化学反应原理》原电池的工作原理演示课件

总反应：Zn+ Cu2+ ＝ Zn2+ + Cu 17
原电池的工作原理
练习：
为获得较长时间的稳定电流,如何将由“Zn-稀 H2SO4-Cu”组成的原电池（如左下图）进行简单 改装？
A
Cu
Zn
Zn
A
Cu
H2SO4
ZnSFra Baidu bibliotek4
H2SO4
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1、将A、B、C、D四块不同的金属片浸入
稀硫酸，导线两两相连可组成原电池。若A、
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原电池的工作原理
思考
原电池中电极反应的反应物一定来源于电极材料 和电解质溶液吗？
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原电池的工作原理
思考：
下列装置能否实现化学能向电能的转化？如果不 行，将如何改进使其形成原电池？
Zn
ZnSO4溶液
Cu
CuSO4溶液
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原电池的工作原理
思考：
改进的装置：
Zn
Cu
ZnSO4溶液
盐桥：在U形管中装满用饱和KCl溶液 和琼胶作成的冻胶。
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在实验1中：
锌原子失去电子直接转移给Cu2+ 7
原电池的工作原理
自主探究1
实验2. 如果锌片加入CuSO4溶液的反应是放热反应， 请设计实验将该反应释放的能量转化为电能并 实施你所设计的实验。
试剂和仪器：CuSO4溶液，锌片，铜片，温度 计，检流计，导线，大烧杯。
思考并设计实验方案，预测实验2的现象和结论。
原电池的工作原理
盐桥的作用：使Cl-向锌盐方向移动，K+向铜盐方向移 动，使Zn盐和Cu盐溶液一直保持电中性，从而使电子 不断从Zn极流向Cu极，使电流持续传导。
Zn-2e-=Zn2+
电池反应
Cu2++2e-=Cu
原电池的氧化反应和还原反 应分别在两个电极上进行， 两个原电池装置本质上是完
全相同的。
CuSO4溶液
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原电池的工作原理
交流研讨：
1、在盐桥插入之前，检流计指针是否发生偏转？ 2、在盐桥插入之后，检流计指针是否发生偏转？ 3、左右烧杯中各发生了什么反应？ 4、该装置与普通锌铜原电池相比，有什么不同的地 方？
半电池：包括电极材 料和电解质溶液，两 个隔离的半电池通过 盐桥连接起来。
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4
原电池的工作原理
练习
判断下列装置是否能形成原电池？
A
B
C
D
E
F
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原电池的工作原理
自主探究1
实验1. 将锌片加入CuSO4溶液中，测量溶液温度的变 化，分析能量变化的情况。记录实验1的现象和结论。
现象： 锌片溶解,有红色物质析出,温度计显示温度迅速上升. 结论（反应的实质）：
Zn+ Cu2+ ＝ Zn2+ + Cu 化学能 热能
B相连形成原电池时，A为负极，C、D相连形
成原电池时，C为负极，A、C相连形成原电
池时，C极有大量的气泡产生，D、B相连形
成原电池时，B极有大量的气泡产生。则这
四种金属的活动性由大到小的顺序是（ ）
A、C>A>B>D
B、A>B>C>D C
C、A>C>D>B
D、D>B>A>C
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3、下列关于实验现象的描述不正确的是（ C ） A．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片 表面出现气泡
锌锰干电池 铅蓄电池 氢氧燃 （一次电池）（二次电池） 料电池
覆盖 保护层
牺牲 阳极保护
阴极 电保护
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原电池的工作原理
自主探究1
实验2. 如果锌片加入CuSO4溶液的反应是放热反应， 请设计实验将该反应释放的能量转化为电能并 实施你所设计的实验。
现象：
锌片溶解而变细,铜上有红色物质析出,电流计指针发生偏转.
结论： Zn-2e-=Zn2+
Cu2++2e-=Cu
2e-
Zn+ Cu2+ ＝ Zn2+ + Cu
B．用锌片做阳极，铁片做做阴极，电解氯化锌溶 液，铁片表面出现一层锌
C．把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现 一层铁
D．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化 铜溶液，气泡放出速率加快
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装置： 原电池
电池 化学能转化为电能
电极反应： 正极：还原反应 负极：氧化反应
产生直流电
利用 化学电源
防止 电化学腐蚀： 负极金属被氧化为阳离子
SO42-
SO42-
Cu2+
SO42-
Cu2+
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原电池的工作原理
原理分析：
1、电极反应 负极: Zn-2e- Zn2+ 氧化反应 正极：Cu2++2e- Cu 还原反应 总反应：Zn+ Cu2+ ＝ Zn2+ + Cu
锌片失去电子，铜离子得到电子，两极之间溶液离 子的定向移动和外部导线中电子的定向移动，构成闭 合回路，使两个电极反应不断进行，发生有序的电子 转移过程，产生电流。
4、通过学习，进一步从能量的角度理解化学科学对人 类生活的重要贡献。
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原电池的工作原理
温故知新
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原电池的工作原理
温故知新
1、原电池：把化学能转化为电能的装置。 2、构成原电池的条件 （1）有二种活泼性不同的金属（或金属与非金属） 做电极； （2）两电极在电解质溶液中； （3）形成闭合回路; （4）有自发的氧化还原反应。
化学能 电能
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在实验2中：
锌原子失去的电子沿导线定向移动到 铜电极，而在溶液中阴阳离子发生了 定向移动，从而构成闭合回路。
化学能 电能
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原电池的工作原理
思考与讨论 该电池的电子流向？电极反应？
e-
锌
e- A
—
+铜
CuSO4溶液
Cu2+
Cu2+
ee-
SO42-
Zn2+ Cu2+
e- Cu2+ e-
普通干电池
手机电池
钮扣电池
笔记本电脑 专用电池
摄像机 专用电池
“神六”用
太阳能电池
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学习目标：
1、分析铜锌原电池，了解原电池的工作原理，了解根 据电极反应和电流的方向判断原电池正极、负极的方法， 以及电极反应的概念。
2、了解几种重要的化学电源，掌握原电池的实际应用。
3、分析铜—铁接触形成原电池而发生腐蚀的例子，了 解金属腐蚀的电化学原理以及防护的原则。