第3节 化学能转化为电能电池第1课时 原电池的工作原理第一章第一章 化学反应与能量转化化学反应与能量转化 学习目标学习目标1以以铜铜锌锌原原电电池池为为例例，熟熟悉悉原原电电池池的的工工作作原原理理。2. 会正确判断原电池的正极和负极。会正确判断原电池的正极和负极。3. 学会原电池电极反应式的书写方法。学会原电池电极反应式的书写方法。学习重点学习重点原电池的工作原理原电池的工作原理学习难点学习难点原电池的工作原理原电池的工作原理1780年，伽伐尼年，伽伐尼(Galvani,L.)青蛙抽搐实验。青蛙抽搐实验。原电池的雏形原电池的雏形理论解释理论解释：生物电观点！生物电观点！（意大利生物（意大利生物学家伽伏尼）学家伽伏尼）伏打对生物电观点的质疑伏打对生物电观点的质疑（Volta,A.1745-1827）1800年建立伏打电堆模型。年建立伏打电堆模型。伏打电池是伏打电池是实用电池的开端。实用电池的开端。普通干电池普通干电池手机电池手机电池钮扣电池钮扣电池笔记本电脑笔记本电脑 专用电池专用电池 摄像机摄像机专用电池专用电池 “神六神六”用用太阳能电池太阳能电池实验探究：原电池工作原理实验探究：原电池工作原理交流研讨1 1为为为为什什什什么么么么装装装装置置置置中中中中的的的的铜铜铜铜片片片片上上上上会会会会有有有有气气气气泡泡泡泡出出出出现现现现呢呢呢呢？该该该该现现现现象象象象和和和和铜片与稀硫酸不反应的结论相矛盾吗？铜片与稀硫酸不反应的结论相矛盾吗？铜片与稀硫酸不反应的结论相矛盾吗？铜片与稀硫酸不反应的结论相矛盾吗？2 2铜片上的电子从哪来？铜片上的电子从哪来？铜片上的电子从哪来？铜片上的电子从哪来？3 3锌片的质量有无变化？溶液中锌片的质量有无变化？溶液中锌片的质量有无变化？溶液中锌片的质量有无变化？溶液中c(Hc(H+ +) )如何变化？如何变化？如何变化？如何变化？4 4写出锌片和铜片上变化的离子方程式。写出锌片和铜片上变化的离子方程式。写出锌片和铜片上变化的离子方程式。写出锌片和铜片上变化的离子方程式。5 5电电电电流流流流表表表表中中中中指指指指针针针针发发发发生生生生偏偏偏偏转转转转说说说说明明明明有有有有电电电电流流流流通通通通过过过过，这这这这又又又又证证证证明明明明了什么呢？了什么呢？了什么呢？了什么呢？6 6 根据物理知识，判断上述原电池的正负极。根据物理知识，判断上述原电池的正负极。根据物理知识，判断上述原电池的正负极。根据物理知识，判断上述原电池的正负极。 交流研讨CuZn-为什么为什么H+在铜片上得到电子，而不是在锌片上得到在铜片上得到电子，而不是在锌片上得到电子？溶液中阴阳离子分别向哪一个电极运动？电子？溶液中阴阳离子分别向哪一个电极运动？Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+- - -Zn2+H+负极负极正极正极静电静电斥力斥力静电静电引力引力交流研讨条件一条件一原电池的电极材料原电池的电极材料结论一结论一 H2SO4溶液溶液CuZn G H2SO4溶液溶液CZn G H2SO4溶液溶液ZnZn G 有两种活动性不同的金属（或一种金属和有两种活动性不同的金属（或一种金属和一种非金属导体）做电极，较活泼的金属为负一种非金属导体）做电极，较活泼的金属为负极，较不活泼的金属（碳棒）为正极极，较不活泼的金属（碳棒）为正极AB铜锌原电池铜锌原电池条件条件二二溶液的性质溶液的性质结论二结论二 H2SO4溶液溶液CuZn G 乙乙 醇醇CuZn G两个电极插入两个电极插入电解质电解质溶液中。溶液中。两个电极插入两个电极插入电解质电解质溶液中。溶液中。C铜锌原电池铜锌原电池 稀稀 硫硫 酸酸Zn 稀稀 硫硫 酸酸Cu条件三条件三线路的连接线路的连接结论三结论三两个电极用导线相连构成闭合回路。两个电极用导线相连构成闭合回路。 H2SO4溶液溶液CuZn GD铜锌原电池铜锌原电池CuZn 稀硫酸稀硫酸- - -Zn2+H+H+灯泡灯泡等效电路等效电路原电池的正负极判断原电池的正负极判断交流研讨正极正极负极负极电流流向电流流向电子流向电子流向- - -负极：电子流出的一极负极：电子流出的一极正极：电子流入的一极正极：电子流入的一极归纳总结负极负极正极正极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1、原电池是如何构成的？、原电池是如何构成的？用用_连接连接_极板插极板插入入_中。中。在原电池中，在原电池中，_金属极板发生氧化反应，电子经导线从金属极板发生氧化反应，电子经导线从_金属一极流向金属一极流向_金属极板，溶液中易得到电子的金属极板，溶液中易得到电子的_在不活泼的金属极板发生在不活泼的金属极板发生_。 