1、第二章,化学 必修2,第二节 化学能与电能,科学探究(课本41页),Mg,Mg,Cu,果汁,果汁,果汁,Fe,2、原电池的构成条件,1、化学电池的组成,思考与交流 (课本42页),正极、负极、电解质溶液以及容器。,电极材料,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,较活泼的金属为负极,较不活泼的金属(碳棒)为正极,A,B,铜锌原电池,电解质溶液,两个电极插入电解质溶液中。,C,铜锌原电池,稀 硫 酸,Zn,稀 硫 酸,Cu,形成闭合回路,两电极与电解质溶液必须形成闭合回路。,D,铜锌原电池,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,较活泼的金属为负极,较不活
2、泼的金属(碳棒)为正极,形成闭合回路。,两个电极插入电解质溶液中。,2、原电池的构成条件, 能自发地发生氧化还原反应,两极一液一连线,3、化学电池的反应本质,较活泼的金属发生氧化反应,电子从较活泼的金属(负极)通过外电路流向较不活泼的金属(正极),原电池反应的本质是:氧化还原反应。,练习,下列装置中属于原电池的是:,负极(Fe): Fe - 2e- = Fe2+ 正极 (C): 2H+ + 2e- = H2总反应式:Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2,电极反应式:,负极(Zn): Zn-2e- = Zn2+正极(Pb): 2H+2e- = H2 总反应式: Zn+2CH3COOH
3、=(CH3COO)2Zn+H2,负极(Fe): Fe-2e- = Fe2+正极(Cu): Cu2+2e- = Cu总反应: Fe+CuCl2 = FeCl2+Cu,4、判断原电池正、负极的方法,由组成原电池的两极材料判断:,一般是活泼的金属为负极; 活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。,根据电流方向或电子流动方向判断:,电流是由正极流向负极; 电子流动方向是由负极流向正极。,根据原电池两极发生的变化来判断:,原电池的负极总是失电子发生氧化反应, 正极总是得电子发生还原反应。,电极反应现象,不断溶解,质量减少为负极;有气体产生,或质量增加或不变为正极,水果电池,原电池原理:负极发生氧化反应,
4、正极发生还原反应,电子从负极经外电路流向正极,从而产生电流,使化学能转变成电能。(电流方向呢?),较活泼金属,较不活泼金属,负 极,正 极,发生氧化反应,发生还原反应,e-,I,电子流出,电流流入,电子流入,电流流出,请书写电极反应式:,负极: 正极: 电解质溶液:,6、原电池设计思路:,(1)能自发进行的氧化还原反应,(2)通常须两个活性不同的电极,(3)电解质溶液,(4)还原剂在负极失电子,发生氧化反应,氧化剂在正极得电子,发生还原反应,Fe,比Fe不活泼的金属或石墨,CuSO4 、CuCl2等,思 考 题,请根据反应:Fe+Cu2+=Fe2+Cu 设计原电池,你有哪些可行方案?,原电池原
5、理的应用,制作化学电源 加快反应速率:例如,实验室制H2时,由于锌太纯,反应一般较慢,可加入少量CuSO4以加快反应速率。 判断金属活动性的强弱 揭示钢铁腐蚀的原因及防止钢铁的腐蚀。钢铁中含有碳,可与Fe组成原电池,发生原电池反应而使钢铁遭到腐蚀,防止钢铁腐蚀:在钢铁的表面焊接比Fe更活泼的金属(如Zn),组成原电池后,使Fe成为原电池的正极而得到保护。,钢铁的析氢腐蚀:负极:Fe 2e- = Fe2+正极:2H+ + 2e- = H2,钢铁的吸氧腐蚀:负极:2Fe 4e- = 2Fe2+正极:2H2O + O2 + 4e- = 4OH-,1、下列四个装置中,导线中的电子由左边一极流向右边一极
6、的是( ),C,习题,如图装置,电流表G发生偏转,同时A极逐渐变粗,B极逐渐变细,C为电解质溶液,则A、B、C应是下列各组中的哪一组( ),A、A是锌,B是铜,C为稀H2SO4 B、A是铜,B是锌,C为稀硫酸 C、A是铁,B是银,C为AgNO3溶液 D、A是Ag,B是铁,C为AgNO3溶液,D,习题,请判断下列原电池的正负极情况和电流方向,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是电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为( ) ,习题四,C,因为X置换出Z,所以金属性,负极的金属较活泼,所以,下 页,上 页,首 页,小 结,结 束,把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中,用 导线两两相连组成原电池。若a、b相连时,a为 负极;c、d相连时,电流由d到c;a、c相连时, c极上产生大量气泡,b、d相连时,b上有大量气 泡产生,则四种金属的活动性顺序由强到弱的为:( )Aa b c d Ba c d b Cc a b . d Db d c a,B,作业:习题(课本45页),2、 4、7、9,