氧化還原反應實際應用

——原電池原理

第一頁，共十五頁。一、探尋電流與氧化還原反應的關系1、電池：提供電能，也就是輸出電流的過程。2、電流的產生：3、氧化還原反應本質：電流的產生和氧化還原反應的共同點：都有電子的移動。尋找理論支撐自由電子的定向移動電子的轉移第二頁，共十五頁。二、氧化還原反應中的電子轉移特點學生實驗實驗現象結論把Zn片插入稀硫酸溶液中，觀察氣泡產生的位置2e-理論與實踐相結合鋅片的每一面都產生了氣泡有電子的轉移，但是沒有統一方向性第三頁，共十五頁。三、設計電池模型目標：使氧化還原反應中電子的無序轉移變成定向轉移。第四頁，共十五頁。CuZn稀H2SO4【學生實驗】以銅片為導體，連接電流表后插入稀硫酸溶液中觀察電極上的現象及電流表指針偏轉情況。3、從得失電子的角度來分析，兩個金屬片上各發生了什么反應？1、裝置產生電流的原因？2、銅片與稀硫酸不反應，為什么銅片和鋅片用導線連接后插入稀硫酸中，銅片有氣泡產生，在銅片上產生氣泡的原因？鋅失去電子并做定向移動原電池：通過氧化還原反應而產生電流的裝置。

：把化學能轉化為電能的裝置。H+在銅表面得到電子，生成氫氣鋅片發生氧化反應，銅片表面發生還原反應5.你能概括該裝置的作用嗎？4、電子轉移方向？電流的方向？電池正負極判斷方法？Zn—導線—CuCu—導線—Zn

電流流出為正極

第五頁，共十五頁。

四、原電池的工作原理工作原理

極

電極材料：Zn電極反應：

電子，發生反應電極反應式：

極

電極材料：Cu電極反應：

電子，發生反應電極反應式：負失去氧化Zn—2e-=Zn2+正得到還原2H++2e-=H2第六頁，共十五頁。演示實驗：更換或使用相同或不同的電極，或者更換介質，盡可能多的創造出原電池，并記錄實驗現象。五、探究原電池形成條件第七頁，共十五頁。原電池形成條件活潑性不同電解質溶液閉合回路本質：自發的氧化還原反應第八頁，共十五頁。六、感受科技前沿能源和環境是當今人類面臨的兩大問題．目前，化石燃料是人類生產、生活的主要能源．隨著全球能源使用量的增長及不科學使用，化石燃料等不可再生能源將日益枯竭，并對環境產生嚴重影響。1、電池發展的背景2、電池發展史1800年，意大利科學家伏打（Volta）將不同的金屬與電解液接觸做成Volta堆，被認為是人類歷史上第一套電源裝置。人類先后發明了鉛酸蓄電池、以NH4Cl為電解液的鋅—二氧化錳干電池、鎘-鎳電池、鐵-鎳蓄、堿性鋅錳電池和鋰離子電池等。第九頁，共十五頁。3、兩種新型電池的應用優點：以氫燃料電池為動力的汽車、零排放或近似零排放、降低了溫室氣體的排放、提高了燃油經濟性、提高了發動機燃燒效率。缺點：成本高、價格貴發展前景：2017年是我國燃料電池產業化元年，燃料電池汽車產量為1247輛，到2030年，中國燃料電池成本有望下降到200元/Kw，從而迎來大規模發展階段。——氫氧燃料電池、鋰離子電池氫能源汽車鋰離子電池構造鋰離子電池優點：是體積比能量和質量比能量高，可充電且無污染。最近，日本研發出了使用壽命長達70年之久的鋰離子電池，體積僅為8立方厘米，充放電次數可達2.5萬次。2019年1-7月，全國鋰離子電池產量83.2億只，同比增長10%，鉛蓄電池較之前增長4%，干電池較之前增長3.8%。第十頁，共十五頁。判斷下列裝置哪些屬于原電池第十一頁，共十五頁。2、右圖為銅鋅原電池示意圖，下列說法正確的是(

)A.鋅片逐漸溶解

B.燒杯中溶液逐漸呈藍色C.電子由銅片通過導線流向鋅片

D.Zn為正極，Cu為負極第十二頁，共十五頁。3．某金屬能跟稀鹽酸作用放出氫氣，該金屬與鋅組成原電池時，鋅為負極，此金屬是（

）A．Mg

B．Fe

C．Al

D．Cu第十三頁，共十五頁。4．把a、b、c、d四塊金屬浸入稀硫酸中，用導線兩兩相連組成原電池，若a、b相連時a為負極；c、d相連時，電流由d到c；a、c相連時，c極上產生大量氣泡；b、d相連時，b上有大量氣泡產生；則四種金屬的活動性順序為（）A．a＞b＞c