第二节 原电池
人教版高中化学必修2:原电池
Z实n验后,在读书卡片上记C录u 如负下极,其:中(正氧确的化是反( 应B)) ①③电Zen- 子为是正由极Z,nC经u外为电负路极流;锌向片Cu:②;ZHn+-向④2负Ceu-极=极移Z上n动2+;
有的HHe-22产为生0.5;m⑤o若l;有1mo正l电极子:流(过还导原线反,则应产)生
⑥A.正①极②的③电极B反H.+③应④式⑤为Zn铜C−. 2片④e:⑤−═2⑥ZHn+2++D2. .e-②=③H2④↑
Zn2+
总反应:
H+
Zn+2H+=Zn2++H2↑
8
四、原电池的应用
1、设计原电池 2、判断金属的活泼性 3、加快反应速率 4、金属的腐蚀与防护
课堂练习:
3.把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸 中,用导线两两相连组成原电池。若a、b 相连时,a为负极;c、d相连时,电流由d 到c;a、c相连时,c极上产生大量气泡,b、 d相连时,b上有大量气泡产生,则四种金 属的活动性顺序由强到弱的为:
还原反应
Cu 溶液中阳离子
3. 失去电子
得到电子
Zn-2e=Zn2+
+
2H++2e-=H2↑
4。电极变细
Zn2+
H+ H+ SO42-
产生气泡 或电极 变粗
5.三个流向:负极
阴离子 阳离子 正极
电子流向: 负极
正极 电流流向:正极 负极
- 课堂练习:
+ Cu-Zn原电池:
2. 如图是Zn和Cu形成的原电池,某实验兴趣小组做完
高一化学必修2
第二章 第二节 化学能与电能
第7章 第2节 原电池及电动势
(Hg2Cl 2 / Hg) 0.2415V.
将待测电极与参比电极组成原电池
参比电极
银-氯化银电极
电极反应: AgCl(s)+e Ag(s)+Cl (aq)
Ag + (aq)+e- Ag(s)
电极符号: Ag∣AgCl∣Cl-
T=298K时,标准电极电势为0.2223V 饱和电极电势为0.2000V
M活泼
M不活泼
如果溶解 > 沉积则如图a; 如果沉积 > 溶解则如图b。 都会形成双电层, 产生电势差, 称之为金属的电极电势。 用 (氧化态/还原态)表示, 例如 (Cu2+/Cu)等。
双电层
Mn+稀 Mn+浓 溶解 >沉积 沉积 >溶解 M Mn+(aq) +ne-
值越大, 氧化能力越强; 值越小, 氧化能力越弱。
原电池的正、负极之间的电极电势差称为原电池的电动 势,用E 来表示。 规定: 原电池的电动势等于正极的电 极电势减去负极的电极电势。
E = 正-Leabharlann 负Eθ= θ正-θ负三、原电池的电极电势
(4) 标准电极电势的测定:
电极电势的绝对值无法测定,实际应用中只需知 道它们的相对值,我们人为地选择某一电极为标准, 规定电极电势为零,而把其他电极与此标准电极构成 的原电池的电动势,作为该电极的电极电势。
Sn4+(c1),Sn2+(c2) | Pt (+)
⑥ 参与电极反应的其它物质也应写入电池符号中。
Cr2O72-(c1), H+(c2), Cr3+(c3) | Pt (+) (-) Pt | O2(p) | H2O,OH- (c1)
高中化学必修二教案-2.2 化学能与电能---原 电 池 人教版
《原电池》一、设计思路(一)指导思想新课程的实施将学生置身于一种动态、开放、个性、多元的学习环境中,以学生为主体,让学生自主探索、主动求知,学会收集、分析和利用各种信息及信息资源,将对原有知识的回顾与新知识的引入融为一体,将实验探究与思考交流交替进行,并以此发展学生的实践能力、创新精神、合作与分享意识、社会交往能力与社会责任感。
1、教材分析本节课是新课标人教版高中化学必修2第二章第二节《化学能与电能》的教学内容,该节分为两课时教学,本课为第一课时。
本节课内容在选修模块《化学反应原理》中有更加深入的学习,因此本节课重点在于让学生感受到理论到实践的应用,化学与生活的紧密联系。
能量与我们每个人生活息息相关,在社会生产、生活和科学研究中广泛应用,是对人类文明进步和社会发展有着重大价值。
化学能对人类的重要性决定了本节学习的重要性。
2、学情分析由于学生之前没有电化学的基础,理解原电池原理有一定的难度,但学生初次接触电化学知识,很兴奋。
在学生学习《化学能转化为电能》之前已具有氧化还原反应、离子反应、物质的量等理论知识,但是缺乏微观原理分析能力和感性的实验体验,因此可以利用多媒体和边讲边实验有效地解决可能遇到的问题和困惑。
3、总体思路在教学内容的安排上,按照从易到难,从实践到理论再到实践的顺序,从学生常见的干电池引入原电池的内容,通过对探究干电池给电路中用电器供电的原理,激起学生的本节课的好奇心,可以达到教学创设情境的需要。
首先通过实验,引入课题。
在实验——观察——讨论——推测——验证——归纳的过程中,学习和理解原电池的概念和原理。
在此基础上,通过实验探索能产生持续稳定电流的原电池的条件。
最后,让学生自己设计一个原电池以检验学生对所学知识的实际应用能力。
通过了解生活中对原电池原理的应用,培养学生的理论联系实际的能力,激发学生的学习热情,树立环境保护的意识,增强为人类的文明进步学习化学的责任感和使命感。
(二)教学目标1、知识与技能目标:(1)使学生对“利用化学反应造福人类”认识进一步具体化。
