2022-2023学年鲁科版（2019）高中化学选择性必修一 1.2化学能转化为电能——电池 课件 （共22张PPT）

(共22张PPT)
选择性必修1
《化学反应与能量变化 》
素养目标
重点难点
课标要求 核心素养
1．认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。
2．理解原电池的工作原理,认识从单液原电池发展到双液原电池、隔膜电池的过程变化，并能理解原电池设计的实用性。 1. 宏观辨识与微观探析 以锌铜原电池为例，从宏观和微观相结合的角度讨论分析，理解原电池的工作原理。
2. 证据推理与模型认知 通过单液、双液电池、膜电池进行证据推理与模型构建。
3. 科学探究与创新意识 在实验过程、学习过程中发现问题、敢于质疑、勇于创新。
4. 科学态度与社会责任 培养严谨求实的科学态度，体会化学来源于生活、服务于生活。
理解原电池的工作原理，认识从单液原电池发展到双液原电池、隔膜电池、实用电池的变化 。
普通干电池
手机电池
钮扣电池
新能源车载电池
航空用
太阳能电池
电池究竟是一种什么样的装置？工作时，装置中发生了什么反应？工作原理是什么？
1.什么样的反应可以设计为原电池？
2.如何将反应中的电子引出？
氧化反应、还原反应两端分开进行，导线引出
3. 如何形成闭合回路？
氧化反应和还原反应两端之间应有导电微粒（离子）的定向移动。
氧化还原反应；放热反应
√
√
HCl+NaOH==NaCl +H2O
Zn＋CuSO4 ==ZnSO4＋Cu
H2 +CuO== Cu+H2O
2H2 + O2==2H2O

小组讨论
还原剂
e-
失电子
得电子
e-
e-
还原剂
氧化剂
电子导体
失电子
得电子
电解质溶液/熔融
离子导体
阳离子
阴离子
负极
反应物
正极
反应物
氧化反应
还原反应
利用 反应将化学能直接转化成电能的装置。
氧化还原
理论预测
两个电极，电子导体和离子导体，闭合回路
I
实验材料：
铜片、锌片、1mol·L-1CuSO4溶液、烧杯、导线、检流计
设计装置，将反应Zn＋CuSO4 ==ZnSO4＋Cu产生的化学能转化为电能
※资料卡片
原电池中电流强度的大小与电极材料、两极距离、电解质浓度、电极与溶液的接触面积等因素有关
实验验证
Zn
A
Cu
Cu2＋
Zn2+
e-
Zn
Cu2＋
Cu
SO42－
SO42－
内电路：阴（负）离子移向负极,阳（正）离子移向正极。
外电路：电子由负极经导线流向正极
Cu2＋
SO42－
e-
负极
正极
Zn - 2e- = Zn2+
发生氧化反应
Cu2+ + 2e- = Cu
发生还原反应
CuSO4
溶液
Zn
一、单液原电池原理
实验验证
归纳总结
阅读课本15页 寻找答案
追
根
寻
源
深
度
思
考
负极
正极
e-
e-
Zn2+
SO4
2-
电势差
为什么电子由Zn沿
导线向Cu传递？
Zn2++2e- Zn -0.76v
Cu2++2e- Cu +0.34v
电子从低电势到高电势传递
理论上的现象
锌片逐渐溶解
铜片上有红色物质析出
电流表指针发生偏转
为
什
么
？
发
现
问
题
解决问题的关键：还原剂Zn与氧化剂CuSO4不直接接触
解决问题
实验材料： 铜片、锌片、1mol·L-1CuSO4溶液、1mol·L-1ZnSO4溶液 、烧杯、导线、检流计、滤纸条、脱脂棉条、KCl溶液
K＋
Cl-
e-
Zn2+
Zn
Cu2＋
Cu
二、双液原电池原理
Zn - 2e- = Zn2+
Cu2+ + 2e- = Cu
发生氧化反应
发生还原反应
负极
正极
盐桥的作用：
1、使整个装置构成通路。(离子通路）
2、平衡电荷。
盐桥
※资料卡片
盐桥：装有含KCl饱和溶液的琼胶，Cl-、K+可在其中自由移动。
归纳总结
转化效率：
电流稳定性：
电流大小：
高
转化效率：
电流稳定性：电流大小：
较小
较大
低
传感器实验对比
稳定
衰减快
发现问题
改进
增大电流呢？
缩短盐桥的长度，增大盐桥的横截面积
能否用一张薄薄的隔膜代替盐桥呢？
双液原电池电流弱的原因？
1.离子运动的距离长 2.离子运动的通道窄 3.离子容量小
Cu
CuSO4 溶液
CuSO4 溶液
解决问题
实验材料： 铜片、锌片、桔子（瓣） 、导线、检流计
隔膜电池
离子交换膜是一种含离子基团的、对溶液里的离子具有选择透过能力的高分子膜。
实验材料： 一毛硬币(镀镍）若干枚、五毛硬币(镀铜）若干枚、滤纸片、1mol·L-1NaCl溶液、培养皿、玻璃片、镊子、导线、检流计、发光二极管
意大利博物馆的伏打电堆
Volta,A （1745-1827）
课堂总结
单液原电池
双液原电池
隔膜原电池
原电池微型化实用化
原电池四要素
1.放热的氧化还原反应
2.两个电极
3.电子导体
4.离子导体
作业布置
随手关灯一小步
节约能源一大步