(共25张PPT)
土豆电池
活动与探究
实验视频
步骤 讨论与交流
1.将Zn片插入稀H2SO4 Zn片和Cu片上现象有何差别?
2.将Cu片插入稀H2SO4
3.Zn片和Cu片不接触同时插入稀H2SO4 。 Cu片上是否有气泡?
4.Zn片和Cu片用导线连接,插入稀H2SO4中。 Cu片上是否有气泡?若有是什么气体呢?
Cu起传导电子的作用。
可用电流表测电流及方向。
Zn + 2H+ = Zn 2+ +H2↑
大量气泡从铜片逸出,锌片部分溶解
1.H+得到的电子是Cu失去的吗?
2.在这个过程中Cu起什么作用?
3.你怎样才能知道导线中有电子通过?
离子方程式
思考问题
寻找答案
组内交流 列出想法
活动探究
化学能直接转化为电能
1.电子从Zn到H+经历了哪些途径?
2.你认为这个过程能量是如何转化的?
铜表面有气泡,
电流表发生偏转。
解释实验现象
思考问题
寻找答案
组内交流
列出想法
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
3.Cu-Zn原电池原理
原理视频
1、定义:能把化学能转变为电能的装置,叫做原电池。
2、原电池的电极
还原性较强
的金属
Zn–2e- =Zn2+
氧化
反应
负极
还原性较弱的金属
2H++2e- =H2↑
还原
反应
正极
电极总反应: Zn + 2H+ = Zn2+ +H2↑
电极 电极材料
的活泼性
电极反应式 反应
类型 电极名称
锌
铜
电解质溶液
H2SO4
电子,沿导线传递,产生电流
阴离子
SO42-
阳离子
H+ Zn2+
外电路
内电路
3.原电池原理
4.原电池的构成条件
④能自发进行氧化还原反应
①有两种活动性不同的金属(或非金属单质)作电极
③形成闭合电路
②有合适的电解质溶液
本节要点:
1.原电池概念。
2.构成原电池的条件。
3.原电池的正负极和电子流向判断。
4.原电池的工作原理。
(×)
(×)
(∨)
2H++2e-=H2↑
负极:
总反应:
正极:
Zn-2e-=Zn2+
Zn+2H+=Zn2++H2↑
(∨)
(∨)
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.由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时,电解质溶液的 PH( )
A.不变 B先变大后变小
C逐渐变大 D.逐渐变小
C
3、将锌片和铜片用导线连接置于同一稀H2SO4溶液中,下列各叙述正确的是( )
A、正极附近(SO42-)的浓度逐渐增大
B、负极附近(SO42-)的浓度逐渐增大
C、氢离子向负极移动
D、反应过程中电解质溶液组成不变
B
4.某金属能跟稀盐酸作用发出氢气,该金属与锌组成原电池时,锌为负极,此金属是( )
A.Mg B.Fe
C.Al D.Cu
B
5、把a、b、c、d四种金属片浸泡在稀H2SO4 中用导线两两相连可以组成各种原电池,若a、b相连时a为负极;c、d相连时,c为负极,a、c相连时,a为正极,b、d相连时,b为负极,则这四种金属的活动性顺序为( )
A、a>b>c>d B、a>c>b>d
C、b>d>c>a D、c>a>b>d
D
6.一个电池反应的离子方程式是 Zn+Cu2+=Zn2+ +Cu,该反应的原电池正确组合是( )
C
A B C D
正极 Zn Cu Cu Fe
负极 Cu Zn Zn Zn
电解质溶液 CuCl2 H2SO4 CuSO4 HCl
二、 原电池原理的应用:
1、研制分析化学电源;
2、促进某些氧化还原反应的进行,加快反应速率
3、寻找钢铁防腐蚀的方法
4、原电池的设计 ……
阅读教材41页 资料卡 分析钢铁电化学腐蚀
的原因,探讨防止钢铁的方法及原理。
钢铁的电化学腐蚀
负极:Fe-2e-=Fe2+
正极:2H20+O2+4e-=4OH-
Fe2+ +2OH- =Fe(OH)2
4Fe(OH)2 +2H20+O2 = 4Fe(OH)3
2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O
原理:在潮湿空气中钢铁表面吸附了一层电解质溶液,形成无数微小的原电池,较活泼金属失去电子被氧化而腐蚀。叫电化腐蚀
钢铁的防腐蚀:
4、 原电池的设计
(1) 请结合组成原电池的条件,将氧化还原反应:
Fe + Cu2+ = Cu + Fe2+ 设计成一个原电池。
1、电解液: 。
2、电极材料:
正极 ,负极 。
3、电极反应式 :
负极: .
正极: .
CuSO4溶液
石墨
Fe
Fe-2e-= Fe2+
Cu2++2e-=Cu
有下列材料:铁钉、硬币、导线、水果 、
电流计,请设计一个装置使电流计指针发生
偏转。