2021高三化学人教版一轮学案:第六章第二节原电池化学电源含解析
第二节原电池化学电源最新考纲:1.理解原电池的构成、工作原理及应用。
2.能书写电极反应和总反应方程式。
3.了解常见化学电源的种类及其工作原理。
核心素养:1.变化观念与平衡思想:认识原电池的本质是氧化还原反应,能从多角度、动态地分析原电池中物质的变化及能量的转化。
2.科学精神与社会责任:通过原电池装置的应用,能对与化学有关的热点问题作出正确的价值判断,能参与有关化学问题的社会实践。
知识点一原电池工作原理及应用1.概念原电池是把化学能转化为电能的装置。
2.构成条件反应能自发进行的氧化还原反应(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)电极一般是活泼性不同的两电极(金属或石墨)闭合回路①电解质溶液②两电极直接或间接接触③两电极插入电解质溶液中总反应离子方程式为Zn+2H+===Zn 2++H2↑(1)电极①负极:失去电子,发生氧化反应;②正极:得到电子,发生还原反应。
(2)电子定向移动方向和电流方向①电子从负极流出经外电路流入正极;②电流从正极流出经外电路流入负极;故电子定向移动方向与电流方向正好相反。
(3)离子移动方向阴离子向负极移动(如SO2-4),阳离子向正极移动(如Zn2+和H+,溶液中H+在正极上得电子形成氢气在铜片上冒出)。
4.单液原电池(无盐桥)和双液原电池(有盐桥)对比名称单液原电池双液原电池装置相同点正、负极电极反应,总反应式,电极现象不同点还原剂Zn与氧化剂Cu2+直接接触,既有化学能转化为电能,又有化学能转化为热能,造成能量损耗Zn与氧化剂Cu2+不直接接触,仅有化学能转化为电能,避免了能量损耗,故电流稳定,持续时间长(1)加快氧化还原反应的速率一个自发进行的氧化还原反应,形成原电池时会使反应速率加快。
例如,在Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液,置换出的Cu 能与Zn形成原电池,使产生H2的反应速率加快。
(2)比较金属活动性强弱如有两种金属A和B,用导线将A和B连接后,插入到稀硫酸中,一段时间后,若观察到A溶解,而B上有气体放出,则说明A作负极,B作正极,即可以断定金属活动性:A>B。
《原电池》教学PPT课件高中化学优质课
目 录
• 课程介绍与背景 • 原电池基本原理 • 原电池类型与特点 • 原电池性能参数与评价标准 • 原电池应用领域与前景展望 • 实验设计与操作演示 • 课程总结与拓展延伸
01
课程介绍与背景
高中化学课程目标
掌握化学基本概念和原理
拓展化学视野
通过本课程的学习,学生应能熟练掌 握化学基本概念、原理和规律,为后 续学习奠定坚实基础。
优点,但能量密度较低。
碱性锌锰电池
在锌锰电池的基础上,采用氢氧 化钾作为电解质,提高了电池的
能量密度和放电性能。
锂原电池
以金属锂或其合金为负极,使用 非水电解质溶液的电池。具有比 能量高、放电电压平稳、工作温 度范围宽等优点,但成本较高。
充电式原电池
铅酸蓄电池 以铅为负极,二氧化铅为正极,硫酸为电解质。具有技术 成熟、成本低廉等优点,但能量密度较低,且充电时间较 长。
原电池的电极反应和电池反应
原电池的应用和发展前景
详细讲解原电池的电极反应和电池反应,包 括氧化还原反应、离子迁移等过程。
介绍原电池在日常生活、工业生产、能源利 用等领域的应用,以及未来发展趋势和前景。
02
原电池基本原理
原电池定义及组成
原电池定义
将化学能转变为电能的装 置。
原电池组成
正极、负极、电解质溶液、 导线。
大小决定了电池能够提供的驱动力大小,影响电池的使用效果。
02 03
电流
原电池的电流是指在单位时间内通过导体横截面的电荷量,通常用安培 (A)表示。电流大小决定了电池输出功率的大小,影响电池的使用时 间。
容量
原电池的容量是指电池在一定条件下所能放出的电量,通常用安时 (Ah)表示。容量大小决定了电池能够持续供电的时间长短。
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心 要
-2e-===Zn2+。
点 答案:A
人教版化学
第二节 原电池 化学电源
心 要
盐桥中离子流向
阴离子流向 负 极,阳离子流向 正 极
点 电池反应方程式
Zn+Cu2+===Zn2++Cu
人教版化学
第二节 原电池 化学电源
回
扣 3.构成条件
主
干 (1)两个活泼性不同 的电极。
知
识 (2)电极插入到 电解质溶液 中。 突 (3)两电极形成 闭合回路 。
破
核 (4)能自发进行 氧化还原 反应。
练 知
干 知
H2O===CH3COOH+4H+。下列有关说法正确的是(
)能
检
识
A.检测时,电解质溶液中的H+向负极移动
测
突
B.若有0.4 mol电子转移,则在标准状况下消耗4.48
破
核 L氧气
心
要
C.电池反应的化学方程式为CH3CH2OH+
点
O2===CH3COOH+H2O
D.正极上发生的反应为O2+4e-+2H2O===4OH-
回
3.氢氧燃料电池以KOH溶液作电解质溶液时,工 演
扣 主
作一段时间后, 电解质溶液的浓度如何变化?溶液的
练 知
干 知
pH如何变化?当氢氧燃料电池以H2SO4溶液作电解质溶
能 检
识 液时,又会如何变化?
