2.2 化学能转化为电能（第1课时 ）同步课件29页

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第三单元 化学能与电能的转化
第一课时 化学能转化为电能
⑴将Zn片插入H2SO4溶液中有什么现象？为什么？

演示探究
锌片表面有许多气泡产生，锌片逐渐溶解；
温度升高。
2H++Zn=Zn2++H2↑
化学能转化成热能

⑵将一Zn片,Cu片平行插入H2SO4溶液中，有什么现象？为什么？

锌片表面有许多气泡产生，锌片逐渐溶解；
温度升高。
此时Zn是通过什么途径将电子转移给氢离子？
通过锌与氢离子直接接触将电子转移给氢离子
2H++Zn=Zn2++H2↑
化学能转化成热能
⑶若将Zn片与Cu片用一导线连接再浸在H2SO4溶液中，有什么现象？导线间接一电流计有何现象产生？为什么？
铜片表面有许多气泡产生，锌片逐渐溶解；
电流计的指针发生偏转。
此时Zn是通过什么途径将电子转移给氢离子？
锌先将电子转移到铜片，再通过铜片表面将电子转移给氢离子
2H++Zn=Zn2++H2↑
化学能转化成电能
一、原电池
1、定义:把化学能转变为电能的装置.
问题探究1
1、你能找到原电池的正负极吗?
这一原电池在工作时的电流流动
方向是怎样的？
外电路：电子由负极流向正极，
电流由正极流向负极

内电路：阴离子移向负极，阳离
子移向正极，
电流由负极流向正极


e－


电子流向、电流流向：
负极
正极
学与问P41
、
锌片（负极）： Zn－2e－＝Zn2+（氧化反应）
铜片（正极）： 2H++2e－＝H2↑（还原反应）
问题探究2
2、你知道原电池的工作原理吗？
能不能写出在二个电极上的离子方程
式及总反应的离子方程式？
原电池的工作原理：氧化还原反应
电池总反应式：Zn+2H+＝Zn2++H2↑
3、原电池化学反应本质：
氧化还原反应
活泼金属→发生氧化反应→向外电路提供电子→原电池的负极；

不活泼金属（或石墨）→发生还原反应→接受外电路提供的电子→原电池的正极。
负极

正极

Zn-2e-=Zn2+

2H+ +2e-=H2


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

工作原理

电极

正
极
负
极


定义:
电子流出(失电子)的一极
电极材料：
较活泼金属
定义:
电极材料：
电子流入(得电子)的一极
较不活泼金属或碳棒
电极
反应

负极:
正极:
电解质溶液中的阳离子得电子，发生还原反应
电极本身失电子，发生氧化反应
电池反应：
两电极反应式相加
电子流动方向：
负极 导线 正极


溶液中离子
移动方向：
阳离子移向正极
阴离子移向负极

C
H2SO4
（不可以）
（可以）
条件一：有活泼性不同的两种金属或非金属
负极：较活泼的金属
正极：较不活泼的金属、石墨等
（可以）
（不可以）
形成条件二：电极需插进电解质溶液中；
实验探究形成原电池的条件


实验探究形成原电池的条件
形成条件三：必须形成闭合回路

（不可以）








A


Zn
Cu
H2SO4








A


C
Cu
H2SO4


原电池 右图装置
电流表指针 偏转
区别
结论
不偏转
电极材料不同
电池总反应应该是能自发地发生的氧化还原反应
4、构成原电池的条件
能自发发生氧化还原反应，同时满足以下三个条件：
★有两种活泼性不同的金属（或一个导电的非金属单质）作电极

★电极材料均插入电解质溶液中

★两极相连形成闭合电路

练习
⒈
判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由.
①
②
③
(×)
(×)
(√)
④
(√)
⑤
(×)
二、原电池的应用：
（1）设计原电池
Fe + Cu2+= Fe2++Cu
Fe -2e- = Fe2+
Cu2++2e- = Cu
负极 正极 电解质溶液

Fe
Cu
C
Ag
Cu Cl2
Cu(NO3)2
Cu SO4
负极
正极
总结：
先确定负极材料，再确定电解质溶液，
最后确定正极材料
2、一个原电池的总反应的离子方程式是Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu，该反应的原电池的组成正确的是（ ）
A B C D
正极 Zn Ag Cu Cu
负极 Cu Cu Zn Zn
电解质溶液 CuCl2 H2SO4 CuSO4 FeCl2
C

练习
3、 将氧化还原反应：Cu+2FeCl3= 2FeCl2 +CuCl2
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: .
（2）判断金属活泼性
金属活泼性:
负极>正极
在原电池：
金属
性强
负极

发生氧化反应
电子流出
溶解的一极
金属
性弱
正极

发生还原反应
电子流入
有气泡产生的一极
质量增加的一极
注意：如何原电池正负极的判断
（1）电极材料：活泼性强的金属为负极，活泼性弱或惰性电极为正极。
（2）电流方向或电子流向：外电路（导线）上，电流由正极流向负极，电子由负极到正极。
（3）电解质溶液中离子定向移动：阳离子移向正极，阴离子移向负极。
（4）电极反应：负极失电子，发生氧化反应；正极得电子，发生还原反应。
（5）现象：溶解的一极为负极，增重或有气泡产生的一极为正极。
4、把A、B、C、D4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相连时，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（ ）
① A＞B＞C＞D ② A＞C＞D＞B
③ C＞A＞B＞D ④ B＞A＞C＞D
②
A＞B
C＞D
A＞C
D＞B

练习
5、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ四种金属，将Ａ和Ｂ用导线连接起来，浸入电解质溶液中，Ｂ不易腐蚀。将Ａ、Ｄ分别放入等浓度盐酸中，Ｄ比Ａ反应剧烈。将Ｃｕ浸入Ｂ的盐溶液中无明显变化，如果把Ｃｕ浸入Ｃ的盐溶液中，有金属Ｃ析出。其活动顺序为：（ 　）
Ａ、ＤＣＡＢ　 Ｂ、ＤＡＢＣ
　Ｃ、ＤＢＡＣ　 Ｄ、ＢＡＤＣ
B

练习
（3）加快反应速率
粗 Zn
纯 Zn
+H2SO4
快
慢
比如：在锌与稀硫酸反应时，
滴2滴硫酸铜溶液，生成氢气的
速率变快，为什么？








在一块表面无锈的铁片上滴一大滴含酚酞的食盐水，放置一段时间后可以看到液滴周围逐渐呈现红色，并慢慢形成褐色的锈斑。试说明产生此现象的原因，写出两极反应式和总反应式。
形成了铁-碳原电池
（4）钢铁的腐蚀
Fe
钢铁
总反应式：2Fe +O2+2H2O = 2Fe（OH）2
Fe -2e- = Fe2+
O2+2H2O+4e- = 4OH--
负极：
正极：
B