学年高二化学鲁科版选修一同步电池探秘省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx
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1、精要解精要解读读实验实验探究探究自主探究自主探究第1页精要解精要解读读实验实验探究探究自主探究自主探究1了解并掌握原了解并掌握原电电池池组组成条件以及工作原理。成条件以及工作原理。2学会怎学会怎样样判断判断电电源正源正负负极。极。3了解了解惯惯用用电电池种池种类类、性能以及新型、性能以及新型电电池池发发展展趋势趋势。4学会利用原学会利用原电电池原理分析日常生活中相关池原理分析日常生活中相关问题问题。课题课题1电池探秘电池探秘第2页精要解精要解读读实验实验探究探究自主探究自主探究怎怎样样判断判断电电池正池正负负极?极?提提醒醒在在电电池池中中,区区分分正正负负极极可可从从氧氧化化还还原原反反应应
2、角角度度,即即正正极极发发生生还还原原反反应应,负负极极发发生生氧氧化化反反应应,反反应应中中失失去去电电子子,电电流流入,溶液中阴离子移向负极,阳离子移向正极。流流入,溶液中阴离子移向负极,阳离子移向正极。第3页精要解精要解读读实验实验探究探究自主探究自主探究1.电电池池是是把把 转转化化成成 装装置置,其其实实质质是是发发生生了了 反反应应。以以铜铜、锌锌原原电电池池为为例例,片片失失去去电电子子,电电子子经经导导线线流流向向 片片,溶溶液液中中H从从 片片上上得得到到电电子子被被 成成氢氢原原子子,继继而而结结合合成成氢氢分分子子,在在 片片上上放放出出,其其中中电电子子流流出出极极为为
3、 极极,发发生生 反反应应,电电子子流流入入极极为为 极,极,发发生生 反反应应,总电总电池反池反应应式式为为。笃学笃学一一电池是怎样工作电池是怎样工作 化学能化学能电能电能氧化还原氧化还原锌锌铜铜铜铜还原还原铜铜负负氧化氧化正正还原还原Zn2H=Zn2H2第4页精要解精要解读读实验实验探究探究自主探究自主探究(1),(2),(3),(4)。2形成原电池条件形成原电池条件活泼性不一样电极活泼性不一样电极电解质溶液电解质溶液闭合回路闭合回路自发进行氧化还原反应自发进行氧化还原反应第5页精要解精要解读读实验实验探究探究自主探究自主探究笃学二笃学二认识几个电池认识几个电池第6页精要解精要解读读实验实
4、验探究探究自主探究自主探究PbO2 Pb 第7页精要解精要解读读实验实验探究探究自主探究自主探究(1)原理:利用原理:利用 和和 间间 提提供供电电能能电电池。池。(2)最大特点是最大特点是。(3)氢氢氧氧燃燃料料电电池池:正正极极输输入入 ,负负极极输输入入 ,电电解解质质 ,总总反反应为应为。(4)优优点:效率高,无点:效率高,无污污染,装置可重复使用。染,装置可重复使用。3燃料电池燃料电池燃料燃料氧化剂氧化剂氧化还原反应氧化还原反应工作时不停地从外界输入燃料和工作时不停地从外界输入燃料和氧化剂氧化剂氧气氧气氢气氢气KOH2H2O2=2H2O第8页精要解精要解读读实验实验探究探究自主探究自
5、主探究4化化学学电电池池表表示示方方法法为为:()负负极极()|电电解解质质|正正极极(),请请用用这这种方法表示以下原种方法表示以下原电电池池锌锰锌锰干干电电池:池:,锌锌氧化汞氧化汞电电池:池:,铅铅蓄蓄电电池:池:,氢氢氧燃料氧燃料电电池:池:,铜锌铜锌原原电电池:池:,碱性碱性锌锰电锌锰电池:池:。()Zn|NH4Cl,ZnCl2|MnO2,C()()Zn|KOH|HgO,C()()Pb|H2SO4|PbO2()()Pt,H2|KOH|O2,Pt()()Zn|H2SO4|Cu()()Zn|KOH|MnO2,C()第9页精要解精要解读读实验实验探究探究自主探究自主探究【慎思慎思1】原原电
