【化學(xué)】原電池 課件 2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1

智能手機(jī)充電公交汽車電燈家用電器生活離不開電火力發(fā)電原理及過程化學(xué)能熱能機(jī)械能電能燃燒蒸汽發(fā)電機(jī)第一節(jié)原電池第四章化學(xué)反應(yīng)與電能火力發(fā)電存在的問題：①使用的化石燃料屬于不可再生資源;②化石燃料的燃燒會產(chǎn)生大量的有害物污染環(huán)境;③能量經(jīng)過多次轉(zhuǎn)化，能量利用率低?！颈匦薅36】能否將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能？伏打電池電解液（H2SO4）浸有電解液的濕布正極負(fù)極A鋅片鋅片浸有電解液的濕布伏打電堆（Voltaicpile），又名伏打堆，是最早出現(xiàn)的化學(xué)電池，是在1800年由意大利物理學(xué)家亞歷山大·伏打伯爵發(fā)明。探究實(shí)驗(yàn)討論與交流實(shí)驗(yàn)一：觀察鋅片和銅片上現(xiàn)象和差別？實(shí)驗(yàn)二：觀察鋅片和銅片上有何現(xiàn)象？推測原因?qū)嶒?yàn)三：觀察電流表上有何現(xiàn)象？注意電流表指針偏轉(zhuǎn)方向Cu銅鋅未連接時(shí)，鋅片表面有氣泡，銅片無明顯變化。銅鋅未連接時(shí)反應(yīng)的離子方程式：Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑0+10+2失2e-得2×e-銅鋅連接時(shí)，銅表面.出現(xiàn)大量氣泡，鋅表面也有氣泡。電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明導(dǎo)線中有電流產(chǎn)生

實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論銅片上：無氣泡鋅片上：逐漸溶解，有氣泡銅片上：有氣泡鋅片上：逐漸溶解電流表：指針偏轉(zhuǎn)鋅與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣，而銅不反應(yīng)裝置中發(fā)生反應(yīng)生成氫氣，導(dǎo)線中有電流通過CuZn---Zn2+H+H+Zn－2e－=Zn2+2H++2e－=H2↑氧化反應(yīng)還原反應(yīng)負(fù)極正極陽離子陰離子SO42-發(fā)生溶解產(chǎn)生氣泡原電池總反應(yīng)：Zn+2H+=Zn2++H2↑外電路內(nèi)電路陰離子負(fù)極陽離子正極外電路內(nèi)電路e－I一、原電池化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置（1）原電池定義：（2）原電池的工作原理：電極電極材料電極反應(yīng)反應(yīng)類型總反應(yīng)鋅片Zn-2e-=Zn2+

氧化反應(yīng)銅片2H++2e-=H2↑

還原反應(yīng)電子由鋅片經(jīng)外電路流向銅片負(fù)極正極Zn+2H+=Zn2++H2↑（負(fù)極正極）電子流向：①負(fù)極上還原性較強(qiáng)的物質(zhì)失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，②電子從負(fù)極經(jīng)外電路流向正極，③正極上氧化性較強(qiáng)的物質(zhì)得到電子發(fā)生還原反應(yīng)。能不能不能條件2：活潑性不同的兩個(gè)電極AgCu條件1:有自發(fā)氧化還原反應(yīng)（3）簡單原電池構(gòu)成條件能能不能條件3:電極必須插入電解質(zhì)溶液中不能能條件4:兩極相連形成閉合回路原電池的構(gòu)成條件①活動性有差異的兩種金屬（或一種是非金屬導(dǎo)體）作電極；②兩極均插入電解質(zhì)溶液；③兩極相連形成閉合電路。（金屬和氧化物；惰性電極等）（或傳導(dǎo)離子的介質(zhì)）④一個(gè)自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。D2、用鋅片、銅片和硝酸銀溶液組成的原電池，正極上發(fā)生的反應(yīng)是()A.2H++2e-=H2 B.Zn-2e-=Zn2+C.2H2O+4e-+O2=4OH-

D.Ag++e-=Ag

1、根據(jù)Zn+Cu2+=Zn2++Cu的反應(yīng)原理設(shè)計(jì)一個(gè)原電池，當(dāng)Zn為負(fù)極時(shí)，正極可以選用的金屬材料是()A.鎂B.石墨C.鋁D.鉛D（4）電極反應(yīng)式：負(fù)極：Zn-2e-=Zn2+正極：2H++2e-=H2總反應(yīng)式：Zn+2H+=Zn2++H2①負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)；②正極發(fā)生還原反應(yīng)；③負(fù)極反應(yīng)式+正極反應(yīng)式=總反應(yīng)式稀硫酸（5）電子流向和電流流向電子流向：負(fù)極正極內(nèi)電路電流流向：負(fù)極正極內(nèi)電路外電路外電路（6）原電池原理的應(yīng)用①比較金屬的活動性強(qiáng)弱②加快氧化還原反應(yīng)速率如：實(shí)驗(yàn)室用Zn和稀硫酸反應(yīng)制H2，常用粗鋅，它產(chǎn)生H2的速率快。已知一個(gè)氧化還原反應(yīng)，首先分析找出氧化劑、還原劑，一般還原劑為負(fù)極材料(或在負(fù)極上被氧化)，氧化劑(電解質(zhì)溶液中的陽離子)在正極上被還原。③設(shè)計(jì)原電池討論1：某原電池的總反應(yīng)方程式為2Fe3++Fe＝3Fe2+，能實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)的原電池是（）A、正極為Cu，負(fù)極為Fe，電解質(zhì)溶液為FeCl3溶液B、正極為石墨，負(fù)極為Fe，電解質(zhì)溶液為Fe(NO3)3溶液C、正極為Fe，負(fù)極為Zn，電解質(zhì)溶液為Fe2(SO4)3溶液D、正極為Ag，負(fù)極為Fe，電解質(zhì)溶液為CuSO4溶液。。。Fe3+

CuFeAFe3+

CFeA討論2：市場上出售的“熱敷袋”的主要成分為鐵屑、炭粉、木屑、少量氯化鈉和水等?！盁岱蟠眴⒂弥坝盟芰洗蛊渑c空氣隔絕，啟用時(shí)，打開塑料袋輕輕揉搓就會放出熱量。使用完后，會發(fā)現(xiàn)有大量鐵銹存在。（1）“熱敷袋”是利用

放出熱量。（2）炭粉的主要作用是

。（3）加入氯化鈉的主要作用是

。（4）木屑的作用是

。鐵被氧化與鐵屑、氯化鈉溶液構(gòu)成原電池，加速鐵屑的氧化氯化鈉溶于水、形成電解質(zhì)溶液使用“熱敷袋”時(shí)受熱均勻把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。閉合電路電極相連接觸傳導(dǎo)離子介質(zhì)自發(fā)的氧化還原反應(yīng)分兩處進(jìn)行原電池負(fù)極：氧化反應(yīng)正極：還原反應(yīng)e-外電路小結(jié)正極（PbO2）鉛蓄電池負(fù)極（Pb