1、选修选修4 4 化学反应原理化学反应原理 第一节第一节 原原 电电 池池电能是一种清洁重要的能源电能是一种清洁重要的能源,什么能可转什么能可转化为电能化为电能?我们的生活中离不开各种电池我们的生活中离不开各种电池 干干电电池池蓄蓄电电池池纽纽扣扣电电池池利用化学反应将利用化学反应将化学能转化为电能化学能转化为电能-原电池原电池锂离子电池锂离子电池第一课时第一课时CuZn 稀硫酸稀硫酸【实验一实验一】将锌片、铜片插入稀硫酸,现象?将锌片、铜片插入稀硫酸,现象?锌片上锌片上有有气泡气泡产生产生,锌片锌片渐渐渐渐溶解溶解Zn+2H+=Zn2+H2【实验二】锌片和铜片用【实验二】锌片和铜片用导线导线连
2、接后插入稀硫酸中连接后插入稀硫酸中实验现象实验现象:铜片上有气泡产生铜片上有气泡产生纯净的锌片上没有气泡产生,纯净的锌片上没有气泡产生,锌片逐渐溶解锌片逐渐溶解电流计指针发生偏转电流计指针发生偏转CuZn 稀硫酸稀硫酸ACuZn 稀硫酸稀硫酸-Zn2+H+H+A【动画模拟动画模拟】Zn2e=Zn2+2H+2e=H2 正极正极负极负极(原电池)(原电池)氧化反应氧化反应还原反应还原反应Zn+2H+=Zn2+H2Zn+H2SO4=ZnSO4+H2总反应总反应:【问题探究问题探究】整个装置是如何形成电流的闭合回路的整个装置是如何形成电流的闭合回路的?溶液中阴阳离子分别向哪一个电极运动?溶液中阴阳离子
3、分别向哪一个电极运动?CuZn-Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+-Zn2+H+SO42-负极负极正极正极静电作用静电作用A 负极负极氧化反应,氧化反应,正极正极还原反应还原反应电极反应:电极反应:电子流向:电子流向:电流方向:电流方向:离子移动方向:离子移动方向:负极负极 正极正极导线导线正极正极 负极负极 导线导线阳离子阳离子 正极正极溶液中溶液中阴离子阴离子 负极负极溶液中溶液中一、原电池的工作原理一、原电池的工作原理原电池原电池:将化学能转变为电能的装置将化学能转变为电能的装置二二 原电池的电极判断原电池的电极判断负极负极正极正极电极材料电极材料较活泼金属较活泼金属 较不
4、活泼金属或非金属较不活泼金属或非金属电极反应电极反应氧化反应氧化反应还原反应还原反应电子流向电子流向电子流出电子流出电子流入电子流入离子移向离子移向阴离子阴离子阳离子阳离子电极现象电极现象溶解或减轻溶解或减轻 增重或产生气体增重或产生气体H2SO4 溶液溶液C稀稀H2SO4ZnZnCuZnZnCuZnZnCu有两种有两种活泼性活泼性不同的金属不同的金属(或其中一种为非金属导体)(或其中一种为非金属导体)电解质电解质溶液溶液构成构成闭合回路闭合回路能能自发自发地发生地发生氧化还原反应氧化还原反应 练习:练习:断以下哪个装置可以形成原电池,产生电流。断以下哪个装置可以形成原电池,产生电流。A B
5、C DE F GCZn 稀硫酸稀硫酸(1)将反应将反应:2FeCl3+Fe=3FeCl2设计成原电池。设计成原电池。(2)判断正负极并写出电极反应。)判断正负极并写出电极反应。石墨石墨FeFeCl3溶液溶液负极(铁):负极(铁):Fe2e=Fe2+正极(石墨):正极(石墨):2Fe3+2e=2Fe2+CuSO4 溶液溶液思考:如何才能得到思考:如何才能得到持续稳定的电流?持续稳定的电流?分析:分析:由于锌片与硫酸铜溶液直接由于锌片与硫酸铜溶液直接接触,铜在锌片表面析出,锌表接触,铜在锌片表面析出,锌表面也构成了原电池,进一步加速面也构成了原电池,进一步加速铜在锌表面析出,致使向外输出铜在锌表面
6、析出,致使向外输出的电流强度减弱。当锌片表面完的电流强度减弱。当锌片表面完全被铜覆盖后,不再构成原电池,全被铜覆盖后,不再构成原电池,也就没有电流产生。也就没有电流产生。负极:负极:正极:正极:总反应:总反应:Zn2e=Zn2+Cu2+2e=CuCu2+Zn=Cu+Zn2+复习:复习:第二课时第二课时?在原有实验基础上进行在原有实验基础上进行改进改进,设计成一个能,设计成一个能产生持续稳定电流的原电池。产生持续稳定电流的原电池。实验探究实验探究铜锌原电池铜锌原电池1.1.组成组成两个半电池、盐桥两个半电池、盐桥 使两个烧杯中的溶液连成一个通路使两个烧杯中的溶液连成一个通路盐桥的作用盐桥的作用让
