鲁科版高中化学必修二第二章第二节化学反应与能量转化第三课时教学课件(共16张PPT)

(共16张PPT)
鲁科版必修第二册
第2章 第2节 化学反应与能量转化
第3课时
设计一个简单的原电池
1.原电池
利用 将 能直接转化成 能的装置。
2.初识氢氧燃料电池
氧化还原反应
(1)两极反应
负极：氢气失去电子，发生 反应；
正极：氧气得到电子，发生 反应。
(2)电子转移：电子由 通过导线流向 ，形成电流。
化学
电
氧化
还原
负极
正极
温故知新
3.原电池的工作原理(以氢氧燃料电池为例)
负极
负极
电子
正极
正极
离子
和 分别在两个不同的区域发生 和 ，并通过能导电的物质形成闭合回路产生电流。
氢气
氧气
氧化反应
还原反应
温故知新
活动·探究
实验目的
利用所给用品设计装置并进行实验，将下列反应所释放的能量转化为电能。
Fe + 2H+ === Fe2+ + H2↑
实验用品
铁片，铜片，石墨棒，稀硫酸，稀盐酸；
烧杯，导线，电流表，开关。
问题：如何把一个氧化还原反应设计成原电池呢？
小组合作，根据实验目的和实验用品设计一个简单的原电池。
方法指导
氧化还原反应
原电池
氧化还原反应
分开进行
形成闭合回路
设计原电池的基本思路
学生实验方案设计成果展示：
设计思路及依据 实验装置 实验现象
Fe+2H+=== Fe2++H2↑
确定 负极 选择负极反应物:______ 选择负极材料:________ 确定 正极 选择正极反应物:________ 选择正极材料:_______ 构成闭 合回路 选择离子导体:_________ 选择电子导体:________ 铁片逐渐溶解；正极材料表面有气泡生成。
铁片
铁片
氢离子
铜片
稀硫酸
导线
学生实验成果展示
思考
1. 分析铁、铜、稀硫酸原电池的工作原理。
2. 铁片、铜片与稀硫酸，哪些可以替换为其他物质却同样能产生电流？
铁片
铜铁原电池工作原理
负极
氧化反应
电极反应式：
Fe-2e- === Fe2+
还原反应
电极反应式：
2H++2e- === H2↑
电解质溶液
不
断
溶
解
阳
离
子
移
向
e-沿导线传递、有电流产生
阴离子移向
正极
正极材料（导电）
电解质溶液
含有正极反应物H+
电子导体
负极材料（导电）
负极反应物
稀盐酸
石墨、活动性比铁弱的金属
替换
替换
铁片
负极材料选择
正极材料选择
离子导体选择
不与正极反应物和离子导体发生反应且能导电的固体金属（活动性比负极弱）或石墨
一般是能电离出正极反应物离子的电解质溶液
（燃料电池正极反应物为O2，电解质不做反应物）
负极反应物为金属时，用负极反应物做负极材料（活动性比正极强）
负极反应物不导电时，负极材料用惰性导电材料（如石墨）
原电池正负极材料和离子导体的选择
迁移应用
根据原电池原理和设计思路，将反应Fe+CuSO4 === FeSO4+Cu设计成原电池，画出装置图，并写出正负极反应式。
Fe-2e- === Fe2+
Cu2++2e- === Cu
负极反应：
正极反应：
【巩固练习】　请利用反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，设计一个能产生电流的装置并画出简单的装置示意图，标明电极材料及电极名称。
可选用品：铜片、锌片、铁片、石墨棒、NaCl溶液、FeCl3溶液、FeCl2溶液、Fe2(SO4)3溶液、导线、滤纸、烧杯、电流表。
(1)负极反应物可选择______，负极反应式：_________________，负极材料为______。
铁片
Fe－2e－===Fe2＋
铁片　
(2)正极反应物可选择____________________________，正极反应式：_____________________，正极材料为_________________。
FeCl3溶液[或Fe2(SO4)3溶液]
2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋
石墨棒(或铜片)
(3)离子导体可选择___________________________，电子导体可选择______。
(4)画出实验装置示意图。
FeCl3溶液[或Fe2(SO4)3溶液]
导线
答案