課件：1.3.1原電池工作原理魯科版高中化學(xué)選修四

不怕路遠(yuǎn)，就怕志短。古之立大事者，不惟有超世之材，亦必有堅(jiān)忍不撥之志。心隨朗月高，志與秋霜潔。壯志與毅力是事業(yè)的雙翼。丈夫清萬里，誰能掃一室。追蹤著鹿的獵人是看不見山的。以天下為己任。一個(gè)人如果胸?zé)o大志，既使再有壯麗的舉動(dòng)也稱不上是偉人。人生不得行胸懷，雖壽百歲猶為無也。志當(dāng)存高遠(yuǎn)。生活中我們常使用各種各樣的電池用于“神七”的太陽能電池筆記本電腦專用電池手機(jī)專用電池選修4《化學(xué)反應(yīng)原理》

原電池

一、學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)與技能目標(biāo)：1、認(rèn)識(shí)原電池工作原理及構(gòu)成條件。2、能根據(jù)氧化還原反應(yīng)設(shè)計(jì)原電池。過程與方法目標(biāo)：通過實(shí)驗(yàn)探究的過程，并利用科學(xué)探究的方法，從而提高科學(xué)探究的能力。情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：培養(yǎng)勇于創(chuàng)新，積極實(shí)踐的科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度二、重、難點(diǎn)：重點(diǎn)：原電池的工作原理和構(gòu)成條件。難點(diǎn)：根據(jù)氧化還原反應(yīng)設(shè)計(jì)原電池。實(shí)驗(yàn)一、鋅與稀硫酸的反應(yīng)Zn+2H+=Zn2++H2↑

如何通過這個(gè)反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能？1、氫離子轉(zhuǎn)變?yōu)闅錃馑璧碾娮訌暮味鴣恚?、鋅片有什么變化？溶液中氫離子濃度發(fā)生了什么變化？3、能量是如何轉(zhuǎn)化的？核心問題：電流是如何產(chǎn)生的？無錢之人腳桿硬，有錢之人骨頭酥。志之所向，金石為開，誰能御之?壯志與毅力是事業(yè)的雙翼。寄言燕雀莫相唣，自有云霄萬里高。得意時(shí)應(yīng)善待他人，因?yàn)槟闶б鈺r(shí)會(huì)需要他們。與其當(dāng)一輩子烏鴉，莫如當(dāng)一次鷹。一個(gè)人如果胸?zé)o大志，既使再有壯麗的舉動(dòng)也稱不上是偉人。人之所以異于禽者，唯志而已矣!三軍可奪帥也，匹夫不可奪志也。器大者聲必閎，志高者意必遠(yuǎn)。雄心志四海，萬里望風(fēng)塵。石看紋理山看脈，人看志氣樹看材。卒子過河，意在吃帥。立志難也，不在勝人，在自勝。雄心壯志是茫茫黑夜中的北斗星。燕雀安知鴻鵠之志哉。一個(gè)人如果胸?zé)o大志，既使再有壯麗的舉動(dòng)也稱不上是偉人。壯志與毅力是事業(yè)的雙翼。強(qiáng)行者有志。貧困教會(huì)貧困者一切。工作原理AZnCuSO42－H+H+e-e－e-Cu片起到傳導(dǎo)電子的作用，不參加反應(yīng)

比

活潑，

失去電子，被

，電子通過導(dǎo)線流向

，溶液中的

在Cu片上得電子生成

，被

。

ZnCuZn氧化CuH+H2還原電子從

Zn經(jīng)外電路流向Cu

自發(fā)進(jìn)行的氧化、還原反應(yīng)（可以）（可以）（可以）（不可以）形成條件一：活潑性不同的兩個(gè)電極負(fù)極：較活潑的金屬正極：較不活潑的金屬、石墨等判斷下列哪些裝置能構(gòu)成原電池。為什么？形成條件二：電極需插進(jìn)電解質(zhì)溶液中；形成條件三：必須形成閉合回路（可以）（不可以）（可以）（不可以）工作原理AZnCuSO42－H+H+e-e－e-Cu片起到傳導(dǎo)電子的作用，不參加反應(yīng)

