化學(xué)反應(yīng)原理原電池的工作原理第1頁/共22頁學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、分析銅鋅原電池，了解原電池的工作原理，了解根據(jù)電極反應(yīng)和電流的方向判斷原電池正極、負(fù)極的方法，以及電極反應(yīng)的概念。2、了解幾種重要的化學(xué)電源，掌握原電池的實(shí)際應(yīng)用。3、分析銅—鐵接觸形成原電池而發(fā)生腐蝕的例子，了解金屬腐蝕的電化學(xué)原理以及防護(hù)的原則。4、通過學(xué)習(xí)，進(jìn)一步從能量的角度理解化學(xué)科學(xué)對人類生活的重要貢獻(xiàn)。第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能—電池第2頁/共22頁原電池的工作原理溫故知新第3頁/共22頁原電池的工作原理溫故知新1、原電池：把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。2、構(gòu)成原電池的條件（1）有二種活潑性不同的金屬（或金屬與非金屬）做電極；（2）兩電極在電解質(zhì)溶液中；（3）形成閉合回路;（4）有自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。第4頁/共22頁原電池的工作原理練習(xí)判斷下列裝置是否能形成原電池？ABCDEF第5頁/共22頁原電池的工作原理自主探究1實(shí)驗(yàn)1.將鋅片加入CuSO4溶液中，測量溶液溫度的變化，分析能量變化的情況。記錄實(shí)驗(yàn)1的現(xiàn)象和結(jié)論。現(xiàn)象：鋅片溶解,有紅色物質(zhì)析出,溫度計(jì)顯示溫度迅速上升.結(jié)論（反應(yīng)的實(shí)質(zhì)）：Zn+Cu2+

＝Zn2++Cu化學(xué)能熱能第6頁/共22頁在實(shí)驗(yàn)1中：鋅原子失去電子直接轉(zhuǎn)移給Cu2+

第7頁/共22頁原電池的工作原理自主探究1實(shí)驗(yàn)2.如果鋅片加入CuSO4溶液的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)將該反應(yīng)釋放的能量轉(zhuǎn)化為電能并實(shí)施你所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)。試劑和儀器：CuSO4溶液，鋅片，銅片，溫度計(jì)，檢流計(jì)，導(dǎo)線，大燒杯。思考并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，預(yù)測實(shí)驗(yàn)2的現(xiàn)象和結(jié)論。第8頁/共22頁原電池的工作原理實(shí)驗(yàn)2.如果鋅片加入CuSO4溶液的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)將該反應(yīng)釋放的能量轉(zhuǎn)化為電能并實(shí)施你所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)。自主探究1現(xiàn)象：結(jié)論：鋅片溶解而變細(xì),銅上有紅色物質(zhì)析出,電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn).Zn-2e-=Zn2+Cu2++2e-=CuZn+Cu2+

＝Zn2++Cu2e-化學(xué)能電能第9頁/共22頁在實(shí)驗(yàn)2中：

鋅原子失去的電子沿導(dǎo)線定向移動到銅電極，而在溶液中陰陽離子發(fā)生了定向移動，從而構(gòu)成閉合回路。化學(xué)能

電能第10頁/共22頁原電池的工作原理A鋅e-e-—銅SO42-Cu2+SO42-Cu2+Cu2+Zn2+Cu2+Cu2+SO42-CuSO4溶液Cu2+SO42-e-e-e-e-+思考與討論該電池的電子流向？電極反應(yīng)？第11頁/共22頁原電池的工作原理原理分析：負(fù)極:氧化反應(yīng)正極：還原反應(yīng)1、電極反應(yīng)Zn-2e-Zn2+Cu2++2e-Cu

鋅片失去電子，銅離子得到電子，兩極之間溶液離子的定向移動和外部導(dǎo)線中電子的定向移動，構(gòu)成閉合回路，使兩個電極反應(yīng)不斷進(jìn)行，發(fā)生有序的電子轉(zhuǎn)移過程，產(chǎn)生電流。總反應(yīng)：Zn+Cu2+＝Zn2++Cu第12頁/共22頁原電池的工作原理思考

原電池中電極反應(yīng)的反應(yīng)物一定來源于電極材料和電解質(zhì)溶液嗎？第13頁/共22頁原電池的工作原理思考：CuZn

下列裝置能否實(shí)現(xiàn)化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化？如果不行，將如何改進(jìn)使其形成原電池？ZnSO4溶液CuSO4溶液第14頁/共22頁原電池的工作原理思考：CuZn

ZnSO4溶液CuSO4溶液

鹽橋：在U形管中裝滿用飽和KCl溶液和瓊膠作成的凍膠。改進(jìn)的裝置：第15頁/共22頁原電池的工作原理交流研討：1、在鹽橋插入之前，檢流計(jì)指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)？2、在鹽橋插入之后，檢流計(jì)指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)？3、左右燒杯中各發(fā)生了什么反應(yīng)？4、該裝置與普通鋅銅原電池相比，有什么不同的地方？半電池：包括電極材料和電解質(zhì)溶液，兩個隔離的半電池通過鹽橋連接起來。第16頁/共22頁原電池的工作原理鹽橋的作用：使Cl-向鋅鹽方向移動，K+向銅鹽方向移動，使Zn鹽和Cu鹽溶液一直保持電中性，從而使電子不斷從Zn極流向Cu極，使電流持續(xù)傳導(dǎo)。Zn-2e-=Zn2+Cu2++2e-=Cu總反應(yīng)：Zn+Cu2+

＝Zn2++Cu原電池的氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩個電極上進(jìn)行，兩個原電池裝置本質(zhì)上是完全相同的。電池反應(yīng)第17頁/共22頁原電池的工作原理練習(xí)：為獲得較長時間的穩(wěn)定電流,如何將由“Zn-稀H2SO4-Cu”組成的原電池（如左下圖）進(jìn)行簡單改裝？CuZnH2SO4AZnSO4H2SO4AZnCu第18頁/共22頁

1、將A、B、C、D四塊不同的金屬片浸入稀硫酸，導(dǎo)線兩兩相連可組成原電池。若A、B相連形成原電池時，A為負(fù)極，C、D相連形成原電池時，C為負(fù)極，A、C相連形成原電池時，C極有大量的氣泡產(chǎn)生，D、B相連形成原電池時，B極有大量的氣泡產(chǎn)生。則這四種金屬的活動性由大到小的順序是（

）A、C>A>B>D

B、A>B>C>DC、A>C>D>B

D、D>B>A>C

C第19頁/共22頁3、下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述不正確的是（）A．把銅片和鐵片緊靠在一起浸入稀硫酸中，銅片表面出現(xiàn)氣泡B．用鋅片做陽極，鐵片做做陰極，電解氯化鋅溶液，鐵片表面出現(xiàn)一層鋅C．把銅片插入三氯化鐵溶液中，在銅片表面出現(xiàn)一層鐵D．把鋅粒放入盛有鹽酸的試管中，加入幾滴氯化銅溶液，氣泡放出速率加快C第20頁/共22頁第3節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能—電池電池化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能裝置：原電池