化学能与电能优质课

锌银电池 Zn|KOH|Ag2O 负极： Zn + 2OH- - 2e-= ZnO + H2O 正极： Ag2O + H2O+2e- = 2Ag + 2OH总反应：Zn + Ag2O + H2O = 2Ag + Zn(OH)2
能量大，体积小，但有优越的大电池放电性能，放电电压平稳，广泛用于电子表、 石英钟、计算机CMOS电池等
1.H+得到的电子是Cu失去的吗？ 2.在这个过程中Cu起什么作用？
3.你怎样才能知道导线中有电子通过？
Cu起传导电子的作用。 可用电流表测电流及方向。
【实验2-4-3】
A
Zn
Cu
锌表面无气泡， 实验现象 铜表面有气泡，
电流表发生偏转。
稀H2SO4
解释实验现象
电子由Zn 导线 铜片 H+ 定向移动产生 电流，故电流表的指针发生偏转。
H2SO4
①
H2SO4
②
电流表指针 是否偏转
偏转
不偏转
区别
结论
2020/1/31
两极材料不同
有两种活泼性不同的金属(或金属与非 金属导体)作电极
A
Zn
Cu
③
A
Zn
Cu
④
A
Zn
Cu
H2SO4
HCl
酒精
电流表指针 区别
原电池 是否偏转
③ 偏转 溶液不同
④ 不偏转
结论
2020/1/31
电极材料均插入电解质溶液中
反应物不是贮存在电池内部，而是由外设装备提供燃料和氧化剂。产物是水， 无污染。一种高效、环境友的发电装置。
2020/1/31
巩固练习 1.X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析 出，X和Y组成原电池时，Y为电池的负极。X、Y、Z三种金属的活 动性顺序为……………………（ ） A．X＞Y＞Z B．X＞Z＞Y C．Y＞X＞Z D．Y＞Z＞X 2.某原电池的离子方程式是 Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu，该原电池正 确的组成是………（ ）
水果电池视频
2020/1/31
典例导析
知识点1：原电池的构成及工作原理 例1 在下图的8个装置中，属于原电池的是________。
2020/1/31
知识点2：原电池的设计 例2 如图Ⅰ所示的装置，在盛有水的烧杯中，铁圈和 银圈的连接处吊着一根绝缘的细丝，使之平衡。小心地往烧 杯中央滴入CuSO4溶液。
2020/1/31
2. 电电池充
负极： Pb-2e-+SO42-=PbSO4 正极： PbO2+4H++2e-+SO42-=PbSO4+2H2O 总反应： Pb + PbO2 + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O
2020/1/31
3.锂电池
负极： Li – e- = Li+ 正极： MnO2+2e-=MnO2总反应： Li+ MnO2=LiMnO2 温度使用范围广，放电电压平坦，体积小，无电解液渗漏，并且电压随放电时间 缓慢下降，可预示电池使用寿命。适做心脏起搏器电源、高性能的手机和笔记本 电脑电池等。
(1)片刻后可观察到的现象是________。 A．铁圈和银圈左右摇摆不定 B．保持平衡状态不变 C．铁圈向下倾斜 D．银圈向下倾斜 (2)产生上述现象的原因是_______________________。 (3)欲使图Ⅱ中的铁棒逐渐溶解而铜不在铁棒上析出，可 以202设0/1/计31 的实验是____________________________________。
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昌吉州四中高一备课组
一、化学能转化为电能
化学能 燃烧 热能 蒸汽 机械能 发电机 电能
2020/1/31
【实验2-4-1】 实验视频
Zn
Cu
实验现象
锌表面有气泡 产生，铜表面
无明显现象。
稀H2SO4
离子方程式
Zn +2H+ = Zn2+ +H2↑
思考问题 寻找答案
1.反应中，哪种物质失电子，哪种物质得电子?
原电池工作原理：
失e-，沿导线传递，有电流产生
负极
正极
2020/1/31
阴离子 电解质溶液 阳离子
2020年1月31日星期五
电池的发明
二.发展中的电池
1.干电池
锌锰电池
负极：（锌筒）：Zn-2e-=Zபைடு நூலகம்2+（氧化反应）
正极：（碳棒）：2MnO2+2NH4++2e-=Mn2O3+2NH3+H2O 总反应：Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2++Mn2O3+2NH3+H2
２.什么方法可使Zn与H+分开，不让H+直接在Zn 表面得电子？
你对问题 ２的想法
2020/1/31
用导线将锌表面的电子引出来
【实验2-4-2】
离子方程式
思考问题 寻找答案
组内交流 列 出想法
2020/1/31
Zn
Cu
实验现象
稀H2SO4
大量气泡从铜 片逸出，锌片 部分溶解。
Zn + 2H+ = Zn 2+ +H2↑
2020/1/31
4.燃料电池
视频连接1
视频连接2
碱性电池：电解质溶液为30%的氢氧化钾溶液： 负极： 2H2 –4e- + 4OH-=== 4H2O 正极： O2+ 4e- + 2H2O === 4OH酸性电池：电解质溶液为硫酸溶液：
负极： 2H2 –4e-=== 4H+ 正极： O2+ 4e- + 4H+ === 2H2O
A． B． C． D．
2020/1/31
正极 Cu Zn Cu Cu
负极 Zn Cu Zn Zn
电解质溶液
HCl CuSO4 CuSO4 ZnCl2
3.氢氧燃料电池是将多孔镍电极放置在KOH溶液中，然后分别向两极通入H2和O2， 即可产生电流。下列叙述中正确的是………………………………………………（ ）
思考问题 寻找答案
组内交流 列出想法
2020/1/31
1.电子从Zn到H+经历了哪些途径？ 2.你认为这个过程能量是如何转化的？
化学能直接转化为电能
（1）定义：将化学能转变为电能的装置叫做原电池。 （2）工作原理
2020/1/31
讨论：原电池的构成条件
①
A
A
Zn
Cu
Zn
C
②
A
Zn
Zn
H2SO4
原电池
A
Zn
Cu
⑤
A
C
Cu
电流表指针
区别
结论
2020/1/31
H2SO4
原电池
H2SO4
⑤
是否偏转
不偏转
电极材料不同 能自发地发生氧化还原反应
A
Zn
Cu
Zn
A Cu
⑥
H2SO4
原电池
电流表指针 偏转
H2SO4
H2SO4
⑥组
不偏转
区别
容器不同
结论
2020/1/31
两极相连形成闭合回路
总结：形成原电池的条件 ①具有活泼性不同的两个电极。 ②两电极必须插在电解质溶液中。 ③形成闭合回路。 ④能自发地发生氧化还原反应。