化学选择性必修1实验活动5 制作简单的燃料电池授课课件ppt

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电池在日常生活中的应用随处可见
将锌片和铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中
锌片上有气泡冒出，铜片上无现象
用导线在锌片和铜片之间串联一个电流表
【实验结论】装置中有电流产生，化学能转化为电能
实验探究——锌铜原电池
一、原电池的基本概念1．概念：原电池是将化学能转化为电能的装置。2．本质：氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行。3．电极：（1）负极：________电子，发生________反应； （2）正极：________电子，发生________反应。
一、原电池的基本概念4．构成原电池的条件：（1）自发进行的氧化还原反应；（2）两个活动性不同的电极；（3）电解质溶液（或熔融电解质）；（4）形成闭合回路。
二、锌铜原电池的工作原理
Zn - 2e- === Zn2+
2H+ + 2e- === H2↑
Zn + 2H+ === Zn2+ + H2↑
负 正
正 负
三、盐桥的作用（1）形成闭合回路；（2）平衡电荷，使溶液呈电中性；（3）避免电极与电解质溶液直接反应，减少电流的衰减，提高原电池的工作效率。
四、原电池的应用1．比较金属活动性两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属比正极的金属活泼。
有两种金属a和b，用导线连接后插入稀硫酸中，观察到a极溶解，b极上有气泡产生。则：金属_____是负极，金属_____是负极；金属活动性：________。
四、原电池的应用2．加快氧化还原反应的速率一个氧化还原反应，构成原电池时的反应速率比直接接触的反应速率快。
铁和稀 H2SO4 反应时，若加入少量 CuSO4溶液，Fe 与 CuSO4 反应生成 Cu，形成 Fe | 稀硫酸 | Cu 原电池，加快产生H2的速率。
四、原电池的应用3．设计原电池理论上，任何一个自发的氧化还原反应，都可以设计成原电池。利用原电池原理设计和制造原电池，可以将化学能直接转化为电能。
将反应2Fe3+＋Cu === 2Fe2+＋Cu2+设计成原电池。
【变2】控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I- 2Fe2＋＋I2 设计成如下图所示的原电池。下列判断错误的是A．反应开始时，甲中的石墨电极为正极B．反应开始时，乙中的石墨电极上I-发生氧化反应C．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态D．电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极
题型一：原电池的工作原理
【变3-1】高密度储能电池锌溴电池如图所示，放电时总反应为Zn+Br2=ZnBr2。下列说法错误的是A．放电时，电极M为正极B．放电时，负极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+C．充电时，ZnBr2溶液的浓度增大D．充电时，每转移2mle-，理论上有1mlZn2+通过离子交换膜从左向右扩散
题型二：带离子交换膜的原电池
【例5】3.25 g锌与100 mL 1 ml·L-1的稀硫酸反应，为了加快反应速率而不改变H2的产量，可采取的措施是A．滴加几滴浓盐酸B．滴加几滴浓硝酸C．滴加几滴硫酸铜溶液D．加入少量锌粒
【变6】设计原电池装置证明Fe3＋的氧化性比Cu2＋强。（1）写出能说明氧化性Fe3＋大于Cu2＋的离子方程式：___________。（2）若要将上述反应设计成原电池，电极反应式分别是：①负极：___________②正极：___________。（3）画出装置图，指出电极材料和电解质溶液：①不含盐桥 ②含盐桥
【答案】（1）2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋（2） Cu-2e-=Cu2＋ 2Fe3＋＋2e-=2Fe2＋