高中化學(xué)-化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能-電池教學(xué)課件設(shè)計(jì)

第三節(jié)第一課時(shí)原電池的工作原理

姜蘭峰

原電池的工作原理

選修四化學(xué)反應(yīng)原理第一章第三節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能——

電池第一課時(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)

1、了解原電池的工作原理，能判斷原電池的正負(fù)極，能寫(xiě)出電極反應(yīng)式。2、通過(guò)實(shí)驗(yàn)與分析，初步掌握形成原電池的基本條件。3、學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)研究的方法，能設(shè)計(jì)并完成一些基本的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。

活動(dòng)探究：鋅與硫酸銅反應(yīng)的能量變化

現(xiàn)象:有紅色物質(zhì)析出,溫度計(jì)顯示溫度上升.結(jié)論:Zn+Cu2+

＝Zn2++Cu化學(xué)能熱能設(shè)疑:化學(xué)能轉(zhuǎn)化成了熱能.我們能否試著將其轉(zhuǎn)化成電能呢?

探究1：將鋅粒加入硫酸銅溶液中，測(cè)量溶液溫度的變化，分析能量變化情況。鋅粒溶解用滴管取硫酸銅溶液約2mL加入試管中量溫度從試管中取出溫度計(jì)然后加入鋅粒然后再測(cè)溫度Cu

Zn探究2：反應(yīng)釋放的能量轉(zhuǎn)化為電能實(shí)驗(yàn)在鋅片和銅片之間連接上導(dǎo)線和燈泡稀硫酸e-H+e-H+HHH2Zn2+探究2：該反應(yīng)所釋放的能量轉(zhuǎn)化為電能現(xiàn)象:鋅片變薄,銅上有氣體析出,燈泡明亮.結(jié)論:化學(xué)能電能ZnZn2++2e-

Zn+2H+

＝Zn2++H2↑2e-2H++2e-→H2↑探討問(wèn)題1：如何探討電流的方向？1.用干電池標(biāo)定靈敏電流計(jì)，看指針偏向干電池的正極還是負(fù)極。對(duì)比Zn-Cu電池，你認(rèn)為Zn、Cu分別為哪極？2.通過(guò)電流方向（和電子的流動(dòng)方向相反）你能否初步判斷確定正負(fù)極材料的一般規(guī)律？結(jié)論:Zn為負(fù)極、Cu為正極負(fù)極材料比正極材料金屬活潑性強(qiáng)“電子從Zn極(負(fù)極)流出，流入Cu極（正極）”失e-氧化反應(yīng)Zn2+H+H+SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-H+H+e-e-銅鋅原電池裝置及其工作原理示意圖得e-還原反應(yīng)寫(xiě)出上述原電池反應(yīng)的電極反應(yīng)：負(fù)極（材料：

）反應(yīng):

反應(yīng)類型：

正極（材料：

）反應(yīng):

反應(yīng)類型：ZnZn→Zn2++2e-

氧化反應(yīng)2H++2e-→H2↑

Cu

還原反應(yīng)探討問(wèn)題2：若將Cu-Zn原電池中的Zn片換成C棒，能否產(chǎn)生電流？都換成Fe呢？

①②③

CuCuSO4溶液C

ACu稀H2SO4溶液C

AFeCuSO4溶液Fe

A探討問(wèn)題3：若將Zn-Cu原電池的CuSO4溶液換成下列溶液Zn——Cu電極鹽酸（aq）CH3COOH（aq）NaOH

（aq）NaCl

（aq）酒精蔗糖（aq）桔子探討問(wèn)題4：下列裝置哪些可以形成原電池()AAAAAAAZnCuFeC(石墨)ZnCuZnZnFe陶瓷FeCuSiC(石墨)稀H2SO4CuSO4溶液稀H2SO4

稀H2SO4A

B

C

DZnCuA稀H2SO4CuSO4溶液酒精稀H2SO4

E

F

G

HABC

歸納小結(jié)，整理新知：

1、原電池的概念：正極氧化劑還原反應(yīng)陰極負(fù)極還原劑氧化反應(yīng)陽(yáng)極+-陰離子陽(yáng)離子Ie-外電路內(nèi)電路

Ae-e-把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。2、原電池的工作原理：3、電極材料的確定：負(fù)極

；正極

。a、有兩種活潑性不同的金屬作電極（或金屬與能導(dǎo)電的非金屬或化合物）注意：燃料電池中兩極可選石墨或鉑b、有電解質(zhì)溶液c、構(gòu)成閉合的回路d、能自發(fā)發(fā)生氧化還原反應(yīng)4、形成原電池的條件：ZnCuAgCuFeCuZnCuFeCu稀硫酸A稀硫酸B稀硫酸C稀硫酸稀硫酸稀硫酸DE強(qiáng)化鞏固：下列裝置中能夠成原電池的是：（）CE鹽橋：在U型管中裝滿用飽和KCl溶液和瓊膠作成的凍膠。這種裝置能將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽部梢苑Q為原電池（PrimaryCell）

鹽橋的作用：使Cl-向鋅鹽方向移動(dòng)，K+向銅鹽方向移動(dòng)，使Zn鹽和Cu鹽溶液一直保持電中性，從而使電子不斷從Zn極流向Cu極。

銅鋅原電池電解質(zhì)溶液中離子的定向移動(dòng)失e-,沿導(dǎo)線傳遞，有電流產(chǎn)生陽(yáng)離子（H+）總反應(yīng)：負(fù)極（鋅）正極（銅）

Zn+2H+=Zn2++H2↑Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑(離子方程式）（化學(xué)方程式）正極：負(fù)極：（氧化反應(yīng)）（還原反應(yīng)）小結(jié)：電極反應(yīng)氧化反應(yīng)ZnZn2++2e-還原反應(yīng)2H++2e-

H2↑Zn