通过前面的学习,我们知道化学反应过程中都有能量的变化;化学能可以转化为热能、光能、电能等,其中重点学习了化学能与热能的转化。下面我们学习化学能与电能之间的转化。
今天我们主要掌握以下几个问题:
什么叫原电池?
原电池化学原理是什么?
原电池的正负极的规定与反应类型
原电池形成条件 环节二 合作释疑 环节三 点拨拓展
(备注:合作释疑和点拨拓展可以按照顺序先后进行,也可以根据教学设计交叉进行设计) 过程设计 一 化学能转化为电能
[探究1]
Cu Zn Zn Cu Zn Cu (G)
稀硫酸 稀硫酸 稀硫酸
什么现象,什么原因?
[探究2] 若把一个电流计改换成一个小灯泡
X
稀硫酸
现象 小灯泡会发光, 结论 该装置就是一个电源。
定义:实现了化学能转化为电能的装置叫原电池
[合作释疑]
铜锌原电池
构造:用导线连接的铜锌两个电极插入稀硫酸电解质溶液,形成闭合电路
原理:锌片:Zn -2e- = Zn2+ 反应类型
铜片:2H++2e- = H2↑ 反应类型
总反应式:Zn+2H+ = Zn2++ H2↑ 反应类型
[教师点拔]
1、原电池
能把化学转转化为电能的装置或以氧化还原反应为依据(自发)使氧化反应、还原反应分别在设置的两个电极上进行,从而产生电流的装置叫原电池
常见原电池:锌锰干电池;铅蓄电池;氢氧燃料电池等;
2、原电池的正负极的规定与反应类型
失电子的极(电子流出的极)-----负极-----氧化反应
得电子的极(电子流出的极)-----正极-----还原反应
电子流向: 负极 正极
溶液中离子移动方向:
阴离子向负极(锌片)移动,阳离子向正极(铜片)移动
3、原电池原理
负极 mM - mne- =m Mnn+ 反应类型
极极 nNm+ + nme- = nN + 反应类型
总反应式:mM + nNm+ == m Mnn+ +nN 反应类型
4、原电池形成条件
(1)有电解质溶液
(2)有两个活动性不同的金属(一种金属 另一种非金属)
具体
①金-------金
②金-------非金属如:石墨
③金-------不溶性的金属氧化物
两电极浸入电解质溶液中且用导线连接或直接接触闭合回路
[指出]
1、闭合回路有多种方式 如下:
Cu Zn Cu Zn Cu Zn
稀硫酸 稀硫酸 稀硫酸
2、电极与电解质溶液可能反应,也可能不反应如生铁放入氯化钠溶液中生锈。
3、原电池中正极不参加化学反应,仅作导体,负极参加反应而溶解进入溶液
4、原电池相比于一般条件下的氧化还原反应的优点:反应速率加快;能量利用率高。
5、能把化学转转化为电能或以氧化还原反应为依据(自发)使氧化反应、还原反应分别在设置的两个电极上进行,从而产生电流的装置的装置叫原电池