测
突 破
提示:无论以KOH溶液作电解质溶液还是以H2SO4
核 心
溶液作电解质溶液,总反应均为2H2+O2 === 2H2O,所
破 核
电池反应即正极反应式的和,将两极的反应式相加可知
心 要
C正确。
第六章 化学反应与能量第二节 原电池和化学电源
3.下图所示的装置能够组成原电池产生 电流的是 ( )
4.有关电化学知识的描述正确的是 ( ) A.CaO+H2O===Ca(OH)2,可以放 出大量的热,故可把该反应设计成原电 池,把其中的化学能转化为电能 B.某原电池反应为Cu+ 2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag,装置中 的盐桥中可以是装有含琼胶的KCl饱和溶 液 C.因为铁的活泼性强于铜,所以将铁、 铜用导线连接后放入浓硝酸中,若能组
1.正负极的判断 (1)从构造方面判断:一般相对活泼的金 属作负极;相对不活泼的金属作正极。 (2)从工作原理角度判断:电子流出,电 流流入,电解质溶液中阴离子移向的极— —负极:电子流入,电流流出,电解质溶 液中阳离子移向的极——正极。
(3)从电池反应角度判断:失电子,发生 氧化反应的极——负极;得电子,发生还
4.电极反应式的书写和电荷移动方向 (见下图) (1)电极反应式的书写 负极:________,电极反应式: ________。 正极:________,电极反应式: ________。 电池总反应:________。
(2)电荷移动方向
二、化学电源 1.化学电源是能够实际应用的原电池。 作为化学电源的电池有________、 ________和________等。 2.铅蓄电池是一种二次电池,它的负极 是________,正极是________,电 解质溶液是30%的H2SO4溶液,它的电 池反应式为Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O。 3.碱性氢氧燃料电池的电极反应:负极: ________;正极________;电池总
人教版化学《原电池》PPT课件
(可以)
(不可以)
人教版必修二第二章第二节第一课时 :原电 池的工 作原理 及构成 条件( 共29张P PT)
时,较活泼的Zn失去电子被氧化成Zn2+进入溶液,电子由锌片通过导线流 向铜片,溶液中的H+从铜片获得电子被还原成氢气从铜片上逸出。如何通 过更直观的实验现象来证明上述装置的导线中有电子的定向移动呢?
人教版必修二第二章第二节第一课时 :原电 池的工 作原理 及构成 条件( 共29张P PT)
人教版必修二第二章第二节第一课时 :原电 池的工 作原理 及构成 条件( 共29张P PT)
人教版必修二第二章第二节第一课时 :原电 池的工 作原理 及构成 条件( 共29张P PT)
人教版必修二第二章第二节第一课时 :原电 池的工 作原理 及构成 条件( 共29张P PT)
电子从负极锌片流出
经外电路
流入正极铜片
负极(较活泼)
还原剂(Zn)失去电子,发 生氧化反应
Zn-2e-=Zn2+
阳离子:移向正极
实践活动:自制电池——水果电池。如下图:
人教版必修二第二章第二节第一课时 :原电 池的工 作原理 及构成 条件( 共29张P PT)
人教版必修二第二章第二节第一课时 :原电 池的工 作原理 及构成 条件( 共29张P PT)
【实验探究一】
把锌片和铜片分别插入到稀H2SO4中,观察现象。 [实验现象]: 锌片上有气泡,铜片上无明显现象。 思考与交流一:
电流方向:正极
正极
氧化剂(H+)在铜极上得到电 子,发生还原反应
Zn2+ H+
SO42-
2H+ +2e-=H2
阴离子移向负极
第六章第二节原电池、化学电源
4.1原电池
一、定义
二、原电池的设计条件
1、2、3、4、
三、电极反应
四、改进方法盐桥
作业布置
课后反思
[总结]我们来观察一下电极反应会发现:负极化合价升高,失去电子,发生氧化反应。正极化合价下降,得到电子发生还原反应。
[板书] 3、电极反应
负极:升、失、氧
正极:降、得、还
[过渡]现在我打开开关,大家观察。大家还需要思考一下,溶液中离子向什么方向移动呢?