在原电池中，相对活泼的金属为在原电池中，相对活泼的金属为_极，相对不活泼的金属极，相对不活泼的金属(或或石墨电极石墨电极)为为_极。上述原电池发生的反应是：极。上述原电池发生的反应是： 在在锌电极锌电极(负极负极)： _ 在在铜电极铜电极(正极正极)：_ 电电子流方向：电子流从原电池的子流方向：电子流从原电池的_经导线流向经导线流向_。 溶液中离子运动方向：阳离子向溶液中离子运动方向：阳离子向_运动，阴离子向运动，阴离子向_运动。运动。电流方向：电流从原电池的电流方向：电流从原电池的_经导线流向经导线流向_。再从。再从_经经内电路流向内电路流向_，从而形成闭合回路。，从而形成闭合回路。2、原电池是如何工作的？、原电池是如何工作的？导线导线两块活动性不同的金属两块活动性不同的金属电解质溶液电解质溶液较活泼较活泼较活泼较活泼较不活泼较不活泼阳离子阳离子还原反应还原反应负负正正Zn-2e-=Zn2+负极负极正极正极正极正极负极负极正极正极负极负极2H+ +2e-=H2负极负极正极正极1 1、请你根据化学反应、请你根据化学反应: : Cu+2FeCl3 =CuCl2 +2FeCl2判断右边原电池的正、负极，判断右边原电池的正、负极，并写出电极反应式。并写出电极反应式。Cu CAFeClFeCl3 3溶液溶液2、请判断右边原电池的正、负极、请判断右边原电池的正、负极.ANaOHNaOH溶液溶液Mg Al负极：负极：Cu-2e =Cu正极：正极：2Fe +2e =2Fe- 2+3+ - 2+提示：提示：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2稀硫酸溶液稀硫酸溶液学以致用3.下列说法中正确的是（下列说法中正确的是（ ）A.原电池是把原电池是把 的装的装 置置B.原电池中电子流出的一极是原电池中电子流出的一极是 ， 发生氧化反应发生氧化反应C.原电池两极原电池两极 氧化反应氧化反应 和还原反应和还原反应 D.原电池中的阳离子向正极移动原电池中的阳离子向正极移动D化学能转化为电能化学能转化为电能正极正极负极负极均发生均发生分别发生分别发生学以致用4.将锌片和铜片用导线连接置于稀硫酸将锌片和铜片用导线连接置于稀硫酸中中,下列说法正确的是下列说法正确的是( )A锌片的质量逐渐锌片的质量逐渐B电流方向是从铜片向锌片电流方向是从铜片向锌片C H+在铜片表面被在铜片表面被D 极附近极附近SO42-浓度逐渐增大浓度逐渐增大B增大增大减小减小还原还原氧化氧化正正负负学以致用5.X、Y、Z、W四种金属片进入稀盐酸中四种金属片进入稀盐酸中,用导线连接用导线连接,可以组可以组成原电池成原电池,实验结果如下图所示实验结果如下图所示:则四种金属的活泼性由强到弱的顺序为则四种金属的活泼性由强到弱的顺序为_ZYXW学以致用负极负极负极负极: :还原剂还原剂还原剂还原剂-ne-ne- -氧化产物（氧化反应氧化产物（氧化反应氧化产物（氧化反应氧化产物（氧化反应) )正极正极正极正极: :氧化剂氧化剂氧化剂氧化剂+ne+ne- -还原产物还原产物还原产物还原产物 ( (还原反应还原反应还原反应还原反应) ) 还原剂失去的电子流向正极，形成定向移动的还原剂失去的电子流向正极，形成定向移动的电子流，使氧化反应和还原反应被分开在两极发电子流，使氧化反应和还原反应被分开在两极发生生,使化学能转化成电能。使化学能转化成电能。源于生活中源于生活中的偶然现象的偶然现象创新与发明创新与发明(原电池原理原电池原理)应用于生活应用于生活(各种电池各种电池)归纳总结电解质溶液电解质溶液G较较活活泼泼金金属属（）氧化反应氧化反应较较不不活活泼泼金金属属（或或非非金金属属导导体体）（+）还原反应还原反应e-两两 极极 一一 液液 成成 回回 路路氧氧 化化 还还 原原 是是 核核 心心归纳总结B 燃料电池两极材料可以同是石墨燃料电池两极材料可以同是石墨正极也可以放出正极也可以放出H2正极不参与化学反应正极不参与化学反应当堂检测B 题目解析题目解析题目解析题目解析当堂检测B 活泼的为负极活泼的为负极阳离子移向正极阳离子移向正极Zn在负极上失电子在负极上失电子当堂检测解析：Al片和片和Cu片用导线相连，插入稀片用导线相连，插入稀H2SO4中时，中时，Al比比Cu活泼，活泼，Al为负极，失电为负极，失电子被氧化为子被氧化为Al3，Cu为正极，溶液中的为正极，溶液中的H得电子被还原为得电子被还原为H2。解析：Al片和片和Cu片用导线相连，插入浓片用导线相连，插入浓HNO3中时，由于铝钝化，不能溶解，中时，由于铝钝化，不能溶解，Al为为正极，正极，Cu为负极，为负极，Cu失电子被氧化为失电子被氧化为Cu2。2Al6e=2Al3(或或Al3e=Al3)负极负极6H6e=3H2(或或2H2e=H2)正极正极2NO3-4H2e=2NO22H2O能能正极正极Cu2e=Cu2负极负极当堂检测