7、溶液始终保持电中性使电极反应得以继续进行让溶液始终保持电中性使电极反应得以继续进行盐桥:盐桥:饱和饱和 KCl KCl 溶液溶液(以琼以琼 胶制作成冻胶胶制作成冻胶)一、原电池一、原电池2、工作原理、工作原理外电路外电路:Zn失去电子沿导线通过电流表进入失去电子沿导线通过电流表进入 铜片铜片内电路内电路:Zn原子失去电子成为原子失去电子成为Zn2+进入溶液,使进入溶液,使ZnSO4溶液因溶液因Zn2+增加而带正电,盐桥中增加而带正电,盐桥中的的Cl会移向会移向ZnSO4溶液;同时溶液;同时Cu2+获得电获得电子成为金属沉淀在铜片上,使子成为金属沉淀在铜片上,使CuSO4溶液溶液因因SO42相对
8、增加而带负电,盐桥中的相对增加而带负电,盐桥中的K+移向移向CuSO4溶液,从而形成闭合回路。溶液,从而形成闭合回路。Zn负极负极Cu2eCu23、电极反应、电极反应Cu正极正极一、原电池一、原电池Zn-2e-=Zn2+总反应方程式:总反应方程式:Zn+Cu2+=Zn2+Cu小结:小结:将原电池反应中的氧化反将原电池反应中的氧化反应与还原反应分开在两个不同应与还原反应分开在两个不同区域内进行,再以适当的方式区域内进行,再以适当的方式连接起来,从而获得了稳定持连接起来,从而获得了稳定持续的电流。续的电流。课堂总结课堂总结一、定义:一、定义:二、形成条件:二、形成条件:三、原电池正负极判断三、原电
9、池正负极判断四、工作原理四、工作原理五、半电池和盐桥五、半电池和盐桥当堂检测当堂检测(A级)级)1.锌铜原电池产生电流时,阳离子锌铜原电池产生电流时,阳离子()A、移向、移向Zn 极,阴离子移向极,阴离子移向Cu 极极 B、移向、移向Cu 极,阴离子移向极,阴离子移向Zn 极极 C、和阴离子都移向、和阴离子都移向Zn极极 D、和阴离子都移向、和阴离子都移向Cu 极极 B(C级)级)2.、如图所示,在铁圈和银圈的焊接处,、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;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小心的向烧杯中央滴入CuSO4溶液,片刻
10、后可溶液,片刻后可观察到的现象是观察到的现象是()A.铁圈和银圈左右摇摆不定铁圈和银圈左右摇摆不定 B.保持平衡状态保持平衡状态C.铁圈向下倾斜,银圈向上倾斜铁圈向下倾斜,银圈向上倾斜 D.银圈向下倾斜,铁圈向上倾斜银圈向下倾斜,铁圈向上倾斜3、利用原电池的反应原理:、利用原电池的反应原理:Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2设计一个能持续设计一个能持续产生电流的原电池装置。产生电流的原电池装置。D五、五、【课后作业课后作业】:把把a、b、c、d四块金属四块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连组成原电池。片浸入稀硫酸中,用导线两两相连组成原电池。若若a、b相连时,相连时,a为负极;为负极
11、;c、d相连时,电流由相连时,电流由d到到c;a、c相连时,相连时,c极上产生大量气泡,极上产生大量气泡,b、d相相连时,连时,b上有大量气泡产生,则四种金属的活动性上有大量气泡产生,则四种金属的活动性顺序由强到弱的为顺序由强到弱的为()Aa b c d Ba c d b Cc a b.d Db d c a1、通过自主阅读,分角色朗读课文,引导学生抓住课文的重点词语。2、使学生感悟到美好的环境是靠我们勤劳的双手创造出来的,培养学生爱护环境的意识。3.默读课文,理解课文内容,感受桑娜和渔夫的勤劳、淳朴和善良,学习他们宁可自己受苦也要帮助他人的美德。4.学习作者通过环境描写和人物对话、心理的描写,
12、表现人物品质的写法。5.了解科学家为了探索蝙蝠飞行秘密所做的三次试验,并能复述三次试验的过程及结论。6.学会提炼文章中的关键信息,并借助关键信息和板书理解蝙蝠和雷达之间的关系。7.通过“敏锐、敏捷”的用法比较,以及“配合”一词的使用,感受说明文用词的准确性。8.了解蝙蝠和雷达之间的关系,知道仿生学是人类创造发明的重要方法,激发探索科学奥秘的兴趣。9.宋代地方官员任职回避的地域范围进一步扩大,严格规定官员只能在田产所在地以外的区域任职。10.在限定行政区域的基础上补充里程限定,是清代较明代在地方官员任职回避制度制定上更显细化的表现。11中国古典园林崇尚格局的错落有致,而西方近代古典园林则追求布局严谨与对称,这从一个侧面反映了中西文化存在着差异。12西方园林受中国古典园林的影响,虽然也模仿自然、崇尚画意,却有自己理解,这说明民族间的文化交流与借鉴往往不是全盘照搬的。2.