[探究1]如果把硫酸换成硫酸铜溶液,这样设计可不可以呢?
2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
铜棒做负极,石墨棒为正极
负极ห้องสมุดไป่ตู้Cu - 2e-= Cu2+
正极:2Fe3++2e-= 2 Fe2+
读数、观察
Cu片表面有Cu析出,同时,Zn片表面也几乎被Cu全部覆盖 。
[回答]导线、电流表无变化;CuSO4溶液中Cu2+浓度有少量减小;Zn片几乎完全被Cu覆盖。
2、电解质溶液
3、要形成一个闭合的回路
4、哪种类型的反应可以设计成原电池呢?需要自发的氧化还原反应。
[课件展示]设计条件。
[过渡]我们就以必修二中学习过的Cu- Zn原电池为例,请大家回忆一下原电池的工作原理。
[播放课件]
[提问]请同学们判断一下电池中电子的流动方向、找出正负极、写出电极反应式、电池总反应。
[实验]我们通过实验来验证一下。根据所画装置图,组装仪器,进行实验,大家记录下电流表的示数。
[提问]电流表有示数,说明我们的设计成功了。这个实验我们先让它进行一段时间,一会我们再观察,看看有没有什么变化。现在请大家判断一下这个原电池的正负极,并写出电极反应方程式和电池反应。
人教版必修二第二章第二节第二课时:正负极判断及原电池原理运用(共16张PPT)
例4.请结合组成原电池的条件,将氧化还原反应:Fe + Cu2+ = Cu + Fe2+
设计成一个原电池。 1、电解液: 硫酸铜、氯化铜、硝酸铜等可溶性铜盐溶液。
2、电极材料:正极 铁
,
负极 铜、石墨或比铁不活泼的其他金属
。
3、电极反应式 :负极: 正极: Cu2+ +2e - = Cu
某同学用Zn和稀H2SO4制H2时,为加快反应速率,加入了大量的CuSO4溶 液,却发现产生H2很慢,为什么? 解释:加入大量的CuSO4溶液后,生成的Cu附着在Zn片表面,甚至把Zn
包裹,减少了Zn片与溶液的接触面积,从而反应速率减慢。
2.揭示钢铁腐蚀的原因及防止钢铁的腐蚀。
钢铁中含有碳,在潮湿的环境提供电解质溶液,与Fe组成原电池,发生 原电池反应而使钢铁遭到腐蚀
总反应: 2Fe + O2 + 2H2O = 2Fe(OH)2
随之发生: 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 ,不稳定的Fe(OH)3失水 变成铁锈(Fe2O3·nH2O),自然条件下钢铁腐蚀以吸氧腐蚀为主。
防止钢铁腐蚀的方法: 方法一:改变金属的内部结构,如不锈钢; 方法二:用有机油、油漆等涂料和陶瓷、塑料等耐腐蚀的非金属材料在钢 铁的表面制造各种材质的保护层; 方法三:在钢铁的表面焊接比Fe更活泼的金属(如Zn),组成原电池后, 使Fe成为原电池的正极而得到保护。
3.判断金属活动性的强弱
例3. 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与Y组成原电池时,Y是电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序
第五章 第二节原电池
第二节
原 电 池
实验现象:铜片上没 有气泡产生,而锌片 上有气泡产生。
2e-
Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑
一、原电池
1、定义:这种将化学能转变 为电能的装置叫做原电池。
实验现象:电流计指针 发生偏转,Cu片上有 气泡产生
2、工作原理
利用发生的氧化还原反应 中电子的转移而形成电流。
II、银-锌电池(纽扣电池)
4、新型燃料电池
氢氧燃料电池: ①氧化剂与还原剂在工作时不断补充
②反应产物不断排出
③能量转化率高
负极材料:H2 正极材料:O2 铝—空气燃料电池 :
电解质:(KOH)
体积小、能量大、使用方便、 不污染环境、耗能少。
负极材料:Al 液) 正极材料: O2 电解质: (盐溶
Zn
ee-
Cu
3、电极及电极反应
负极:电子流出的极。
锌片:Zn—2e-=Zn2+ (氧化反应)
H2 Zn2+ H+ Zn2+ H+ SO42H+ SO42H+ SO42H2
正极:电子流入的极。
总反应:Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑
eeH+ H+
铜片:2H++2e- = H2↑ (还原反应)
化学腐蚀和电化学腐蚀的比较:
化学腐蚀 条件 现象 金属与氧化剂直接接触 无电流产生 电化学腐蚀
不纯金属或合金与 电解质溶液接触
有微弱电流产生
本质 相互关系
金属被氧化的过程
较活泼的金属被氧 化的过程
化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生
2、金属防护的几种重要方法
人教版必修2第二章第二节说课--原电池(共19张PPT)
•
4、All that you do, do with your might; things done by halves are never done right. ----R.H. Stoddard, American poet做一切事都应尽力而为,半途而废永远不行6.17.20216.17.202110:5110:5110:51:1910:51:19
二、说教学目标
1、知识与技能:
认识原电池的概念;
掌握原电池的工作原理和形成条件
2、过程与方法:
学生通过对原电池的学习,体验科学探究的过程,理解 科学探究的意义,初步养成科学探究的能力; 通过小组探究实验,培养学生动手能力和团结协作意识
3、情感、态度与价值观:
学生通过探究化学能转化为电能的奥秘,提高学习化学 的兴趣和热情,体验科学探究的艰辛与喜悦,感受化学世界 的奇妙与和谐;
•
17、儿童是中心,教育的措施便围绕他们而组织起来。下午4时48分54秒下午4时48分16:48:5421.7.21
• 2、Our destiny offers not only the cup of despair, but the chalice of opportunity. (Richard Nixon, American President )命运给予我们的不是失望之酒,而是机会之杯。二〇二一年六月十七日2021年6月17日星期四
• 问题二:氢离子变成氢分子有时从哪里来 的呢?
