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1、
慮電池的工作凍理
生活中 我們 的使用 各種各樣的 電池
實驗一
III
將鋅粉加入CuSO。溶液中,測量溶液溫度的變化,
分析能量變化的情況。記錄實驗1的現(xiàn)象和結(jié)論。
現(xiàn)象:
鋅粉溶解,有紅色物質(zhì)析出,溫度計顯示溫度迅速上升.
結(jié)論(反應(yīng)的實質(zhì)):
Zn+ Cu2+ = Zn2+ + Cu
化學能一熱能
如果鋅片加入CUSO4溶液的反應(yīng)是放熱反應(yīng),請設(shè)計 實驗將該反應(yīng)釋放的能量轉(zhuǎn)化為電能并實施你所設(shè)計 的實驗。
銅上有紅色物質(zhì)析出,電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn).
現(xiàn)象:
,鋅片減少,
結(jié)論:
Nil失去電子生 成Nnz?進入溶液銅片上
Cu2*
2、得到電子 生成CII附著在
化學能
Y
電能
原電池的裝置示意圖
鋅
CuSO4溶液
原電池的定義
電化學上將能把化學能轉(zhuǎn)化為 電能的裝置叫做原電池
原電池的工作原理示意 圖
在外電路 中電子由負 極向正極定 向移動?
鋅
CuSO4溶液
實驗三
給你一節(jié)干電池,設(shè)計實驗證明銅
鋅原電池的正負極。
現(xiàn)象
測干電池時,電流計指針偏向正極方向,測銅鋅 原電池時,電流計指針偏向銅片方向。
結(jié)論
鋅片為負極,銅片為正極。
在內(nèi)電路 中陰陽離子 分別向陽極 和陰極定向 移動.形成 閉合回路? 從而使兩個 電極反應(yīng)不 斷進行.發(fā) 生有序的電
3、 子轉(zhuǎn)移.產(chǎn) 生電流。
⑴電極反應(yīng)式:
負極(Zn) : Zn^Zn2*+2e-(氧化反應(yīng))
正極(Cu) : Cu2*+2e-->Cu (還原反應(yīng))
(正極、負極得失電子數(shù)目相等)
(2) 電池反應(yīng): 原電池的兩個電極反應(yīng)組成電池的總反應(yīng).這個總反應(yīng)叫做
原電池的電池反應(yīng)。
電池反應(yīng)式:zn+cu2+==zn2*+cu (離子反應(yīng)方程式)
Zn+CuSO4==ZnSO4+Cu (化學方程式)
(3) 電子流向:由負極流出,經(jīng)導線,流入正極
電流方向:由正極流出,經(jīng)導線,流入負極
(4) 電解質(zhì)溶液中?陽離子:向陰極定向移動
( 陰離子:向陽極極定向移動
⑸能量轉(zhuǎn)換:
4、
化學能■電能
分析思考一
1-3-3,思考原電池的電池反應(yīng)與鋅片直接跟硫 甲冋 相同點:反應(yīng)方程式相同,即本
質(zhì)相同。
不同點:電子轉(zhuǎn)移途徑不同. 鋅片直接跟硫酸銅溶液的 反應(yīng):氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)是 同時同位置進行,電子直接轉(zhuǎn) 移給氧化劑。
原電池:氧化反應(yīng)和還原 反應(yīng)是同時但在不同位賈進行 (正極發(fā)生還原反應(yīng),負極發(fā) 生氧化反應(yīng))?電子經(jīng)導線由 還原劑(鋅)轉(zhuǎn)移給氧化劑
(銅離子)
2^04
常見陽離子的放電順序:Ag*>Hg2*>Fe3*>Cu2-> H*>Pb2*>Sn2*>Fe2*>Zn2*
請同學們按照圖示,
組成裝置,據(jù)實驗現(xiàn)象判斷哪些
5、
分析思考二
1>如果用比鋅活潑的金屬鎂代替銅片,用ZnSO4溶液代替CuSO4溶 液與鋅組成原電池,如何判斷正負極?鋅片上將發(fā)生什么電極反應(yīng)?
