化学能与电能的转化-

4、 原电池的设计
（1） 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：
。
2、电极材料：
正极 ，负极 。
3、电极反应式 ：
负极:
.
正极:
百度文库
.
4. 原电池的设计
（2） 将氧化还原反应：Cu+2FeCl3= 2FeCl2 +CuCl2
意大利物理学家 亚历山德罗.伏打
(Alessandro Volta)
伏打电池
化学能转化为电能
1.原电池： 将化学能转化成电能的装置
原电池的原理：氧化还原反应
2.电极反应
负极：Zn－2e-=Zn2+ （氧化反应）
正极：2H++2e-=H2↑ （还原反应）
总反应：Zn+2H+=Zn2++H2↑
(离子方程式）
第一课时 化学能转化为电能
燃烧
蒸汽
发电机
化学能 热能
机械能
电能
（分析火力发电的利与弊）
演示探究
⑴, 将Zn片插入H2SO4溶液 中有什么现象？为什么？ ⑵, 将Cu片插入H2SO4溶液 中有什么现象？为什么？
⑶，将一Zn片,Cu片平行插入 H为2什SO么4溶？液中，有什么现象？
⑷，若将Zn片,Cu片用一导线 连接再浸在H2SO4溶液中，有 什么现象？为什么？
Fe
C
正极：2H20+O2+4e—=4OH—
Fe2+ +2OH— =Fe（OH）2 NaCl 4Fe（OH）2 +2H20+O2 = 4Fe（OH）3
2Fe（OH）3=Fe2O3+3H2O
钢铁的防腐蚀：
（1）覆盖保护层； （2）改变金属内部结构； （3）钢铁表面镶嵌活泼金属，如锌； （4）钢铁连接电源负极。
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑（化学方程式）
实验探究形成原电池的条件
形成条件一：活泼性不同的两个电极 负极：较活泼的金属 正极：较不活泼的金属、石墨等
实验探究形成原电池的条件
形成条件二：电极需插进电解质溶液中
实验探究形成原电池的条件
形成条件三：必须形成闭合回路
实验探究形成原电池的条件
形成条件四：必须存在自发的氧化还原反应
正极： 2H++2e-＝H2↑
(∨)
总反应： Zn+2H+＝Zn2++H2↑
负极： Zn－2e- ＝Zn2+
④
正极： 2H++2e- ＝H2↑
(∨)
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
电子由锌片经导线流向铜片，电流由铜 片流出，从锌片流入。
问题探究
2、你知道原电池的工作原理吗？ 能不能写出在二个电极上的离子反 应方程式？
原电池的工作原理：氧化还原反应
、
锌片： Zn－2e－＝Zn2+（氧化反应） 铜片： 2H++2e－＝H2↑（还原反应）
锌铜原电池原理
Zn－2e-＝ Zn2+
氧化 反应
•２、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ四种金属，将Ａ和Ｂ用导线连接 起来，浸入电解质溶液中，Ｂ不易腐蚀。将Ａ、Ｄ分
别放入等浓度盐酸中，Ｄ比Ａ反应剧烈。将Ｃｕ浸入
Ｂ的盐溶液中无明显变化，如果把Ｃｕ浸入Ｃ的盐溶
液中，有金属Ｃ析出。其活动顺序为：（ B ）
• Ａ、ＤＣＡＢ
Ｂ、ＤＡＢＣ
• Ｃ、ＤＢＡＣ
Ｄ、ＢＡＤＣ
3、一个原电池的总反应的离子方程式是Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu，该反应的原电池的组成正确的是（ C ）
铜片上有无色气体产生，锌 片无明显现象。
H+在铜片上得到电子被 还原成氢气。
铜片上有无色气体产生，锌 H+在铜片上得到电子被
片无明显现象，电流计发生 还原成氢气，说明有电
偏转。
子从锌片流入到铜片.
原电池
定义:把化学能转变为电能的装置。
问题探究
1、你能找到原电池的正负极吗? 这一原电池在工作时的电流流动 方向是怎样的？
2H+ + 2e-＝ 还原
H2↑
反应
Zn+2H+＝
Zn2++H2↑
负极 正极
还原剂失去的 电子从锌极流 出
负极
还原剂(Zn)失去电 子，发生氧化反应
Zn-2e-=Zn2+
经外电路
Zn2+ H+
SO42-
流入铜极.
正极 氧化剂(H+)在铜极上 得到电子，发生还 原反应 2H+ +2e-=H2
电流方向
设计成一个原电池。
1、电解液：
。
2、电极材料：
正极 ，负极 。
3、电极反应式 ：
负极:
.
正极:
.
4. 原电池的设计
（3） 将氧化还原反应：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2￪ 设计成一个原电池。
⑸，导线间接一电流计有何 现象产生？为什么？
⑹，用一干电池连接电流计 验证电子流向，确定Zn片, Cu片的正负极是怎样的？
铜片上没有明显现象，锌片 铜片与稀硫酸不反应，
上有无色气体产生。
2H++Zn=Zn2++H2
铜片上没有明显现象，锌片 铜片与稀硫酸不反应，
上有无色气体产生。
2H++Zn=Zn2++H2
二、 原电池原理的应用：
1、研制分析化学电源；
2、促进某些氧化还原反应的进行，加快反应速率 3、寻找钢铁防腐蚀的方法
4、原电池的设计 ……
阅读教材39页 资料卡 分析钢铁电化学腐蚀 的原因，探讨防止钢铁的方法及原理。
钢铁的吸氧腐蚀
原理：在潮湿空气中钢铁表面形成无数微小的
原电池。
G
负极：Fe—2e—=Fe2+
A＞B
C＞D
A＞C D＞B
则此4种金属的活动性由强到弱的顺序为（② ）
① A＞B＞C＞D
② A＞C＞D＞B
③ C＞A＞B＞D
④ B＞A＞C＞D
1、 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
小结
本节要点: 1，原电池概念。 2，构成原电池的条件。 3，原电池的正负极和电子流向判断。 4，原电池的工作原理。
例题：
把A、B、C、D4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，D上产生大量气泡； A、C相连时，电流由C经导线流向A； B、D相连时，电子由D经导线流向B，
3.构成原电池的条件
(1)有活泼性不同的两个电极 (2)两电极都接触电解质溶液
（3）正极、负极、电解质溶液构成闭合回路 ( 4 )在电极表面上能发生自发进行的氧化还原反应。
原电池工作原理：
失e，沿导线传递，有电流产生
负极
正极
阳离子 电解质溶液 阳离子
有下列材料：Zn片、Cu片、导线、水果 、 电流计，请设计一个装置使电流计指针发生 偏转。