• 问题三:根据电学知识中电子的流向,你 能判断装置的正负极吗?
4、设问探究、合作交流,归纳形成条件
Zn Cu
Fe Cu
Zn Zn
Fe
Cu
√A
√B
C
第二节 原电池 化学电源
第二节 原电池 化学电源1.了解原电池的工作原理,能写出电极反应式和电池反应方程式。
2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。
基础自查(理一理)1.原电池装置能量转化特点转化为 。
2.原电池的电极原电池的负极—— 金属——发生 反应——向外电路 电子原电池的正极—— 金属(或惰性电极如石墨)——发生 —— 外电路提供的电子 3.原电池的构成条件(1)能自发地发生 。
(2)电解质溶液(构成电路或参加反应)。
(3)由还原剂和导体构成负极系统,由氧化剂和导体构成 极系统。
(4)形成 (两电极接触或用导线连接)。
4.原电池工作原理以稀H2SO4作为电解质溶液的Cu —Zn 原电池为例: (1)电极: 为负极, 为正极 (2)电极反应:Zn 为负极:发生 反应: ; Cu 为正极,发生 反应: 。
(3)电子和电流方向:电子从 流出经 流入 ;电流从 流出经外电路流入 。
(4)离子的迁移方向电解质溶液中,阴离子向 迁移,阳离子向 迁移。
原电池的工作原理和电子流向可用下列图示表示:联动思考(想一想)1.如何判定原电池装置?原电池原理联动思考(想一想)2.燃料电池在工作时燃烧吗?3.燃料电池与普通化学电池有何不同?(2010·潍坊预测)镁/H2O2酸性燃料电池采用海水作电解质(加入一定量的酸),下列说法不正确的是() A.此燃料电池的总反应为:Mg+H2O2===Mg(OH)2B.正极发生的电极反应为:H2O2+2H++2e-―→2H2OC.工作时,正极周围海水的pH增大D.电池工作时,溶液中的H+向正极移动有人设计出利用CH4和O2的反应,用铂电极在KOH溶液中构成原电池。
电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧,则下列说法正确的是()①每消耗1 mol CH4可以向外电路提供8 mol e-②负极上CH4失去电子,电极反应式:CH4+10OH--8e-―→CO2-3+7H2O ③负极上是O2获得电子,电极反应式为:O2+2H2O+4e-―→4OH-④电池放电后,溶液pH不断升高A.①② B.①③ C.①④ D.③④化学电源(2009·江苏单科,12)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。
2020版名师导学高考新课标化学第一轮总复习讲义:第6章第二节原电池化学电源含答案
第二节原电池化学电源[高考备考指南]原电池的工作原理及应用(对应复习讲义第70页)1.概念及反应本质把化学能转化为电能的装置,其本质是发生了氧化还原反应。
2.构成条件(1)有两个活动性不同的电极(常见为金属或石墨)。
(2)将电极插入电解质溶液中。
(3)两电极间构成闭合回路(两电极接触或用导线连接)。
(4)能自发发生氧化还原反应。
3.工作原理如图是CuZn原电池,请填空:(1)反应原理(2)原电池中的三个方向①电子方向:从负极流出沿导线流入正极;②电流方向:从正极沿导线流向负极;③离子的迁移方向:电解质溶液中,阴离子向负极迁移,阳离子向正极迁移。
(3)两种装置的比较图Ⅰ中Zn在CuSO4溶液中直接接触Cu2+,会有一部分Zn与Cu2+直接反应,该装置中既有化学能和电能的转化,又有一部分化学能转化成了热能,装置的温度会升高。
图Ⅱ中Zn和CuSO4溶液分别在两个池中,Zn与Cu2+不直接接触,不存在Zn与Cu2+直接反应的过程,所以仅是化学能转化成了电能,电流稳定,且持续时间长。
(4)盐桥作用①连接内电路,形成闭合回路;②平衡电荷,使原电池不断产生电流。
4.原电池原理的应用(1)设计制作化学电源①首先将氧化还原反应分成两个半反应。
②根据原电池的反应特点,结合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶液。
(2)比较金属活动性强弱两种金属分别作原电池的两极时,一般作负极的金属比作正极的金属活泼。
(3)加快氧化还原反应的速率一个自发进行的氧化还原反应,设计成原电池时反应速率加快。
例如,在Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液能使产生H2的反应速率加快。
判断正误(1)在化学反应中,所有自发的放热反应均可以设计成原电池。
()(2)在原电池中,正极本身一定不参与电极反应,负极本身一定要发生氧化反应。
()(3)相同情况下,带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池电流持续时间长。
()(4)实验室制备H2时,用粗锌(含Cu、Fe等)代替纯锌与盐酸反应效果更佳。
人教版化学必修二 第二章 第二节 第二课时 原电池(共18张PPT)
高中化学微课堂
原电池构成条件
四.原电池的构成条件
实验探究
A
Zn
Cu
① A
Zn
C
② A
Zn
Zn
H2SO4
H2SO4
原电池
①
H2SO4
②
电流表指针 区别 结论
偏转
偏转
不偏转
两极材料不同
有两种活泼性不同的金 属(或非金属)作电极
四.原电池的构成条件 1.有两种活泼性不同的金属(或非金属)作电极
Fe(NO3)3
Fe-Ag
Fe(SO4)3
你知道了吗?