6、电池两极判断。池两极判断。提醒提醒规律:负氧正还。规律:负氧正还。普普通通是是活活泼泼金金属属作作负负极极,不不活活泼泼金金属属或或导导电电非非金金属属作作正正极极,但但不不一一定定是是两两极极材材料料发发生生反反应应。电电池池负负极极电电子子流流出出极极失电子极失电子极活泼金属发生氧化反应。活泼金属发生氧化反应。电池正极电池正极电子流入极电子流入极得电子极得电子极还原反应。还原反应。第10页精要解精要解读读实验实验探究探究自主探究自主探究【慎思慎思2】怎怎样样判断某种装置是否是原判断某种装置是否是原电电池?池?提提醒醒原原电电池池工工作作原原理理是是要要有有电电子子定定向向移移动动形形成成电
7、电流流,所所以以看看哪哪种种装装置置能能够够形形成成原原电电池池,就就要要看看这这一一装装置置是是否否满满足足以下四个条件:以下四个条件:(1)能发生氧化还原反应。能发生氧化还原反应。(2)有活泼性不一样两极材料。有活泼性不一样两极材料。(3)有电解质溶液。有电解质溶液。(4)能组成闭合回路。能组成闭合回路。第11页精要解精要解读读实验实验探究探究自主探究自主探究关键点一关键点一|葡萄糖化学性质葡萄糖化学性质知识关键点实实例例概念概念将化学能转化为电能装置(如右图)自自发发反反应应:实实质质化学能化学能转转化化为电为电能能组成前提能自能自发发地地发发生氧化生氧化还还原反原反应应组成条件(1)两
8、个两个电电极极(2)电电解解质质溶液溶液(3)“两极两极”“”“一液一液”连连成回路成回路(4)能自能自发发地地发发生氧化生氧化还还原反原反应应第12页精要解精要解读读实验实验探究探究自主探究自主探究知识关键点实实例例电极组成负极:还原性相对较强材料正极:还原性相对较弱材料Zn板板负负极极Cu板板正极正极电电极反极反应应负负极:失去极:失去电电子,氧化反子,氧化反应应正极:得到正极:得到电电子,子,还还原反原反应应负负极:极:Zn2e=Zn2正极:正极:Cu22e=Cu电电荷流向荷流向电电流流向流流向外外电电路:路:电电子由子由负负极流向正极,极流向正极,电电流方向相反流方向相反内内电电路:阴
9、离子移向路:阴离子移向负负极,阳极,阳离子移向正极,离子移向正极,电电流由流由负负极流极流向正极向正极外外电电路:路:电电子由子由Zn板板经导经导线线流向流向Cu板;板;内内电电路:路:SO、OH移向移向Zn板板(负负极极);Cu2、Zn2移移向向Cu板板(正极正极)第13页精要解精要解读读实验实验探究探究自主探究自主探究知识关键点实实例例电极反应式与反应总式关系两个两个电电极反极反应应式加合,式加合,即得反即得反应总应总式式负负极:极:Zn2e=Zn2正极:正极:Cu22e=Cu总总式:式:ZnCu2=Zn2Cu主要作用(1)制作电池(2)预防金属被腐蚀(3)提升化学反应速率(1)制作干制作
10、干电电池、池、铅铅蓄蓄电电池池(2)用粗用粗锌锌代替代替纯锌纯锌制取制取H2,反,反应应速率快速率快(3)Fe与与Cu相相连连接,接,处处于于电电解解质质溶液中,溶液中,Cu受保受保护护第14页精要解精要解读读实验实验探究探究自主探究自主探究【例例1】氢氢氧氧燃燃料料电电池池是是符符合合绿绿色色化化学学理理念念新新型型发发电电装装置置。如如右右图图为为电电池池示示意意图图,该该电电池池电电极极表表面面镀镀一一层层细细小小铂铂粉粉,铂铂吸附气体能力吸附气体能力强强,性,性质稳质稳定,定,请请回答:回答:(1)氢氢氧氧燃燃料料电电池池能能量量转转化化主主要要形形式式是是_,在在导导线线中中电电子子
