1、2.2 第一课时:原电池第一课时:原电池蒸汽蒸汽电能电能水能水能风能风能石油石油天然气天然气原煤原煤指出下列哪些是二次能源?指出下列哪些是二次能源?一、化学能转化为电能 反应本质:氧化还原反应氧化还原反应负极:负极:正极:正极:电子电子流出流出,发生失电子的氧化反应,发生失电子的氧化反应电子电子流入流入,发生得电子的还原反应发生得电子的还原反应原电池原电池1、外电路电子从负极流向正极。、外电路电子从负极流向正极。2、外电路电流方向:正极到负极。、外电路电流方向:正极到负极。3、内电路阳离子向正极移动,阴离子向负极移、内电路阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。动。实践活动实践活动自制电池自制电池
2、水果电池。如下图:水果电池。如下图:3、探究形成原电池的条件、探究形成原电池的条件形成条件一:活泼性不同的两个电极形成条件一:活泼性不同的两个电极负极:较活泼的金属负极:较活泼的金属正极:较不活泼的金属、石墨等正极:较不活泼的金属、石墨等形成条件二:电极需插进形成条件二:电极需插进电解质溶液电解质溶液中中实验探究形成原电池的条件实验探究形成原电池的条件形成条件三:必须形成闭合回路形成条件三:必须形成闭合回路实验探究形成原电池的条件实验探究形成原电池的条件实验探究形成原电池的条件实验探究形成原电池的条件形成条件四:必须存在形成条件四:必须存在自发自发的氧化还原反的氧化还原反应应构成原电池的条件构
3、成原电池的条件(1)有有活泼性不同活泼性不同的两个电极的两个电极(2)两电极都接触两电极都接触电解质溶液电解质溶液(3)正极、负极、电解质溶液构成)正极、负极、电解质溶液构成闭合回路闭合回路(4)在电极表面上能发生在电极表面上能发生自发进行自发进行的氧化还原反应。的氧化还原反应。原电池负极的判定:原电池负极的判定:根据电极材料判断根据电极材料判断ZnCu稀硫酸稀硫酸ZnFeA稀硫酸稀硫酸CZnFeCA稀硫酸稀硫酸A稀硫酸稀硫酸A负极负极:较活泼的金属较活泼的金属正极正极:较不活泼的金属或非金属导体较不活泼的金属或非金属导体-+-+-+-+根据电子或电流流动方向判断(外电路):根据电子或电流流动
4、方向判断(外电路):电子从负极流出 沿导线 流入正极电流从正极流出 沿导线 流入负极ee根据离子的定向移动方向(内电路)根据离子的定向移动方向(内电路)阳离子向正极移动阳离子向正极移动阴离子向负极移动阴离子向负极移动根据电极反应判断根据电极反应判断失电子的反应失电子的反应氧化反应氧化反应负极负极得电子的反应得电子的反应还原反应还原反应正极正极根据现象判断根据现象判断电极不断溶解:电极不断溶解:负极负极有气泡冒出、有固体析出:有气泡冒出、有固体析出:正极正极根据离子方程式判断根据离子方程式判断Fe+2H+=Fe2+H2(负极)(在正极)原电池原理的应用原电池原理的应用加快反应速率:加快反应速率:
5、(形成原电池反应,反应速率加快形成原电池反应,反应速率加快)例如,实验室制例如,实验室制H2时,由于锌太纯,反应一时,由于锌太纯,反应一般较慢,可加入少量般较慢,可加入少量CuSO4以加快反应速率。以加快反应速率。揭示钢铁腐蚀的原因及防止钢铁的腐蚀。揭示钢铁腐蚀的原因及防止钢铁的腐蚀。钢铁中含有碳,可与钢铁中含有碳,可与Fe组成原电池,发生原电组成原电池,发生原电池反应而使钢铁遭到腐蚀池反应而使钢铁遭到腐蚀 例例 X、Y、Z都是金属,把都是金属,把X浸入浸入Z的硝酸盐溶的硝酸盐溶液中,液中,X的表面有的表面有Z析出,析出,X与与Y组成原电池时,组成原电池时,Y是电池的负极。是电池的负极。X、Y
6、、Z三种金属的活动性三种金属的活动性顺序为顺序为()C因为因为X置换出置换出Z,所以金属性所以金属性负极的金属较活泼负极的金属较活泼,所以所以判断金属活动性的强弱判断金属活动性的强弱一般说来一般说来:活泼金属作负极活泼金属作负极,较不活泼的金属作正极较不活泼的金属作正极 请结合组成原电池的条件,将氧化还原反应:请结合组成原电池的条件,将氧化还原反应:Fe+CuFe+Cu2+2+=Cu+Fe=Cu+Fe2+2+设计成一个原电池。设计成一个原电池。1、电解液:、电解液:。2、电极材、电极材料:料:正极正极 ,负极,负极 。3、电极反应式电极反应式:负极负极:.正极正极:.1 1、电解液:、电解液:
7、硫酸铜、氯化铜、硝硫酸铜、氯化铜、硝酸铜等可溶性铜盐溶液酸铜等可溶性铜盐溶液 2 2、电极材料:、电极材料:负极:铁,负极:铁,正极:铜、石墨或比正极:铜、石墨或比铁不活泼的其他金属铁不活泼的其他金属 Fe 2e-=Fe 2+Cu2+2e-=Cu 制作化学电源制作化学电源怎样书写燃料电池的电极反应式和总反应式?怎样书写燃料电池的电极反应式和总反应式?书写步骤书写步骤:(:(1)写出燃烧反应,根据电解液改写燃写出燃烧反应,根据电解液改写燃料电池总反应;料电池总反应;(2)写出正极的电极反应式)写出正极的电极反应式(一般较简单一般较简单);(3)由燃料电池总反应减去正极的电极反应式得负极)由燃料电
8、池总反应减去正极的电极反应式得负极的电极反应式。的电极反应式。正极反应一般为正极反应一般为酸性介质酸性介质 碱性介质碱性介质O2+4H+4e=2H2OO2+2H2O+4e=4OH-CH4、O2、NaOH组成的燃料电池组成的燃料电池1.燃烧总化学反应燃烧总化学反应:CH4+2O2CO2+2H2O2.燃料电池总反应:燃料电池总反应:3.正极:正极:4.负极:负极:CH4+2OH-+2O2 =CO3 2-+3H2O2O2+4H2O+8e=8OH-CH4+10OH-8e=CO32-+7H2O负极负极正极正极Zn-2e-=Zn2+2H+2e-=H2还原剂还原剂(Zn)失去电失去电子,发生氧化反应子,发生氧化反应氧化剂氧化剂(H+)在铜极上在铜极上得到电子,发生还得到电子,发生还原反应原反应还原剂失去的还原剂失去的电子从锌极流电子从锌极流出出流入铜极流入铜极.经外电路经外电路Zn2+H+SO42-电流方向电流方向