哈哈!化学也能解决医学问题?
燃烧 蒸汽
发动机
间接:化学能 热能 机械能
电能
直接: 装置 原电池
工 作 原 理
构
概成
念
条 件
原电池
⑤
偏转
不偏转
电极材料不同
结论 能自发地发生氧化还原反应
四.原电池的构成条件 1.有两种活泼性不同的金属(或非金属)作电极 2.电极材料均插入电解质溶液中 3.能自发地发生氧化还原反应
实验探究
A
Zn
Cu
Zn
A Cu
⑥
H2SO4
H2SO4
H2SO4
电流表指针 区别
原电池
⑥组
偏转
不偏转
容器不同
结论
实验探究
A
Zn
Cu
③ A
Zn
Cu
④ A
Zn
Cu
H2SO4
电流表指针 区别 结论
HCl
酒精
原电池 偏转
③ 偏转
原电池-教学课件人教版2
一、原电池知识回顾
3.原电池正、负极的判断 ⑴根据构成原电池电极材料判断: 活泼金属作负极;不活泼金属作正极; ⑵根据电子流向或电流方向确定: 电子流出的一极或电流流入的一极为负极; ⑶根据氧化还原反应确定: 发生氧化反应的一极为负极。
一、原电池知识回顾
3.原电池正、负极的判断 ⑴根据构成原电池电极材料判断: 活泼金属作负极;不活泼金属作正极; ⑵根据电子流向或电流方向确定: 电子流出的一极或电流流入的一极为负极; ⑶根据氧化还原反应确定: 发生氧化反应的一极为负极。
4.电解质溶液中离子的移动方向
一、原电池知识回顾
3.原电池正、负极的判断 ⑴根据构成原电池电极材料判断: 活泼金属作负极;不活泼金属作正极; ⑵根据电子流向或电流方向确定: 电子流出的一极或电流流入的一极为负极; ⑶根据氧化还原反应确定: 发生氧化反应的一极为负极。
4.电解质溶液中离子的移动方向 阴离子向负极移动, 阳离子向正极移动。
百分率)是 60﹪ 。
硫酸铜溶液
交流 ·研讨一 如何改进原电池装置?
A
Zn
Cu
硫酸铜 溶液
交流 ·研讨一 如何改进原电池装置?
让锌片与硫酸铜溶液不直接接触
A
Zn
Cu
硫酸铜 稀硫酸 溶液
改进
交流 ·研讨一 如何改进原电池装置?
让锌片与硫酸铜溶液不直接接触
A
Zn
Cu
硫酸铜 稀硫酸 溶液
改进
交流 ·研讨一 如何改进原电池装置?
