化学人教版（2019）必修第二册 实验活动6化学能转化成电能 课件（27张PPT））

(共27张PPT)
化学能转化成电能
化学能
电能
一 步 到 位
？
你知道吗

化学能
直接
电能
实验现象：
锌片上有气泡产生而铜片
上没有,锌片逐渐溶解.
实验现象：
1. Cu片上有气泡产生并更剧烈
2.电流计指针发生偏转.
3.锌片不断溶解.
思考:
1.溶液中c(H+)如何变化
2.写出锌片和铜片上变化的离子方程式,并指出反应类型.
Zn－2e-=Zn2+
（氧化反应）
2H++2e-=H2↑
（还原反应）
总反应：
Zn+2H+=Zn2++H2↑
实验现象 结论
实验
实验
实验
实验
锌片上有气泡产生,铜片不无气泡产生
锌能与稀硫酸反应,而铜片不能
锌片上有气泡产生,铜片不无气泡产生
锌能与稀硫酸反应,而铜片不能
锌片不断溶解,铜片上有气泡产生并更剧烈
锌片不断溶解,铜片上有气泡产生,电流计指针发生偏转
有电流产生

1、原电池定义:把化学能直接
转化为电能的装置。
原电池的原理：
氧化还原反应
总反应：
2H++2e-=H2↑
Zn－2e-=Zn2+
Zn+2H+=Zn2++H2↑
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
(离子方程式）
（化学方程式）
正极：
负极：
（氧化反应）
（还原反应）
电极反应
实验探究形成原电池的条件
（可以）
（可以）
（不可以）
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、碳棒等
第一组实验
（可以）
（不可以）
形成条件二：电极需插进电解质溶液中
第二组实验
实验探究形成原电池的条件
第三组实验
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
（不可以）
（不可以）
实验探究形成原电池的条件
形成条件四：能自发的氧化还原反应
第四组实验
2、原电池的形成条件
通常情况下：
① 两个电极:活泼金属作负极,不活泼金属或能导电的非金属导体(石墨)作正极；
②两个电极插入电解质溶液中；
③ 构成闭合回路；
④负极能与电解质溶液自发发生氧化还原反应.
1.下列装置哪些可以形成原电池( )
A
A
A
A
A
A
Zn Cu
Fe C(石墨)
Zn Cu
Zn Zn
Fe 陶瓷
Fe Cu
稀H2SO4 CuSO4 溶液 稀H2SO4 稀H2SO4
A B C D
Zn Cu
A
稀H2SO4 CuSO4溶液 酒精
E F G
ABC
请指出B C中的正负极，并写出电极反应式
课堂练习
实验现象：
锌片上有气泡产生而铜片
上没有,锌片逐渐溶解.
实验现象：
1.Cu片上有气泡产生更剧烈.
2.电流计指针发生偏转.
3.锌片不断溶解.
思考:
1.溶液中c(H+)如何变化
2.写出锌片和铜片上变化的离子方程式,并指出反应类型.
电解质溶液
失e-，沿导线传递，有电流产生
阳离子
负极
正极
阳离子
3、原电池工作原理：
Cu
Zn
-
-
-
Zn2+
H+
H+
电子沿导线传递，产生电流
阳离子
阴离子
正极
负极
SO42-
Cu-Zn原电池的工作原理
I
负极
正极
Zn-2e-=Zn2+
2H+ +2e-=H2
还原剂(Zn)失去电子，发生氧化反应
氧化剂(H+)在铜极上得到电子，发生还原反应
还原剂失去的电子从锌极流出
流入铜极
经外电路
Zn2+
H+
SO42-
电流方向
氧化反应
Zn-2e=Zn2+
铜锌原电池
电解质溶液
失e，沿导线传递，有电流产生
还原反应
Cu2++2e- =Cu
阴离子
阳离子
总反应：
负极
正极
Cu2++2e- =Cu
Zn-2e- =Zn2+
Zn+Cu2+=Zn2++Cu
Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu
(离子方程式）
（化学方程式）
电极反应
正极：
负极：
（氧化反应）
（还原反应）
阳离子
原 电 池 原 理
外电路
内电路
Cu-Zn原电池的工作原理
锌(负极)　
电子流向与电流方向：
总反应方程式：
铜(正极)　
电子流向：负极（Zn) 外电路 正极（Cu）
电流方向：正极（Cu） 外电路 负极（Zn）
Zn－2e－＝Zn2+ (锌板溶解,发生氧化反应 )
2H+ + 2e－ ＝ H2 （铜板上有气泡,发生还原反应)
Zn+2H+=Zn2++H2
电极 材料 原电池 的电极 电极反应 反应类型
Zn片
Cu片
电池总反应
氧化反应
Zn－2e-＝ Zn2+
2H+ + 2e-＝H2↑
负极
正极
Zn+2H+＝Zn2++H2↑
锌 铜 原 电 池 工 作 原 理
还原反应
氧化还原反应
4、原电池的正负极的判断方法
微观判断（外电路）
电子从负极流出
电子经导线流入正极
——负极
——正极
较活泼的电极材料
较不活泼的电极材料
质量增加的电极
质量减少被腐蚀
的电极
——负极
——正极
——正极
——负极
有气泡冒出的电极为正极
发生氧化反应的电极
发生还原反应的电极
宏观判断：
①根据电极材料
②根据原电池电极的反应
③根据电极增重还是减重
④根据电极有气泡冒出：
——负极
——正极
阴离子移向负极
阳离子移向正极
（内电路）
试一试
1、判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由；若是，请指出正负极名称，并写出电极反应式.
①
②
③
(×)
(×)
(∨)
2H++2e-＝H2↑
负极：
总反应：
正极：
Zn－2e-＝Zn2+
Zn+2H+＝Zn2++H2↑
⑤
④
(∨)
(∨)
负极：
正极：
总反应：
正极：
负极：
总反应：
Zn－2e- ＝Zn2+
2H++2e- ＝H2↑
Zn+2H+＝Zn2++H2↑
Fe－2e - ＝Fe2+
Cu2++2e- ＝Cu
Fe+Cu2+＝Fe2++Cu
2、X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出，X与Y组成原电池时，Y是电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为( )
A X>Y>Z B X>Z>Y
C Y>X>Z D Y>Z>X
C
3、下列方程式能设计成原电池吗 若能，判断 原电池的正负极。
⑴ Fe+Cu2+=Fe2++Cu
⑵ 2NaOH+H2S04=Na2SO4+2H2O
本节要点:
1，原电池概念。
2，原电池的形成成条件。
3，原电池的工作原理。
4，原电池的正负极判断
5, 原电池实质:原电池是把氧化反应和还原反应分别在不同的电极上发生,实现化学能向电能的直接转化(了解) 。
小 结
谢 谢