11、流流动动方方向向为为_(用用a、b表示表示)。(2)负负极反极反应应式式为为_。(3)电电极表面极表面镀铂镀铂粉原因粉原因为为_。第15页精要解精要解读读实验实验探究探究自主探究自主探究第16页精要解精要解读读实验实验探究探究自主探究自主探究解解析析(1)原原电电池池工工作作原原理理是是将将化化学学能能转转化化成成电电能能。因因为为燃燃料料电电池池电电池池反反应应式式就就是是它它燃燃烧烧化化学学方方程程式式,所所以以该该燃燃料料电电池池电电池池反反应应式式为为:2H2O2=2H2O,其其中中氢氢元元素素从从零零价价升升至至1价价,失失去去电电子子,即即电电子子从从a流流向向b。(2)负负极极为
12、为失失去去电电子子一一极极,即即H2失失电电子子生生成成H,因因为为溶溶液液是是碱碱性性,故故电电极极反反应应式式左左右右应应各各加加上上OH。(3)铂铂粉粉接接触触面面积积大大,能能够够加加紧紧化化学学反反应应速速率率。(4).Li从从零零价价升升至至1价价,作作还还原原剂剂。.H2O中中H从从1价价降降至至H2中零价,作氧化剂。中零价,作氧化剂。第17页精要解精要解读读实验实验探究探究自主探究自主探究答案答案(1)由化学能由化学能转变为电转变为电能由能由a到到b(2)2H24OH4e=4H2O或或H22OH2e=2H2O(3)增大增大电电极极单单位面位面积积吸附吸附H2、O2分子数,加分子
13、数,加紧电紧电极反极反应应速率速率(4)LiH2O第18页精要解精要解读读实验实验探究探究自主探究自主探究【体验体验1】以下装置能以下装置能够组够组成原成原电电池是池是 ()。第19页精要解精要解读读实验实验探究探究自主探究自主探究解解析析组组成成原原电电池池要要有有四四个个基基本本条条件件:电电解解质质溶溶液液、两两个个活活泼泼性性不不一一样样电电极极并并插插入入电电解解质质溶溶液液中中组组成成闭闭合合回回路路、能能够够自自发发进进行行氧氧化化还还原原反反应应。四四个个条条件件相相互互联联络络,不不能能孤孤立立。B项项中电极均为中电极均为Cu,D项中所用乙醇为非电解质,不可。项中所用乙醇为非
14、电解质,不可。答案答案AC第20页精要解精要解读读实验实验探究探究自主探究自主探究1原电池正负极判断原电池正负极判断关键点二关键点二|原电池正负极判断及电极反应式书写原电池正负极判断及电极反应式书写 原原电电池池有有两两个个电电极极,一一个个是是正正极极,一一个个是是负负极极,判判断断正正极和负极方法是:极和负极方法是:(1)由由组组成成原原电电池池两两极极电电极极材材料料判判断断。普普通通是是活活泼泼性性强强金金属为负极,活泼性较弱金属或能导电非金属为正极。属为负极,活泼性较弱金属或能导电非金属为正极。(2)依依据据外外电电路路中中电电流流方方向向或或电电子子流流动动方方向向判判断断。电电流
15、流是是由正极流向负极;电子流动方向是由负极流向正极。由正极流向负极;电子流动方向是由负极流向正极。第21页精要解精要解读读实验实验探究探究自主探究自主探究(3)依依据据原原电电池池里里电电解解质质溶溶液液内内离离子子定定向向移移动动方方向向判判断断。在在原原电电池池电电解解质质溶溶液液内内,阳阳离离子子移移向向极极是是正正极极,阴阴离离子子移移向向极极是是负负极。极。(4)依依据据原原电电池池两两极极发发生生改改变变来来判判断断,原原电电池池负负极极总总是是失失电电子子发发生氧化反生氧化反应应,其正极,其正极总总是得是得电电子子发发生生还还原反原反应应。(5)依依据据现现象象判判断断。溶溶解解
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