一、原电池知识回顾
一、原电池知识回顾
1.定义:将化学能直接转变为电能的装置。
一、原电池知识回顾
1.定义:将化学能直接转变为电能的装置。 从理论上说,任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池。
原电池教案必修二
原电池教案必修二篇一:人教版化学必修2《化学能与电能(原电池)》教学案含习题和答案第二节化学能与电能原电池【资料卡片】热电厂生产的过程利用煤、石油、天然气等自然界蕴藏量极其丰富的化石燃料发电称为火力发电。
燃料在锅炉中燃烧产生蒸汽,用蒸汽冲动汽轮机,再由汽轮机带动发电机发电。
中国煤炭的44%用来发电。
中国煤炭特点是高硫、高灰分且难洗选煤的比重较大,从1980年到1996年,烟尘排放量基本持平,SO2排放量呈上升的趋势,氮氧化物排放总量得到一定的控制。
火电厂冲灰水、灰渣排放量现已彻底解决。
【问题探究1】火电站中,从开始到结束能量是怎样转化的?火力发电利与弊?火力发电过程中的能量转化:化石燃料燃烧蒸汽发电机火力发电:化学能热能机械能电能【问题探究2】能否设计一个装置,直接将化学能转化为电能呢?可以设计一个装置使一个自发进行的氧化还原反应的氧化反应和还原反应分别发生。
化学电池:化学电池化学电源:化学能电能(氧化还原反应)一、化学能直接转化为电能的原理与装置:【实验探究】探究Cu-Zn原电池原理实验:【实验结论】将Cu、Zn用导线连接起来同时插入稀硫酸中,Cu极上会产生气泡,电路中有电流通过。
电流表指针偏转→有电流产生→产生电能→化学能转化为电能的装置→原电池。
【归纳小结】⑴原电池的定义:将化学能转化为电能的装置。
(本质是:自身能发生氧化还原反应)⑵Cu-Zn原电池电极反应式的书写(以铜、锌和稀硫酸组成的原电池为例):负极(锌片):Zn-2e==Zn2(发生氧化反应)电子流出的一极-+正极(铜片):2H++2e==H2↑(发生还原反应)电子流入的一极-+ 2+ 总的离子反应:2↑⑶原电池原理:较活泼的金属作为负极,发生氧化反应,电子从较活泼的金属通过外电路流向较不活泼的金属一极。
【分析】当把用导线连接的锌片和铜片一同浸入稀硫酸中时,由于锌比铜活泼,容易失去电子,锌被氧化成Zn而进入溶液,电子由锌片通过导线流向铜片,溶液中的H从铜片获得电子被还原成氢原子,氢原子再结合成氢分子从铜片上逸出。
高中化学必修二《原电池》教案
高中化学必修二《原电池》教案高中化学必修二《原电池》教案(通用5篇)作为一名教学工作者,编写教案是必不可少的,教案是备课向课堂教学转化的关节点。
那么优秀的教案是什么样的呢?以下是店铺精心整理的高中化学必修二《原电池》教案,欢迎大家分享。
高中化学必修二《原电池》教案篇1一、探究目标体验化学能与电能相互转化的探究过程二、探究重点初步认识原电池概念、原理、组成及应用。
三、探究难点通过对原电池实验的研究,引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质,以及这种转化的综合利用价值。
四、教学过程【引入】电能是现代社会中应用最广泛,使用最方便、污染最小的一种二次能源,又称电力。
例如,日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。
那么,电池是怎样把化学能转变为电能的呢?我们这节课来一起复习一下有关原电池的相关内容。
【板书】4.1 原电池一、原电池实验探究讲:铜片、锌片、硫酸都是同学们很熟悉的物质,利用这三种物质我们再现了1799年意大利物理学家----伏打留给我们的历史闪光点!【实验探究】(铜锌原电池)实验步骤现象1、锌片插入稀硫酸2、铜片插入稀硫酸3、锌片和铜片上端连接在一起插入稀硫酸【问题探究】1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生?2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中,现象又怎样?为什么?3、锌片的质量有无变化?溶液中c (H+)如何变化?4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写?5、电子流动的方向如何?讲:我们发现检流计指针偏转,说明产生了电流,这样的装置架起了化学能转化为电能的桥梁,这就是生活中提供电能的所有电池的开山鼻祖----原电池。
【板书】(1)原电池概念:学能转化为电能的装置叫做原电池。
问:在原电池装置中只能发生怎样的化学变化?学生:Zn+2H+=Zn2++H2↑讲:为什么会产生电流呢?答:其实锌和稀硫酸反应是氧化还原反应,有电子的转移,但氧化剂和还原剂热运动相遇发生有效碰撞电子转移时,由于分子热运动无一定的方向,因此电子转移不会形成电流,而通常以热能的形式表现出来,激烈的时候还伴随有光、声等其他的形式的能量。
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e-
铜、锌、稀硫酸构成原电池 Zn
Cu
负极
正极
H2SO4溶液
思考
其他金属与溶液组合是否也构成原电池呢?
?
?
?溶液
探究 二.构成原电池的条件
回忆思考:通过以上实验想想原 电池是由哪几部分组成的,构成 原电池的条件又有哪些
?
?
?溶液
组成:两电极、导线、电解质溶液以及容器
构成条件猜想:
电极有关-----相同的电极材料?
(3)电流由正极流向负极。 (4)发生氧化反应的为负极,
发生还原反应的为正极。
I e-
负极
正极
还有别的判断正极、负极的方法吗?
外电路 电池
内电路
e-
负极
正极
溶液中的阴离子、阳离子是如何移动的? 阴离子向负极移动,阳离子向正极移动。
判断正极、负极的方法
I
(1)相对活泼性强的金属为负极,另一个为正极 e-
目前我国电力主要是来自水电还是火电?
以火电为主
2020年我国发电总量构成图
火电厂发电过程
燃烧 化学能
蒸汽 热能
发电机 机械能
电能
化学能间接转化为电能
【思考与交流】
火
力 发
1.煤炭是非可再生资源,会造成能源危机
电 有
2.煤炭燃烧会产生污染性气体
什 3.经多次转换,能量损耗大,燃料的
么
缺 利用率低
不可
结论: 有电解质溶液
实验探究:形成原电池的条件
u
不可
结论: 一自发进行的氧化还原反应
小结 二.构成原电池的条件
?
