[理化生]原电池原理及应用.ppt

第四节原电池原理及应用 Na Mg Al Zn Fe (H) Cu Fe2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ (H+) Cu2+ Fe3+ 原电池原理实验 原理分析 发生了一个氧化还原反应： 电子流动方向与电流方向 电子流动方向： 正负极的确定方法 负极： 伏打电池 1791 年意大利生理学家 Galvani发现了以金属片接触青蛙肌肉时，有收缩的现象发生。当时 Galvani 误以为此现象为青蛙肌肉所产生的动物电流所致，但在 1800 年意大利的物理学家 Volta则透过不同的金属间以一液体相接所形成的伏特电池，说明了青蛙肌肉的收缩实际上是因不同金属片间的电位差透过青蛙肌肉作为电解液而产生的电流所致。 通过分析，我们得出形成原电池的条件： 设计实验 如何利用下列反应设计一个原电池实验装置？判断电流方向，写出电极反应式，并用实验证明。2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 作业: 1. 课本习题一、1、3、4，二、1、2、3 2.上网查询，原电池的种类及应用。 3、学有余力的同学请设计实验，探究影响电流、电压的主要因素 * 失电子能力增强,还原性增强 得电子能力增强,氧化性增强 化学电源 空气电池 锂电池 4、锌片、铜片之间连电流表插入稀硫酸 3、锌片、铜片上端连接在一起插入稀硫酸 2、铜片插入稀硫酸 1、锌片插入稀硫酸 实验现象 实验步骤 锌片上有气泡产生 无现象 铜片上产生气泡 电流计发生偏转 这种装置的反应与Zn与稀硫酸直接作用有什么不同？由这种装置能起到什么样的作用？ 铜片上为什么会有气泡产生？ 发生了什么反应? 一、原电池—— 把化学能转化为电能的装置。 将氧化还反应中还原剂失去的电子经过导线传给氧化剂，使氧化反应和还原反应分别在两极上进行,产生电流. Zn + 2H+=Zn2+ + H2↑ Cu Zn 电子的运动： 电子的定向移动形成电流。 电子流出的一极是 负极（Zn） 电子流入的一极是 正极（Cu） H2SO4 Zn Zn2+ e - e - Zn2+ e - Zn2+ e - Zn2+ e - e - e - e - e - e - e - Zn2+ e - Zn2+ e - Zn2+ e - SO42- e - SO42- e - SO42- e - SO42- e - H+ 原电池的电极反应与名称： 负极： 正极： 总反应： ２Ｈ＋＋Ｚn ＝Ｈ２↑+Ｚn２＋ ２Ｈ＋＋２e-＝Ｈ２↑（得e-还原反应） Ｚn－ ２e-＝Ｚn２＋（失e-氧化反应） 负极（Zn） 导线 正极（Cu) 电流方向： 正极 导线 负极 正极 溶液 1.原电池的正负极如何规定的呢? 2.正负极上分别发生什么反应呢? 3.正负极物质的特征是什么? 联系Cu-- Zn原电池讨论 电子流出的一极，为较活泼的金属，发生氧化反应 正极： 电子流入的一极，为较不活泼的金属，发生还原反应 形成原电池需要哪些条件呢? 实验探究 实验探究形成原电池的条件 （可以） （可以） （可以） （不可以） 形成条件一： 活泼性不同的两个电极 负极：较活泼的金属 正极：较不活泼的金属、石墨等 第一组实验 （可以） （不可以） 形成条件二：电极需插进电解质溶液中； 第二组实验 实验探究形成原电池的条件 第三组实验 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） 1．有活动性不同的电极 2．电极材料均插入电解质溶液 3．两极相连形成闭合回路 负极 正极 氧化反应 还原反应 外电路 内电路 电解质溶液 Zn Cu 金属失电子变成阳离子进入 H+得电子生成氢气放出 e 1．实验室制取氢气，用锌与稀硫酸反应。锌用纯锌好，还是用粗锌好（杂质为碳）？为什么？实验室只有纯的锌粒，怎么办？ 思考： 2．马口铁和白铁一旦有划痕后，在潮湿的空气中，谁被腐蚀的速度快？ Al Zn Fe Sn (H) Cu 电极材料: Cu---C 电解质溶液: FeCl3 正极:Cu －2e ＝ Cu2+ 负极:2Fe3+＋2e ＝2Fe2+ 练习 1.下列装置中不能组成原电池形成电流的是 ( ) Zn Cu H2SO4 A Zn Cu CuSO4 A Zn Cu C2H5OH A Cu Cu H2SO4 C 2．Ｘ、Ｙ、Ｚ都是金属，把Ｘ浸入Ｚ的硝酸盐溶液中，Ｘ的表面有Ｚ析出。Ｘ与Ｙ组成原电池时，Ｙ为电池的负极。Ｘ、Ｙ、Ｚ三种金属的活动性顺序为（ ） Ａ、Ｘ＞Ｙ＞Ｚ