人教版必修二第二节:原电池的工作原理及构成条件
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思考:原电池是由哪几部分组成的,构成原电池的条件又有哪些?
认真分析下面四组对比实验,你能得出构成原电池的条件吗?
第一组实验
(可以) (不可以)
(可以)
(可以)
形成条件一: 活泼性不同的两个电极
一般的,负极:较活泼的金属 正极:较不活泼的金属、石墨等(常只起导电 作用
第二组实验
(可以)
(不可以)
形成条件二:电极需插入电解质溶液中
人教版必修二第二节:原电池的工作 原理及 构成条 件
人教版必修二第二节:原电池的工作 原理及 构成条 件
【实践活动】 根据构成原电池的条件可知:利用水果如苹
果、柑橘、柠檬或番茄等如何在家制作原电池?
人教版必修二第二节:原电池的工作 原理及 构成条 件
【实验探究二】用导线把锌片和铜片连接起来, 插入到稀H2SO4中,观察现象。
[实验现铜象片]:上有气泡产生;锌片加速溶解,表面 无气泡产生。
思考与交流二: 通过实验现象分析,当把用导线连接的锌片和铜片一同浸入稀硫酸中
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?
二、化学能与电能的相互转化 1. 火力发电——化学能间接转化为电能
我国目前发电总量构成
①分析教材图2-8,火力发电的原理是什么?
化石燃料
燃烧
热能 蒸汽
发电机
机械能
电能
化学能
②火力发电有什么利和弊?
技术成熟
利 我国煤炭资源丰富,燃料廉价易得
投资较少,建厂快
化石燃料不可再生,面临枯竭
弊 产生SO2、NO2等污染气体,导致酸雨等污染
规 定 正极:电子流进(或电流流出)的一极 (2)工作原理 (以Zn-Cu-H2SO4原电池的为例分析)
人教版必修二第二节:原电池的工作 原理及 构成条 件
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
电流方向:正极
人教版必修二第二节:原电池的工作 原理及 构成条 件
第2节 化学能与电能
第1课时 原电池——化学能转化为电能
学习目标
1.熟悉能源的分类和化学能与电能的转化关系。 2. 理解原电池的概念及工作原理。 3. 理解原电池的构成条件。
人教版必修二第二节:原电池的工作 原理及 构成条 件
一.能源分类
电能是现代社会中应用最广泛,使用最方便、污染最小的二次能源, 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,电池的电能是如何产生的呢? 这就让我们用化学知识揭开电池这个谜。
第三组实验
(可以)
(不可以)
形成条件三:必须形成闭合回路
人教版必修二第二节:原电池的工作 原理及 构成条 件
第四组实验
u
(可以)
(不可以)
形成条件四:必须具备一个自发进行的氧化还 原反应(中学指放热的氧化还原反应)
ห้องสมุดไป่ตู้
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(3)构成原电池的条件 ①有两种活动性不同的金属(或能导电非金属)作电极。 一般的,较活泼金属为负极;较不活泼金属(或非 金 属)为正极 常只起导电作用。 ②电极材料均插入电解质溶液中。 一般的,酸、碱、盐溶液的某种成分能和负极发生氧化还原反应 ③两极相连形成闭合电路。 ④能自发发生的氧化还原反应(指放热的氧化还原反应)。
发生反应:Zn+ 2H+ = Zn2+ + H2↑,反应中Zn失电子变成Zn2+进入溶 液,溶液中的H+在Zn单质表面直接得电子变成H2逸出,化学能转化为热能。 有没有办法让这种电子的转移变成电子的定向移动从而产生电流?
人教版必修二第二节:原电池的工作 原理及 构成条 件
人教版必修二第二节:原电池的工作 原理及 构成条 件
排出大量的温室效应气体. 能量转换环节多、效率低,造成资源浪费
人教版必修二第二节:原电池的工作 原理及 构成条 件
火力发电利用煤的燃烧这一氧化还原反应,在燃烧时,还 原剂失的电子直接由氧化剂得到,不存在电子的定向移动,需 要经过一系列能量转换才能将氧化还原反应的化学能转换为电 能;那么能否发明一种装置将氧化还原反应中的电子转移转化 为电子的定向移动,从而使化学能直接转化为电能呢?
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人教版必修二第二节:原电池的工作 原理及 构成条 件
实践活动:自制电池——水果电池。如下图:
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【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:
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
外电路
负极
原电池的工作原理图示
注:电子不下河(即不进入电解质溶液),离子不上岸(即只在电解质溶 液中移动)。
原电池化学反应的本质是氧化还原反应。通过原电池装置使氧化反应 和还原反应分别在两个不同电极上进行,两个电极中,较活泼的金属(负 极)发生氧化反应,电子从较活泼的金属(负极)流出,通过导线流向较 不活泼的金属或非金属(正极),转移的电子经过导线形成电流。
通过这个装置,我们实现了把 氧化还原反应 的电子转移变成电子的定向移 动,从而产生 电流 ,化学能 直接 转化为 电能 。
人教版必修二第二节:原电池的工作 原理及 构成条 件
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2. 原电池
(1)定义:使化学能转化为电能的的装置,叫做原电池。 负极:电子流出(或电流流进)的一极
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【实验探究三】
A
在探究二装置的导线中间接入一个电流表,
观察电流表的指针是否偏转? [实验现象]:铜片上有气泡产生,锌片不断溶解,
无气泡,电流表的指针发生偏转。 [实验结论]:导线中有电子的定向移动,有电流通过。
认真分析下面四组对比实验,你能得出构成原电池的条件吗?
