(共22张PPT)
化学能与电能
第六章 第一节 化学反应与能量变化
学习目标:
1.掌握原电池的工作原理及原电池的构成要素。
2.体验科学探究过程,养成科学探究能力。
3.体会化学对生活和社会发展的贡献,关注能源问题。
我们把这种将化学能转化为电能的装置叫做原电池。
Cu
稀硫酸
Zn
【提炼模型】
负极
正极
铜
锌
装置示意图
问题1、哪种金属参加了反应?铜片表面产生什么气体?
【推断猜想】
Cu
Zn
稀硫酸
可能金属铜参加反应
生成的气体可能是H2或O2
根据溶液颜色没变化说明铜没参加反应,是锌参加反应,气体呢
从化合价升降的规律说明溶液中H+ 在铜片上得电子生成了H2
e-
e-
无色无味气体
反应后仍为无色溶液
环节一:探究原电池的工作原理
Zn片
Cu片
Zn-2e-=Zn2+
2H++2e-=H2↑
2e-
负极
正极
还原反应
氧化反应
SO42-
H+、Zn2+
原电池的工作原理
Zn
Cu
Zn2+
e-
e-
H+
SO42-
问题2:根据物理知识如何判断正负极?
负极发生 (氧化/还原)反应?
反应式 。
正极发生 (氧化/还原)反应?
反应式 。
问题3:溶液中离子如何移动?
稀硫酸
总反应:
Zn+2H+=Zn2++H2↑
问题4:电流方向是怎样的?
e-
负极
正极
电解质溶液
e-
e-
e-
I
I
I
原电池的工作原理
阴离子
阳离子
Zn-2e-=Zn2+
氧化反应
2H++2e-=H2↑
还原反应
整个电路构成了闭合回路,带电粒子的定向移动产生电流。
构建模型
I
I
I
电子不下水
离子不上岸
第二组 1 铜片、锌片、硫酸铜、导线、灵敏电流表
2 铜片、锌片、酒精、导线、灵敏电流表 第三组 1 铜片、锌片、稀硫酸(两个槽)、导线、灵敏电流表
2 铜片、锌片、稀硫酸(一个槽)、导线、灵敏电流表 组别 实验仪器及试剂 现象 结论
第一组 1 铜片、铜片、稀硫酸、导线、灵敏电流表
2 铜片、锌片、稀硫酸、导线、灵敏电流表 【实验探究】
环节二:探究原电池的形成条件
实验序号 第一组 实验
实验装置 ① ②
实验现象
实验结论 得出原电池的构成条件之一:
第一组:实验①不产生电流,实验②产生电流。
有两种活动性不同的金属
(或非金属)作电极。
铜
锌
铜
铜
【实验探究】探究原电池形成的条件
③
实验序号 第二组实验
实验装置 ① ②②
实验现象
实验结论 得出原电池构成条件之二:
实验①能产生电流,而实验②不产生电流
电极材料要插入电解质溶液中.
硫酸铜
酒精
【实验探究】探究原电池形成的条件
实验序号 第三组实验
实验装置 ① ②
实验现象
实验结论 得出原电池的构成条件之三:
实验①不产生电流,实验 ②产生电流。
两极相连形成闭合电路。
铜、锌分别插入两个槽
铜、锌插入同一个槽
【实验探究】探究原电池形成的条件
②
(2)要有电解质溶液
(3)形成闭合回路
电极导线相连
(4)氧化还原反应
自发的氧化还原反应
原电池构成条件:
两极一液一连线,氧化还原是条件
(1)两个能导电的电极——正极和负极
一般是活泼性不同的两种金属(或金属和非金属)
总结
电极插入电解质溶液
2.利用现有仪器和药品,尝试制作简易电动小车。
环节三:拓展应用
1.解释新能源电车电池是如何提供电能的?
济宁电力来源知
多少
曲阜光伏发电
泗水风力发电
运河电厂火力发电
里彦电厂火力发电
电能
化学能
机械能
热能
燃烧
蒸汽
发电机
谈谈火力发电的利弊
两种活泼性不同的导体作电极
电解质溶液
闭合回路
形成
条件
化学能转化为电能的装置
氧化还原反应
负
极
正
极
沿导线
失e-
1.下列装置中能组成原电池的是( )
C
Zn
Cu
H2SO4
Cu
Zn
A
酒精
A B
Zn
H2SO4
A
Cu
H2SO4
C D
Cu
Cu
H2SO4
2.稀H2SO4的烧杯中放入导线连接的锌片和铜片,叙述正确的是( )
A.正极附近的SO42-离子浓度逐渐增大
B.电子通过导线由铜片流向锌片
C.正极有O2逸出
D.铜片上有H2逸出
D
3、把a、b、c、d 4块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时,a为负极;c、d相连时,d极上产生大量气泡;a、c相连时,电流由c经导线流向a;b、d相连电子由d经导线流向b,则此4种金属的活动性由强到弱的顺序为 ( )
a>c>d>b
4、锌片、碳棒为电极材料,稀硫酸为电解质溶液,写出电极反应式。
5、 铜片、锌片为电极材料,硫酸铜溶液为电解质溶液,写出电极反应式。
Zn-2e-=Zn2+
2H++2e-=H2↑
负极:
正极:
负极:
正极:
Zn-2e-=Zn2+
Cu2++2e﹣=Cu
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研究性学习
课下作业
Homework
节约用电,保护地球!