化学：2.2.1《原电池原理及应用》课件(新人教版必修2)

一、一次能源与二次能源一次能源：直接从自然界获取的能源称一次能源。如流水、风力、原煤、石油、天然气、天然铀等。二次能源：一次能源经过加工、转换得到的能源称为二次能源。如：电力、蒸汽等化学能热能机械能电能燃烧蒸汽发电机火力发电的原理分析。火力发电的优点与缺点：优点：1、我国煤炭资源丰富廉价方便2、电能清洁安全，又快捷方便，节省时间缺点：经多次转换，能量损耗大，燃料的利用率低；环境污染严重。燃烧的本质是氧化还原反应，而氧化还原反应的本质是电子转移。思考：能否将化学能直接转化为电能？电子的定向移动则形成电流探究实验(1)(2)(3)(4)锌片上有气泡放出Zn+2H+=Zn2++H2↑锌片上有气泡放出无明显现象铜片上有气泡放出讨论（4）中铜片上的气体是什么气体？实验（1）（3）（4）中H+转变为H2所需的电子从何而来？如何设计实验证明（4）中锌片上的电子是否经过导线转移到了铜片上？现象铜片锌片电流表铜片表面有气泡产生锌片不断溶解电流表指针发生偏转把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池原电池的正负极该怎样判断呢？请同学们设计实验方案。用一干电池连接电流计验证电子流向，确定Zn片,Cu片的正负极是怎样的？【结论】锌是负极（电子流出）铜是正极（电子流入）Zn—2e－=Zn2+（失去电子，发生氧化反应）2H++2e－＝H2↑（得到电子，发生还原反应）Zn＋2H+＝Zn2+＋H2↑总反应：原电池的工作原理：氧化反应Zn-2e-=Zn2+铜锌原电池电解质溶液失e,沿导线传递，有电流产生还原反应2H++2e-=H2↑阴离子阳离子总反应：负极正极2H++2e-=H2↑Zn－2e-=Zn2+Zn+2H+=Zn2++H2↑Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑(离子方程式）（化学方程式）电极反应正极：负极：（氧化反应）（还原反应）CH2SO4（不可以）（不可以）（可以）（不可以）构成原电池的条件是什么？(1)两电极活泼性不同的两种金属或者一种金属与一种非金属导体(如石墨)用导线连接或直接接触。或者一种金属与一种氧化物等⑵电解质溶液⑶闭合回路酸、碱、盐溶液一般要能和某极发生氧化还原反应明确①、②、正负两极上进出电子总数相等，椐此电子守恒原理可进行两极上物质变化的计算。③、利用原电池原理可制作各种电池，如干电池、铅蓄电池、银锌电池、锂电池、氢氧燃料电池…。原电池的工作原理是将氧化、还原两反应分割在正负两极同时不同地进行，电子从负极定向流入正极，从而产生了道路电流。思考：什么类型的化学反应可设计成原电池？理论上讲，常温下可自发进行的氧化还原反应都能设计成原电池。练习1、判断下列装置是否是原电池？请说明理由；若是，请指出正负极名称，并写出电极反应式.①②③(×)(×)(∨)2H++2e-＝H2↑负极：总反应：正极：Zn－2e-＝Zn2+Zn+2H+＝Zn2++H2↑⑤④(∨)(∨)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-＝CuFe+Cu2+＝Fe2++CuFe+CuSO4＝Cu+FeSO4⑥(×)思考：Zn和稀H2SO4制H2时，为加快反应常加入少量CuSO4溶液，为什么？（7）原电池原理的应用①制作化学电源②加快反应速率：例如，实验室制H2时，由于锌太纯，反应一般较慢，可加入少量CuSO4以加快反应速率。③判断金属活动性的强弱④揭示钢铁腐蚀的原因及防止钢铁的腐蚀。钢铁中含有碳，可与Fe组成原电池，发生原电池反应而使钢铁遭到腐蚀防止钢铁腐蚀：在钢铁的表面焊接比Fe更活泼的金属（如Zn），组成原电池后，使Fe成为原电池的正极而得到保护。病例分析病例分析病例分析你能为她开一个药方吗？2.如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬在盛水的烧杯中，使之平衡；小心的向烧杯中央滴入CuSO4溶液，片刻后可观察到的现象是(D)A.铁圈和银圈左右摇摆不定；B.保持平衡状态；C.铁圈向下倾斜；D.银圈向下倾斜；