人教版高中化学选修4第四章第一节 原电池 课件（共16张PPT）
文档属性
| 名称 | 人教版高中化学选修4第四章第一节 原电池 课件（共16张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 778.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2019-12-18 15:56:38 | ||
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文档简介
(共16张PPT)
原电池
奇思妙想：
用橙子给手机充电。
寻根问底：
1、物质中的化学能在什么条件下能转化成电能？
2、为什么这样的装置可以把化学能直接转化为电能？
化学能转化为电能
火力发电的能量转化过程（间接转化）
化学能
热能
机械能
电能
燃烧
蒸汽
发电机
？
能否直接转化？
思考：
化学能直接转化为电能，可利用哪类反应把化学能转化成电能？需要怎样的装置实现？
归纳：
氧化还原反应是化学能直接转化成电能的关键。
思考：氧化还原反应在什么条件下反应可以把化学能直接转化成电能？
探究实验：（学生演示实验）
第一组实验
①把锌片和铜片分别插入稀硫酸溶液中
②把锌片和铜片靠在一起插入稀硫酸溶液中
③把锌片和铜片用导线连起来，在导线之间接入电流表，平行插入稀硫酸溶液中
第二组实验
①把锌片和石墨棒分别插入稀硫酸溶液中
②把锌片和石墨棒靠在一起插入稀硫酸溶液中
③把锌片和石墨棒用导线连起来，在导线之间接入电流表，平行插入稀硫酸溶液中
学生讨论分析：
①分析实验现象即产生现象的原因
②分别写出在锌片上、铜片上发生的反应
③电子流动的方向，电流的流动方向，溶液中离子的移动方向
（学生填写学案）
讨论：电流是如何产生的？★
练习：写出锌与稀硫酸反应的化学方程式，用单线桥法标出电子的转移。
一、原电池
1.概念：将化学能转变为电能的装置叫做
原电池
2、反应原理：在氧化还原反应的基础上，让氧化反应和还原反应分别在两极发生，电子在金属导线上转移，从而产生电流，化学能就直接转化成电能，。
3、原电池的电极：
负极：发生氧化反应
正极：发生还原反应
电子流出的电极（失电子）
电子流入的电极（得电子）
锌片
铜片
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
2H++2e- =H2
阴离子
阳离子
负极
正极
Zn + 2H+ = Zn2+ + H2
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2
(离子方程式）
（化学方程式）
阳离子
原 电 池 原 理
外电路
内电路
原电池总反应
思考：原电池的构成条件有哪些？
探究实验：
1、将两片锌片浸入硫酸铜溶液中，用导线连接，观察是否有电流？
将铜片与石墨棒浸入硫酸铜溶液中，用导线连接，观察是否有电流？
2、将锌片与铜片浸入硫酸铜溶液中，用导线连接，观察是否有电流？写出原电池反应方程式。
3、将不同材料插入水果，用导线联接，观察是否有电流？
构成原电池的条件
⑴自发进行的氧化还原反应。
⑵有两种活动性不同的金属（或非金属导体如碳棒）做电极。
⑶电极材料均插入电解质溶液中。
⑷两电极要相连接或接触，形成闭合回路。
较活泼的金属
较不活泼的金属或非金属导体
负极:
正极:
深入探究：
这个铜锌原电池有什么不足的地方？
这个铜锌原电池能将化学能全部转化成电能吗？
如何改进原电池装置，使化学能全部转化成电能？
不足的地方：右图是将锌片和铜片置于稀硫酸的原电池，如果用它做电源，不但效率低，而且时间稍长电流就很快减弱，因此不适合实际应用。
异常现象：理论上应看到只在铜片上有大量气泡，实际上锌片上也有较多气泡产生。
让锌片与稀硫酸不直接接触
深入探究：如何改进原电池装置？
盐桥：
在U型管中装满用饱和KCl溶液和琼脂作成的冻胶。
思考：改进后的原电池装
置有什么优点？
【优点1】改进后的原电池装置化学能不会自动释放.