?
1.电极为两种活动性不同的金属(或 其中一种是非金属单质) 2.电极需要插在电解质溶液中
3.整个装置相连形成闭合电路
?溶液
4.能自发发生氧化还原反应
小结本节内容
e-
负极
正极
总体认识
(2)电子由负极流向正极。
(3)电流由正极流向负极。
(4)发生氧化反应的为负极, 发生还原反应的为正极。
(5)阴离子移向的电极为负极, 阳离子移向的电极为正极。
负极
正极
4、原理:
外电路: 负极e→- 正极
e-→ e-
↓
内电路: 阳离子→正极 阴离子→负极
↑
e-
_
⊕
这样整个电路构成了闭合回路,带电粒 子的定向移动产生电流
(∨)
总反应:Zn+2H+=Zn2++H2↑
负极: Fe-2e - =Fe2+
⑤
正极: Cu2++2e- =Cu
(∨)
总反应: Fe+Cu2+=Fe2++Cu
病例分析
病例分析
病例分析
你能为她开一个药方吗?
三、原电池原理的应用
①制作化学电源 ②加快反应速率: 例如,实验室制H2时,由于锌太纯,反应一 般较慢,可加入少量CuSO4以加快反应速率。 ③判断金属活动性的强弱
化学电池的反应本质是?氧化还原反应。
小结本节内容
1.原电池是将化学能转化为电能的装置。 2.电子流向和电流方向
3.判断原电池的负极和正极方法
(1)相对活泼性强的金属为负极,另一个为正极 (2)发生氧化反应的为负极,发生还原反应的为正极。 (3)电子由负极流向正极。 (4)电流由正极流向负极。 (5)阴离子移向的电极为负极,阳离子移向的电极为正极。
实验3. 实验4.
Cu片没有现象 Zn表面冒气泡,Zn溶解
Cu表面冒气泡 Zn溶解
反应本质:Zn+2H+ = Zn2++H2↑
实验5.
在实验4的基础上接入电流表
Cu片有气泡产生 Zn片溶解 电流表指针偏转
那电流如何形成的?
2e-
反应本质: Zn + 2H+ = Zn2++H2↑ (发生氧化还原反应)
第九章 第二节 原电池
福州环保职专 朱雪峰
了解
一次能源 二次能源
直接从自然界取得的 能源称为一次能源
一次能源经加工、转换得 到的能源称为二次能源
如 流水
如 电力
下列哪些属于二次能源( )
水能
风能
原煤
蒸汽
电能
石油
天然气
葛洲坝—世界上规模 最大的水电站
电能是现代社会中应 用最广泛、使用最方便、 污染最小的一种二次能 源,又称为电力。
3、电极反应:
Zn A Cu
稀硫酸
电极材料
原电池正负极
电极反应式
发生的反应
Zn片
负极 Zn-2e-=Zn2+ 氧化反应
Cu片
正极
2H++2e- 还原反应
总的离子反应方程式 Zn+2H+=Zn2=+H+H2↑2↑(两个电极反应之
和)
判断正极、负极的方法
(1)相对较活泼的金属为负极,另一个为正极 (2)电子由负极流向正极。
点
直接?
化学能
电能
火电厂发电过程
燃烧 化学能
蒸汽 热能
发电机 机械能
电能
? 能不能直接转化
化学能
要直接转化
电能
设计一种装置
1.使氧化反应和还原反应在两个不同区域进行。 2.两个区域要有电子转移,形成电流。
实验1.
Cu片
没有现象 因为Cu与稀硫酸Zn溶解
Zn+2H+ = Zn2++H2↑ (发生氧化还原反应)
导线有关-----切断导线 ? 电解质溶液有关-----非电解质?
实验探究:形成原电池的条件
不可 可以
结论: 有活泼性不同的两种金属作电极或 一种金属一种是非金属导体
其中
较活泼的金属作负极 较不活泼的金属或非金属作正极, 如:石墨
实验探究:形成原电池的条件
不可
结论: 形成闭合电路
实验探究:形成原电池的条件
4.构成原电池有4个条件
判断下列哪些装置构成了原电池?若不是,
试 一
请说明理由;若是,请指出正负极名称,并 写出电极反应式.
试①
②
(×)
(×)
负极: Zn-2e-=Zn2+
③
正极: 2H++2e-=H2↑
(∨)
总反应: Zn+2H+=Zn2++H2↑
负极: Zn-2e- =Zn2+
④
正极: 2H++2e- =H2↑
分析本质
e-
电流表
e-
e-
Zn
Zn2+ 2e-
H2 Cu H+ e-
总反应: Zn + 2H+ = Zn2++H2↑
锌片: Zn-2e-=Zn2+
氧化反应
铜片: 2H++2e-=H2↑
还原反应
(氧化还原反应)
一、原电池
1、定义:将化学能直接转变成电能的装置, 称为原电池
负极:电子流出的一极
2、规定: 正极: 电子流进的一极