第1章

化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化

第2節(jié)

化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能-電池

第1課時(shí)

原電池的工作原理中國(guó)登月飛船登陸月球模擬圖原電池是意大利科學(xué)家伏打于1799年捕捉到原電池的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并加以研究，發(fā)明了世界上第一個(gè)電池——伏打電池你知道嗎普通干電池手機(jī)電池鈕扣電池筆記本電腦專(zhuān)用電池

攝像機(jī)專(zhuān)用電池

“神六”用太陽(yáng)能電池化學(xué)與生活密切相關(guān)電池究竟是一種什么樣的裝置？它們?cè)诠ぷ鲿r(shí)，裝置中發(fā)生了什么變化？聯(lián)想.質(zhì)疑

活動(dòng)·探究一、原電池的工作原理實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能量變化CuSO4溶液①電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；②鋅片溶解，其表面出現(xiàn)一層紅色的固體物質(zhì)；CuSO4溶液顏色變淺；銅片表面也出現(xiàn)一層紅色的固體物質(zhì)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能思考1.在鋅片和銅片表面分別發(fā)生了哪些變化？2.電子從哪里來(lái)，到哪里去？3.電池的正極和負(fù)極分別是什么？判斷依據(jù)是什么？4.溶液中有哪些看不見(jiàn)的動(dòng)作？電子流動(dòng)方向Cu2+SO42-銅鋅原電池工作原理電池反應(yīng)：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu正極負(fù)極鋅片（Zn)銅片（Cu）鋅片失電子電子沿導(dǎo)線傳遞，從而產(chǎn)生電流即化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能發(fā)生氧化反應(yīng)陽(yáng)離子移向正極陰離子移向負(fù)極溶液中通過(guò)離子的定向移動(dòng)產(chǎn)生電流Zn-2e-Zn2+

Cu2++2e-Cu負(fù)極

反應(yīng)負(fù)極

反應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng)銅離子得電子思考1.如果用比鋅活潑的鎂代替銅片，用硫酸鋅溶液代替硫酸銅溶液，與鋅組成原電池，鋅片上將發(fā)生怎樣的反應(yīng)？Zn2++2e-Zn2.銅鋅單液原電池有什么缺陷？氧化劑、還原劑直接接觸，導(dǎo)致部分銅離子直接在鋅片得電子析出銅，降低電池的效率。CuSO4溶液?jiǎn)我涸姵厝绾胃倪M(jìn)單液原電池的弊端由鹽橋連接的兩溶液保持電中性，兩個(gè)燒杯中的溶液連成一個(gè)通路。導(dǎo)線的作用是傳遞電子，溝通外電路。而鹽橋的作用則是溝通內(nèi)電路。

鹽橋中裝有飽和的KCl溶液和瓊脂制成的膠凍，膠凍的作用是防止管中溶液流出?？墒褂伤B接的兩溶液保持電中性，否則鋅鹽溶液會(huì)由于鋅溶解成為鋅離子而帶上正電，銅鹽溶液會(huì)由于銅的析出減少了銅離子而帶上了負(fù)電。鹽橋保障了電子通過(guò)外電路從鋅到銅的不斷轉(zhuǎn)移，使鋅的溶解和銅的析出過(guò)程得以繼續(xù)進(jìn)行。導(dǎo)線的作用是傳遞電子，溝通外電路，而鹽橋的作用則是溝通內(nèi)電路。電池反應(yīng)：Zn+CuSO4=ZnSO4+CuZn-2e-Zn2+

Cu2++2e-Cu負(fù)極

正極

1.在鹽橋插入之前，檢流計(jì)指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)？2.在鹽橋插入之后，是否有電流產(chǎn)生？3.與銅鋅原電池相比該原電池具有什么特點(diǎn)？4.通過(guò)本活動(dòng)，你對(duì)原電池有了哪些新的認(rèn)識(shí)？【交流.討論】雙液原電池比單液原電池的優(yōu)點(diǎn)：（1）有利于最大程度的將能量轉(zhuǎn)化為電能。（2）可以獲得單純的電極反應(yīng)，便于分析電極過(guò)程。思考題請(qǐng)根據(jù)反應(yīng):Fe+2Fe3+=3Fe2+設(shè)計(jì)原電池，你有哪些可行方案?要求：畫(huà)出電池裝置簡(jiǎn)圖，闡述設(shè)計(jì)思路，寫(xiě)出工作原理學(xué)以致用1.如右圖所示，如果電流計(jì)偏轉(zhuǎn)，a變粗，b變細(xì)，符合這一情況的是（

）a是鋅，b是銅c是硫酸溶液B.a是鐵，b是銀，c是硝酸銀溶液C.a是銀，b是鐵，c是硝酸銀溶液D.a是鐵，b是碳，c是氯化銅溶液C2.原電池的正極一定是（

）A.化學(xué)性質(zhì)較活潑的金屬B.化學(xué)性質(zhì)較不活潑的金屬C.電子流出極D.電子流入極3.下列說(shuō)法中正確的是（

）A.原電池是把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置B.原電池中電子流出的一極是正極，發(fā)生能夠氧化反應(yīng)C.原電池兩極均發(fā)生氧化還原反應(yīng)D.原電池中的陽(yáng)離子向正極移動(dòng)DD4.我國(guó)首創(chuàng)的海洋電池以鋁板為負(fù)極，鉑網(wǎng)為正極，海水為電解質(zhì)溶液，空氣中的氧氣與鋁反應(yīng)產(chǎn)生電流。電池總反應(yīng)為4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)3，下列說(shuō)法不正確的是（

）A.正極反應(yīng)式為：2H2O+O2+4e－→4OH－B.電池工作時(shí)，電流由鋁電極沿導(dǎo)線流向鉑電極C.以網(wǎng)狀的鉑為正極，可增大與氧氣的接觸面積D.該電池通常只需要更換鋁板就可繼續(xù)使用B5.由A、B、C、D四種金屬按下表中裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象填表：裝置

稀硫酸CuSO4溶液稀硫酸現(xiàn)象金屬A不斷溶解C的質(zhì)量增加A上有氣體產(chǎn)生正極反應(yīng)式

4種金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序

H++2e-H2↑Cu2++2e-