液能否找出一個方法解決這類原電池的缺點？預(yù)測該原電池的現(xiàn)象和結(jié)論

現(xiàn)象:鋅片變細,銅上有紅色物質(zhì)析出,電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn).結(jié)論:化學(xué)能電能Zn-2e-=Zn2+Zn+Cu2+＝Zn2++Cu2e-Cu2++2e-=Cu原電池的工作原理1、負極：2、正極：3、電子流向：4、電流流向：5、離子流向：

Zn-2e＝Zn2+Cu2++2e＝CuZn→導(dǎo)線→CuCu→Zn陽離子定向移動到正極陰離子定向移動到負極該電池與簡易的原電池比較，有哪些地方不同？1、反應(yīng)分為兩個半反應(yīng)2、鹽橋思考

鹽橋：在U型管中裝滿用飽和KCl溶液的瓊脂。思考：1、鹽橋的作用是什么？（1）使整個裝置構(gòu)成通路，代替兩溶液直接接觸。（2）平衡電荷思考：2、

此電池的優(yōu)點？此電池的優(yōu)點:能產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定的電流。

利用Zn+Fe2+=Zn2++Fe設(shè)計一個原電池，畫出示意圖，寫出電極反應(yīng)。負極：Zn–2e-=Zn2+

正極：Fe2++2e-=Fe

FeZnFeSO4ZnSO4ZnFeFeSO4拓展探究4、設(shè)計原電池的思路如發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)為金屬單質(zhì)，可用該金屬直接做負極；如為氣體(如H2)或溶液中的還原性離子，可用惰性電極(如Pt、碳棒)做負極。發(fā)生還原反應(yīng)的電極材料必須不如負極材料活潑。外電路用導(dǎo)線連通，可以接用電器內(nèi)電路是將電極浸入電解質(zhì)溶液中，①根據(jù)負極氧化、正極還原寫出電極反應(yīng)式前提：是氧化還原反應(yīng)②確定電極材料：一般選擇題目中的溶液（含氧化劑的電解質(zhì)溶液），設(shè)計成含鹽橋的原電池，應(yīng)選擇相應(yīng)的電解質(zhì)溶液③電解質(zhì)溶液：④構(gòu)成閉合回路：

練習(xí)：利用2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+設(shè)計一個原電池，畫出示意圖，寫出電極反應(yīng)。正極：2Fe3＋＋2e-=2Fe2+

負極：Cu-2e-=Cu2+CCu

FeCl3在鋅與稀H2SO4反應(yīng)時加入少量CuSO4溶液為什么能使產(chǎn)生H2的速率加快？[學(xué)生交流]【提示】因為Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，生成的銅與鋅在稀H2SO4中構(gòu)成原電池，可以加快反應(yīng)速率。原電池應(yīng)用1形成原電池可以加快化學(xué)反應(yīng)速率設(shè)計原電池如何保護鐵閘和輪船船體？[學(xué)生交流]【提示】如要保護一個鐵閘，可用導(dǎo)線將其與一鋅塊相連，使鋅做原電池的負極，鐵閘做正極；在輪船船體外殼鑲上部分鋅塊可以達到保護輪船船體的作用。原電池應(yīng)用2應(yīng)用于金屬防腐把a、b、c、d四種金屬片浸泡在稀H2SO4中，用導(dǎo)線兩兩相連可以組成各種原電池。若a、b相連時，a為負極；c、d相連時，c為負極；a、c相連時，c為正極；b、d相連時，b為正極，則這四種金屬活動性順序由大到小為（）A．a(chǎn)>b>c>d B．a(chǎn)>c>d>bC．c>a>b>d D．b>d>c>aB原電池應(yīng)用3比較金屬的活潑性的大小原電池正負極的判斷方法：一.由組成原電池的兩極材料判斷

一般較活潑的是負極（氧化還原反應(yīng)中的還原劑）二.根據(jù)外電路電流的方向或電子的流向判斷

電子流出一極是負極三.根據(jù)內(nèi)電路離子的移動方向判斷

陽離子移動到正極陰離子移動到負極四.根據(jù)原電池兩極發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)判斷

正極發(fā)生氧化反應(yīng)、負極發(fā)生還原反應(yīng)五.根據(jù)電極現(xiàn)象判斷

一般質(zhì)量減少的為負極，質(zhì)量增加或有氣泡冒出的一般為正極1.下列說法正確的是（）A．原電池是把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置B．原電池中電子流出的一極是正極,發(fā)生氧化反應(yīng)C．原電池的兩極發(fā)生的反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)D．形成原電池后，原電池中的陽離子向正極移動D練一練2．由銅、鋅和稀硫酸組成的原電池工作時，電解質(zhì)溶液的酸性（）

A．不變B．先變小，后變大C．逐漸變大 D．逐漸變小3．對原電池的電極名稱，下列敘述中錯誤的是（）

A．電子流入的一極為正極

B．比較不活潑的一極為正極 C．電子流出的一極為負極

D．發(fā)生氧化反應(yīng)的一極為