比

活潑，

失去電子，被

，電子通過導(dǎo)線流向

，溶液中的

在Cu片上得電子生成

，被

。

ZnCuZn氧化CuH+H2還原電子從

Zn經(jīng)外電路流向Cu

自發(fā)進(jìn)行的氧化、還原反應(yīng)（1）有兩種活動(dòng)性不同的金屬（或一種是非金屬單質(zhì)或金屬氧化物）作電極。

（2）電極材料均插入電解質(zhì)溶液中。（3）兩極相連形成閉合電路。

（4）內(nèi)部條件：能自發(fā)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)。組成原電池的條件實(shí)驗(yàn)探究二請(qǐng)根據(jù)反應(yīng)：

Zn+CuSO4

=ZnSO4

+Cu設(shè)計(jì)一個(gè)原電池，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

1.下列裝置中能組成原電池形成電流的是()牛刀小試CAZnCuH2SO4CuZnA酒精ABZnH2SO4ACuH2SO4CDACuCuH2SO4原電池的判斷牛刀小試2.一個(gè)電池反應(yīng)的離子方程式是Zn+Cu2+=Zn2++Cu,

該反應(yīng)的的原電池正確組合是（）C原電池工作原理ABCD正極ZnCuCuFe負(fù)極CuZnZnZn電解質(zhì)溶液CuCl2H2SO4CuSO4HCl3、X、Y、Z、W四種金屬片進(jìn)入稀鹽酸中,用導(dǎo)線連接,可以組成原電池,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示:則四種金屬的活潑性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開________________Z>Y>X>W牛刀小試?yán)迷姵仉姌O判斷金屬性強(qiáng)弱

Z>Y

Y

>X

Z>W

X>W16CuSO4

溶液思考：如何才能得到持續(xù)穩(wěn)定的電流？分析：由于鋅片與硫酸銅溶液直接接觸，銅在鋅片表面析出，鋅表面也構(gòu)成了原電池，進(jìn)一步加速銅在鋅表面析出，致使向外輸出的電流強(qiáng)度減弱。當(dāng)鋅片表面完全被銅覆蓋后，不再構(gòu)成原電池，也就沒有電流產(chǎn)生。硫酸鋅溶液硫酸銅溶液上述裝置構(gòu)成原電池了嗎？為什么？怎樣才能構(gòu)成原電池呢？思考為了避免發(fā)生這種現(xiàn)象，設(shè)計(jì)如下圖（書P71圖4-1）所示的原電池裝置，你能解釋它的工作原理嗎？鹽橋中通常裝有含瓊膠的KCl飽和溶液此裝置優(yōu)點(diǎn)：能穩(wěn)定長時(shí)間放電一個(gè)電池反應(yīng)的離子方程式是Zn+Cu2+=Zn2++Cu,形成條件二：電極需插進(jìn)電解質(zhì)溶液中；古之立大事者，不惟有超世之材，亦必有堅(jiān)忍不撥之志。（4）內(nèi)部條件：能自發(fā)進(jìn)行氧化還心隨朗月高，志與秋霜潔。利用Fe+Cu2+=Fe2++Cu，設(shè)計(jì)一個(gè)原電池.若是，請(qǐng)指出正負(fù)極名稱，并寫出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式。古之立大事者，不惟有超世之材，亦必有堅(jiān)忍不撥之志。（1）有兩種活動(dòng)性不同的金屬（或一種是非金屬單質(zhì)或金屬氧化物）作電極。1、認(rèn)識(shí)原電池工作原理及構(gòu)成條件。鹽橋在此的作用是什么？改進(jìn)后的裝置為什么能夠持續(xù)、穩(wěn)定的產(chǎn)生電流？閱讀教材72頁得出結(jié)論鹽橋的作用：（1）使整個(gè)裝置構(gòu)成通路，代替兩溶液直接接觸。（2）平衡電荷。2、判斷下列兩個(gè)裝置，哪個(gè)構(gòu)成了原電池？若不是，請(qǐng)說明理由；若是，請(qǐng)指出正負(fù)極名稱，并寫出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式。鞏固應(yīng)用(1)(2)

負(fù)極（Fe）：Fe－2e-

→Fe

正極（C）：2H++2e-→H2↑

電池反應(yīng)：Fe+2H+＝Fe2++H2↑×∨1、根據(jù)氧化還原反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移判斷電極反應(yīng)。2、根據(jù)電極反應(yīng)確定合適的電極材料和電解質(zhì)溶液

原電池的設(shè)計(jì)利用Fe+Cu2+=Fe2++Cu，設(shè)計(jì)一個(gè)原電池.CuFeCuSO4FeSO4化合價(jià)升高失2e-化合價(jià)降低得2e-思考討論：

利用此氧化還原反應(yīng)來