鲁科版 (2019)选择性必修1第2节 化学能转化为电能——电池教学课件ppt

这是一份鲁科版 (2019)选择性必修1第2节 化学能转化为电能——电池教学课件ppt，共19页。PPT课件主要包含了↘e-，e-↗，氧化反应，还原反应，e-↑，↓e-，H+→，←SO42-，工作原理，电子导体等内容，欢迎下载使用。
下图为氢氧燃料电池构成要素图，试回答下列问题：
(1)燃料电池在工作时，H2和O2并没有接触，为什么在线路中会形成电流？
分析：H2和O2在两个石墨电极上得失电子能力不同，在两个电极上形成电势差，H2在左侧石墨电极失去电子，电子在电势差的作用下经导线流向右侧石墨电极，氧气在右侧石墨电极上得到电子，从而形成电流。
2H2 + O2 = 2H2O
负极： 2H2 --4e- = 4H+
正极： O2 + 4H+ + 4e- =2H2O
(2)稀硫酸在原电池中起到什么作用？如果换成乙醇，电流表指针还能偏转吗？
分析：稀硫酸中存在自由移动的离子，起到传导电荷的作用，如换成乙醇，则电流表指针则不会偏转，因为乙醇为非电解质，无自由移动的离子，无法传导电荷，无法形成闭合回路，故电流表指针不会偏转。
注：电子只能在外电路（导线）移动，内电路中(电解质溶液中)只有离子的移动
还原剂和氧化剂分别在两个不同的区域发生氧化反应和还原反应，并通过能导电的物质形成闭合回路产生电流。
把化学能转化为电能的装置
Zn与CuSO4溶液反应的能量变化
实验一： Zn与CuSO4溶液反应
现象：Zn逐渐溶解，溶液蓝色逐渐变浅， 有紫红色物质析出，温度计的示数升高
实验二：Zn片+Cu片+ CuSO4溶液
现象：锌片逐渐溶解，铜片变粗,温度计的示数略有上升
Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu
负极: Zn - 2e- = Zn2+氧化反应正极: Cu2+ + 2e- = Cu还原反应总反应：Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu
化学能转化为电能和热能
锌片失去电子，铜离子得到电子，两极之间溶液离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动，构成闭合回路，使两个电极反应不断进行，发生有序的电子转移过程，产生电流。
⑴.能自发进行放热的氧化还原反应
⑵.活泼性不同的两个电极（电极材料）
⑶.电解质溶液⑷形成闭合回路（离子导体和电子导体）
注：①正极材料最好选择不与离子导体发生应且能导电的固体
②原电池两极也可以都是惰性电极
电极材料能否用Ca. Na、K？
①电极材料②电子或电流的流向③阴阳离子的迁移方向④两极的反应类型⑤两极的现象
原电池的正负极如何判断？
5、电极反应和电池反应
①定义：电极上进行的半反应。
②表示形式：电极反应式
下列装置能否实现化学能向电能的转化？如果不行，将如何改进使其形成原电池？
锌片逐渐溶解，铜片变厚，溶液的蓝色逐渐变浅，温度计的指数几乎不变，检流计的指针发生偏转。
负极: Zn - 2e- = Zn2+正极: Cu2+ + 2e- = Cu Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu
两个电极反应是在彼此隔离的条件下进行，电极与电解质溶液不直接接触发生反应，避免直接发生化学反应而造成能量损失，清楚地揭示出电池中发生的化学反应。
通常装有琼脂凝胶，内含氯化钾或硝酸铵
①将两个隔离的电解质溶液连接起来，形成闭合回路，传导电流
②平衡电荷，通过盐桥中阴离子向负极区定向移动，阳离子向正极区定向移动，使两极电解质溶液保持电中性。
一般原电池中负极金属较活泼
如：在锌与稀硫酸反应制氢气时，向稀硫酸中加入少量硫酸铜溶液或改用粗锌与稀硫酸反应。
X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出，X与Y组成原电池时，Y为电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为（ ） A．X＞Y＞Z B．X＞Z＞Y C．Y＞X＞Z D．Y＞Z＞X
铜片上有气泡产生，锌片逐渐溶解，电流表指针发生偏转
思考： 1、请将氧化还原反应：Fe + Cu2+ = Cu + Fe2+设计成一个原电池
【思考】你的设计方案是什么？
2.下列是原电池的是（ ）