【优点2】改进后的原电池装置提高了能量转换率。
【启示】氧化剂和还原剂不直接接触也能发生反应
【优点3】
改进后的装置能够产生持续的、稳定的电流。
寻根问底：
改进后的装置能够持续、稳定的产生电流。
盐桥在此的作用是什么？
自主学习：
选修4课本P72页 第三段
盐桥的作用：
（1）使整个装置构成通路，代替两溶液直接接触。
（2）平衡电荷。
盐桥的作用：
由于盐桥（如KCl）的存在，其中阴离子Cl-向ZnSO4溶液扩散和迁移，阳离子K+则向CuSO4溶液扩散和迁移，分别中和过剩的电荷，保持溶液的电中性，因而放电作用不间断地进行，一直到锌片全部溶解或 CuSO4溶液中的 Cu2+几乎完全沉淀下来。
（2）平衡电荷。
在整个装置的电流回路中，溶液中的电流通路是靠离子迁移完成的。取出盐桥，Zn失去电子形成的Zn2+进入ZnSO4溶液，ZnSO4溶液因Zn2+增多而带正电荷。同时，CuSO4则由于Cu2+ 变为Cu ，使得 SO42-相对较多而带负电荷。溶液不保持电中性，这两种因素均会阻止电子从锌片流向铜片，造成电流中断。
盐桥中的物质：若电解质溶液与KCl溶液反应产生沉淀，可用NH4NO3代替KCl作盐桥。
课堂小结：
1、原电池装置
2、原电池的构成条件
1、下列哪些装置能构成原电池？
√
√
√
课堂练习：
2、如右图所示，组成的原电池：
（1）当电解质溶液为稀H2SO4时：Zn电极是____（填“正”或“负”）极，其电极反应为_______________，该反应是______（填“氧化”或“还原”，下同）反应；
Cu电极是______极，其电极反应为_______________,该反应是_________反应。
（2）当电解质溶液为CuSO4溶液时：
Zn电极是____极，其电极反应为_____________，该反应是________反应；
Cu电极是____极，其电极反应为_______________,该反应_________反应.
该电池反应的实验现象 。
负
Zn －2e - = Zn 2+
氧化
正
2H+ +2e- =H2↑
还原
负
Zn －2e - = Zn 2+
氧化
正
Cu2+ + 2e - = Cu
还原
铜片上有较多的红色物质析出，
锌片上也有少量红色物质。
原电池
奇思妙想：
用橙子给手机充电。
寻根问底：
1、物质中的化学能在什么条件下能转化成电能？
2、为什么这样的装置可以把化学能直接转化为电能？
化学能转化为电能
火力发电的能量转化过程（间接转化）
化学能
热能
机械能
电能
燃烧
蒸汽
发电机
？
能否直接转化？
思考：
化学能直接转化为电能，可利用哪类反应把化学能转化成电能？需要怎样的装置实现？
归纳：
氧化还原反应是化学能直接转化成电能的关键。
思考：氧化还原反应在什么条件下反应可以把化学能直接转化成电能？
探究实验：（学生演示实验）
第一组实验
①把锌片和铜片分别插入稀硫酸溶液中
②把锌片和铜片靠在一起插入稀硫酸溶液中
③把锌片和铜片用导线连起来，在导线之间接入电流表，平行插入稀硫酸溶液中
第二组实验
①把锌片和石墨棒分别插入稀硫酸溶液中
②把锌片和石墨棒靠在一起插入稀硫酸溶液中
③把锌片和石墨棒用导线连起来，在导线之间接入电流表，平行插入稀硫酸溶液中
学生讨论分析：
①分析实验现象即产生现象的原因
②分别写出在锌片上、铜片上发生的反应
③电子流动的方向，电流的流动方向，溶液中离子的移动方向
（学生填写学案）
讨论：电流是如何产生的？★
练习：写出锌与稀硫酸反应的化学方程式，用单线桥法标出电子的转移。
一、原电池
1.概念：将化学能转变为电能的装置叫做
原电池
2、反应原理：在氧化还原反应的基础上，让氧化反应和还原反应分别在两极发生，电子在金属导线上转移，从而产生电流，化学能就直接转化成电能，。
3、原电池的电极：
负极：发生氧化反应
正极：发生还原反应
电子流出的电极（失电子）
电子流入的电极（得电子）
锌片
铜片