第一组实验
(可以) (不可以)
(可以)
(可以)
形成条件一: 活泼性不同的两个电极
一般的,负极:较活泼的金属 正极:较不活泼的金属、石墨等(常只起导电 作用
第二组实验
(可以)
(不可以)
形成条件二:电极需插入电解质溶液中
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【实践活动】 根据构成原电池的条件可知:利用水果如苹
果、柑橘、柠檬或番茄等如何在家制作原电池?
人教版必修二第二节:原电池的工作 原理及 构成条 件
【实验探究二】用导线把锌片和铜片连接起来, 插入到稀H2SO4中,观察现象。
[实验现铜象片]:上有气泡产生;锌片加速溶解,表面 无气泡产生。
思考与交流二: 通过实验现象分析,当把用导线连接的锌片和铜片一同浸入稀硫酸中
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?
二、化学能与电能的相互转化 1. 火力发电——化学能间接转化为电能
我国目前发电总量构成
①分析教材图2-8,火力发电的原理是什么?
化石燃料
燃烧
热能 蒸汽
发电机
机械能
电能
化学能
②火力发电有什么利和弊?
技术成熟
利 我国煤炭资源丰富,燃料廉价易得
投资较少,建厂快
化石燃料不可再生,面临枯竭
弊 产生SO2、NO2等污染气体,导致酸雨等污染
规 定 正极:电子流进(或电流流出)的一极 (2)工作原理 (以Zn-Cu-H2SO4原电池的为例分析)
人教版必修二第二节:原电池的工作 原理及 构成条 件
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
电流方向:正极
人教版必修二第二节:原电池的工作 原理及 构成条 件
第2节 化学能与电能
第1课时 原电池——化学能转化为电能
学习目标
1.熟悉能源的分类和化学能与电能的转化关系。 2. 理解原电池的概念及工作原理。 3. 理解原电池的构成条件。
人教版必修二第二节:原电池的工作 原理及 构成条 件
一.能源分类
电能是现代社会中应用最广泛,使用最方便、污染最小的二次能源, 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,电池的电能是如何产生的呢? 这就让我们用化学知识揭开电池这个谜。
第三组实验
(可以)
(不可以)
形成条件三:必须形成闭合回路
人教版必修二第二节:原电池的工作 原理及 构成条 件
第四组实验
u
(可以)
(不可以)
形成条件四:必须具备一个自发进行的氧化还 原反应(中学指放热的氧化还原反应)
ห้องสมุดไป่ตู้
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人教版必修二第二节:原电池的工作 原理及 构成条 件
(3)构成原电池的条件 ①有两种活动性不同的金属(或能导电非金属)作电极。 一般的,较活泼金属为负极;较不活泼金属(或非 金 属)为正极 常只起导电作用。 ②电极材料均插入电解质溶液中。 一般的,酸、碱、盐溶液的某种成分能和负极发生氧化还原反应 ③两极相连形成闭合电路。 ④能自发发生的氧化还原反应(指放热的氧化还原反应)。
发生反应:Zn+ 2H+ = Zn2+ + H2↑,反应中Zn失电子变成Zn2+进入溶 液,溶液中的H+在Zn单质表面直接得电子变成H2逸出,化学能转化为热能。 有没有办法让这种电子的转移变成电子的定向移动从而产生电流?
人教版必修二第二节:原电池的工作 原理及 构成条 件
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排出大量的温室效应气体. 能量转换环节多、效率低,造成资源浪费
人教版必修二第二节:原电池的工作 原理及 构成条 件
火力发电利用煤的燃烧这一氧化还原反应,在燃烧时,还 原剂失的电子直接由氧化剂得到,不存在电子的定向移动,需 要经过一系列能量转换才能将氧化还原反应的化学能转换为电 能;那么能否发明一种装置将氧化还原反应中的电子转移转化 为电子的定向移动,从而使化学能直接转化为电能呢?
人教版必修二第二节:原电池的工作 原理及 构成条 件
人教版必修二第二节:原电池的工作 原理及 构成条 件
实践活动:自制电池——水果电池。如下图:
人教版必修二第二节:原电池的工作 原理及 构成条 件
人教版必修二第二节:原电池的工作 原理及 构成条 件
【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:
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
外电路
负极
原电池的工作原理图示
注:电子不下河(即不进入电解质溶液),离子不上岸(即只在电解质溶 液中移动)。
原电池化学反应的本质是氧化还原反应。通过原电池装置使氧化反应 和还原反应分别在两个不同电极上进行,两个电极中,较活泼的金属(负 极)发生氧化反应,电子从较活泼的金属(负极)流出,通过导线流向较 不活泼的金属或非金属(正极),转移的电子经过导线形成电流。
通过这个装置,我们实现了把 氧化还原反应 的电子转移变成电子的定向移 动,从而产生 电流 ,化学能 直接 转化为 电能 。
人教版必修二第二节:原电池的工作 原理及 构成条 件
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2. 原电池
(1)定义:使化学能转化为电能的的装置,叫做原电池。 负极:电子流出(或电流流进)的一极
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【实验探究三】
A
在探究二装置的导线中间接入一个电流表,
观察电流表的指针是否偏转? [实验现象]:铜片上有气泡产生,锌片不断溶解,
无气泡,电流表的指针发生偏转。 [实验结论]:导线中有电子的定向移动,有电流通过。