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化学:2.2.1《原电池原理及应用》课件(新人教版必修2)


王小婷

资料卡片

一次能源: 直接从自然界获取的能源称一次 能源。如流水、风力、原煤、石 油、天然气、天然铀等。
二次能源: 一次能源经过加工、转换得 到的能源称为二次能源。如: 电力、蒸汽等

火力发电厂工作原理
火力发电厂能量转化: 燃烧 蒸汽 机械能 发电机 化学能 热能 电能

>
化学能与电能的相互转化
1、火力发电

(1)能量转换: 化学能 燃烧 热 蒸汽 发电机 电 机械能 能 能 (燃料)
(蒸汽轮机)

(2)存在的问题: 经多次转换,能量损耗大,燃料的利 用率低;环境污染严重。 (3)燃烧的本质是氧化还原反应,而氧化 还原反应的本质是电子转移。

思考:能否将化学能直接转化为电能?
将锌片和铜片用导线连接(导线中间接入 一个电流表),平行插入盛有稀硫酸得烧杯 中,观察现象。 现象 铜片 锌片 电流表 铜片表面有气泡产生

锌片不断溶解
电流表指针发生偏转

实验分析:
锌片: Zn — 2e- = Zn2+ (发生氧化反应) 铜片: 2H+ + 2e- = H2↑ (发生还原反应)

负极

正极

总反应: Zn+ 2H+ = Zn2+ + H2↑

2.原电池:
定义:将化学能转变为电能的装置

学与问: 根据电学知识,你知道电子是怎样流动 的吗?你如何判定装置的正、负极? 负极
e e

正极

负极:较活泼的电极,电子流出的极, 失去电子,发生氧化反应 正极:较不活泼的电极,电子流入的极, 得到电子,发生还原反应

失e,沿导线传递,有电流产生
氧化反应 还原反应

负极
Zn-2e-=Zn2+
阴离子

铜锌原电池 正极 2H++2e-=H2↑

电解质溶液

阳离子

电 负极:Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应) 极 正极:2H++2e-=H ↑ (还原反应) 2 反 (离子方程式) 总反应: Zn+2H+=Zn2++H2↑ 应 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑(化学方程式)

构成原电池的条件是什么?
(1) 两电极 活泼性不同的两种金属 或者一种金属与一种非金属导体(如石墨) 或者一种金属与一种氧化物等 ⑵ 电解质溶液

酸、碱、盐溶液一般要能和某极发生氧化 还原反应
⑶ 闭合回路

用导线连接或直接接触。

思考:
什么类型的化学反应可设计成原电池? 理论上讲,常温下可自发进行的氧化 还原反应都能设计成原电池。

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
④揭示钢铁腐蚀的原因及防止钢铁的腐蚀。
钢铁中含有碳,可与Fe组成原电池,发生原电 池反应而使钢铁遭到腐蚀

④ 练习 下列装置中属于原电池的是: ⑥ ⑦

Zn

C(石墨)





Zn

Zn

C

Fe C



Fe

稀H2SO4


稀H2SO4


HCl溶液
③ 〇

稀H2SO4


酒精
⑤ 〇

Zn
Pb

Cu

Fe

Zn

Cu

CH3COOH溶液 CuCl2溶液 CuCl2溶液 ⑥ ⑦

稀H2SO4 稀H2SO4


1、判断下列装置是否是原电池?请说明理由;

练 习

若是,请指出正负极名称,并写出电极反应式.

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: ++2e-=H2↑ 2H
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 Fe+CuSO4=Cu+FeSO4



(

×)
思考:

Zn和稀H2SO4制H2时,为加快反应 常加入少量CuSO4溶液,为什么?

2.

如图所示,在铁圈和银圈的焊接处,用一根棉线将其悬在 盛水的烧杯中,使之平衡;小心的向烧杯中央滴入CuSO4 溶液,片刻后可观察到的现象是 ( D ) A. 铁圈和银圈左右摇摆不定; B. 保持平衡状态;

C. 铁圈向下倾斜;
D. 银圈向下倾斜;


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