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
2H++2e- =H2
阴离子
阳离子
负极
正极
Zn + 2H+ = Zn2+ + H2
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2
(离子方程式）
（化学方程式）
阳离子
原 电 池 原 理
外电路
内电路
原电池总反应
思考：原电池的构成条件有哪些？
探究实验：
1、将两片锌片浸入硫酸铜溶液中，用导线连接，观察是否有电流？
将铜片与石墨棒浸入硫酸铜溶液中，用导线连接，观察是否有电流？
2、将锌片与铜片浸入硫酸铜溶液中，用导线连接，观察是否有电流？写出原电池反应方程式。
3、将不同材料插入水果，用导线联接，观察是否有电流？
构成原电池的条件
⑴自发进行的氧化还原反应。
⑵有两种活动性不同的金属（或非金属导体如碳棒）做电极。
⑶电极材料均插入电解质溶液中。
⑷两电极要相连接或接触，形成闭合回路。
较活泼的金属
较不活泼的金属或非金属导体
负极:
正极:
深入探究：
这个铜锌原电池有什么不足的地方？
这个铜锌原电池能将化学能全部转化成电能吗？
如何改进原电池装置，使化学能全部转化成电能？
不足的地方：右图是将锌片和铜片置于稀硫酸的原电池，如果用它做电源，不但效率低，而且时间稍长电流就很快减弱，因此不适合实际应用。
异常现象：理论上应看到只在铜片上有大量气泡，实际上锌片上也有较多气泡产生。
让锌片与稀硫酸不直接接触
深入探究：如何改进原电池装置？
盐桥：
在U型管中装满用饱和KCl溶液和琼脂作成的冻胶。
思考：改进后的原电池装
置有什么优点？
【优点1】改进后的原电池装置化学能不会自动释放.
【优点2】改进后的原电池装置提高了能量转换率。
【启示】氧化剂和还原剂不直接接触也能发生反应
【优点3】
改进后的装置能够产生持续的、稳定的电流。
寻根问底：
改进后的装置能够持续、稳定的产生电流。
盐桥在此的作用是什么？
自主学习：
选修4课本P72页 第三段
盐桥的作用：
（1）使整个装置构成通路，代替两溶液直接接触。
（2）平衡电荷。
盐桥的作用：
由于盐桥（如KCl）的存在，其中阴离子Cl-向ZnSO4溶液扩散和迁移，阳离子K+则向CuSO4溶液扩散和迁移，分别中和过剩的电荷，保持溶液的电中性，因而放电作用不间断地进行，一直到锌片全部溶解或 CuSO4溶液中的 Cu2+几乎完全沉淀下来。
（2）平衡电荷。
在整个装置的电流回路中，溶液中的电流通路是靠离子迁移完成的。取出盐桥，Zn失去电子形成的Zn2+进入ZnSO4溶液，ZnSO4溶液因Zn2+增多而带正电荷。同时，CuSO4则由于Cu2+ 变为Cu ，使得 SO42-相对较多而带负电荷。溶液不保持电中性，这两种因素均会阻止电子从锌片流向铜片，造成电流中断。
盐桥中的物质：若电解质溶液与KCl溶液反应产生沉淀，可用NH4NO3代替KCl作盐桥。
课堂小结：
1、原电池装置
2、原电池的构成条件
1、下列哪些装置能构成原电池？
√
√
√
课堂练习：
2、如右图所示，组成的原电池：
（1）当电解质溶液为稀H2SO4时：Zn电极是____（填“正”或“负”）极，其电极反应为_______________，该反应是______（填“氧化”或“还原”，下同）反应；
Cu电极是______极，其电极反应为_______________,该反应是_________反应。
（2）当电解质溶液为CuSO4溶液时：
Zn电极是____极，其电极反应为_____________，该反应是________反应；
Cu电极是____极，其电极反应为_______________,该反应_________反应.
该电池反应的实验现象 。
负
Zn －2e - = Zn 2+
氧化
正
2H+ +2e- =H2↑
还原
负
Zn －2e - = Zn 2+
氧化
正
Cu2+ + 2e - = Cu
还原
铜片上有较多的红色物质析出，
锌片上也有少量红色物质。