2.原電池中電極反應(yīng)的反應(yīng)物一定來源于電極材料和電解質(zhì)溶液嗎?
電極反應(yīng)式;
負極(―):Mg+2OH" = 2e-+Mg(OH)2
正極(+ ) : 2H2O+2e = H2 f+2 OH 負極上是電極材料失電子而發(fā)生電極反應(yīng); 正極上是電解質(zhì)溶液中氧化性最強的陽離 子得電子而發(fā)生電極反應(yīng)。
(V)
裝置能構(gòu)成原電池?
UU
⑴
(X)
h2so4
(2)
(x)
lliSO4
(4)
⑶
(X)
Zr^
6、 己:”
HC1
(5)
(V)
(V)
構(gòu)成原電池的條件
(1) 有兩種活動性不同的金屬(或一種是非 金屬導體)作電極(活潑金屬做負極)
(2) 電極材料均插入電解質(zhì)溶液中
(3) 兩極相連形成閉合回路
注意:負極材料和電解質(zhì)溶液之間必須
能發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)
分析思考三
此裝置能否構(gòu)成原電池?如能請寫出電極 反應(yīng)式和電池反應(yīng)式。
正極:2H* + 2e -> H2t \^/ 電池反應(yīng):Cu + H2SO4=CuSO4 + H2 T (x)
H2so4下列裝置能否實現(xiàn)化學能向電能的轉(zhuǎn)化?如果不行,
將如何改進使其形成原電池?
7、NnSQq. CuS
Zn
改進的裝置
Z ■
鹽橋:在U形管
中裝滿用飽和
KCI溶液和瓊膠
so;
此原電池的氧化反應(yīng)和還 原反應(yīng)分別在兩個電極上進 行,與前面講的銅鋅原電池 在本質(zhì)上是完全相同的。
負極:Zn-2e->Zn2+ (氧化反應(yīng))
正極:Cu2*+2e ->Cu (還原反應(yīng))
電池反應(yīng):Zn+ Cu2+ = Zn2+ + Cu
鹽橋的作用:使Cl?向鋅鹽方向移動, K?向銅鹽方向移動,使Zn鹽和Cu 鹽溶液一直保持電中性,從而使電 子不斷從Zn極流向Cu極,使電流 持續(xù)傳導。
特點:①鋅片不與硫酸銅溶液 直接接觸,反應(yīng)后溶液
8、的溫度 不變,沒有能量損失。
② 電流強度大,電流持續(xù)穩(wěn)定。
K 如右圖所示,杠桿AB兩端分別掛有體積相同、
化學能轉(zhuǎn)化為電能的效率高
A.杠桿為導體和絕緣體時,均為A端高B端低
B.杠桿為導體和絕緣體時,均為A端低B端高
質(zhì)量相等的空心銅球和空心鐵球,調(diào)節(jié)杠桿并使其 在水中保持平衡,然后小心地向燒杯中央滴入濃 CuSO4溶液,一段時間后,下列有關(guān)杠桿的偏向
判斷正確的是(實驗過程中,不考慮鐵絲反應(yīng)及兩 球的浮力變化)(D)
C.當杠桿為絕緣體時,A端低,B端高;為導體I A端高,B端低
D.當杠桿為絕緣體時,A端高,B端低;為導體I A端低,B端高
鞏固應(yīng)用
2、判斷下列兩個裝置,哪個構(gòu)成了原電池?
若不是,請說明理由;若是,請指出正負
極名稱,并寫出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式。
Zn5()4 C11SO4
H2SO4 H2SO4
負極(Fe) : Fe-2e?—Fe
正極(C) : 2H*+2e->H2T
電池反應(yīng):Fe+2H*= Fe2*+H2T
⑴ X (2) V
課堂總結(jié)
原電池的工作原理及構(gòu)成條件
原電池與電解池的區(qū)別與聯(lián)系