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人教版新教材 第六章 第一节 第3课时 原电池原理应用 化学电源课件(共41张ppt)

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原电池原理应用 化学电源_课件

原电池原理应用 化学电源_课件

二次电池
②镍镉电池 相比于铅蓄电池具有体积小、寿命长（可充电超过500次以上 ） 的优点，广泛用于收录机、无线对讲机、电子闪光灯、电动剃 须 刀等。
二次电池 镍镉电池的电极反应 ：负极Cd：
正极NiO(OH)：
电解质为KOபைடு நூலகம்，总反应 ：
二次电池
镉是致癌物质，废弃的镍镉电池如不回收，会严重污染环境， 这 制约了镍镉电池的发展，近年来有被镍氢电池取代的趋势：
阴极，还原反应，接电源负极 ：
二次电池
铅蓄电池放电时，溶液中的pH如何变化？两个电极板的质 量 如何变化？
负极Pb→PbSO4，正极PbO2→PbSO4，因此两极板质量均 增 大。
二次电池
铅蓄电池的优缺点：
优点：可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉 。 缺点 ：比能量低、笨重、废弃电池（含铅）污染环境 。
一次电池 锌银电池（纽扣电池），也是一种常用的一次电池 ：
负极：锌
正极：Ag2O
电解质：KOH
一次电池
这种电池比能量大、电压稳定，储存时间长，适宜小电流连续 放 电，常制成纽扣式微型电池，广泛用于电子手表、照相机、计 算 器和其他微型电子仪器。
二次电池
常见的二次电池有哪些？充放电时能量发生了怎样的变化 ？ 二次电池主要有铅蓄电池、镍镉电池、锂离子电池这几类 。能量形式的变化 ：
之
外你还见过哪些电池？
电池广泛应用于生活的各个方面，你能举出几个例子吗 ？
一次电池
按照反应原理的不同，化学电池可分为以下几类 ：①一次电池 电池中活性物质（发生氧化还原反应的物质），
消 ②二次电池 耗又到称一充定电程电度池，或就蓄不电能池使，用放了电。后可再充电使活性

人教版高中化学必修第二册 第六章 第一节 第三课时 《设计原电池 化学电源》

人教版高中化学必修第二册 第六章 第一节 第三课时 《设计原电池 化学电源》

【评价任务1】
1、某兴趣小组设计的简易原电池装置如图所示。该电池 工作时,下列说法正确的是 A.锌片作正极 B.铜片上有气泡产生 C.将电能转化为化学能 D.电子由铜片经导线流向锌片
【评价任务2】
2、[课本P41-T7] 几位同学以相同大小的铜片和锌片为电极研究水果电池，得到的实验数据如 下表所示:
2Fe3++2e-====2Fe2+ Cu-2e-====Cu2+ 4、D 5、B
谢谢！ 我们下次见！
【课堂小结】
原电池的工作原理
I
I
e－
氧化反应
负极
Zn－2e－＝Zn2+ e-
e－
阴离子
电子导体
ห้องสมุดไป่ตู้e－
I
正极
阳离子
还原反应 2H++2e－＝H2↑
电解质溶液 离子导体
【课堂小结】
负极 活泼性较强的金属
流出电子的一极
原电池的电极类型判断
电极名称
正极
电极材料 电子流向
活泼性较弱的金属（或 非金属）
流入电子的一极
发生氧化反应
反应类型
发生还原反应
阴离子移向的一极
离子流向
阳离子移向的一极
溶解的一极
实验现象
增重或有气泡冒出
【评价任务参考答案】 1、B 2、(1)电极间距离 (2)锌片；化学能 (3)2 、3 (4)电极材料、电极材料的横截面积、电极插入水果的深度、同种水果的成熟程度、 水果的个数等合理答案均可以。 3、(1)2Fe3++Cu====2Fe2++Cu2+ (2)
④形成闭合回路
【问题】近年来野外生存的真人秀节目在各大卫视频繁播放。某节目中野 外生存达人用一个柠檬、一排铜钉和一排锌钉制作的水果电池用于野外生 火。你是否也可以制作一个这样的“超级柠檬电池”呢？请根据原电池的 构成要素完成P37探究（小组实验）：

原电池原理应用化学电源课件下学期高一化学人教版

原电池原理应用化学电源课件下学期高一化学人教版

2.原电池的工作原理
温故知新
氧化 反应
负极
电子沿导线传播， 有电流产生
不断溶解 阴离子移向
电解质溶液
正极
还原 反应
阳离子移向
引入
生活中常见的几种电池。
化学电源
1. 锌锰干电池——一次电池 （1）工作原理：
负极：锌筒 Zn - 2e- === Zn2+ 锌被氧化,逐渐消耗
正极：石墨棒 2MnO2 + 2 NH+4+2e- ===2MnOOH+ 2NH3
喷管喷射蒸汽来推动汽车,但未能制成实物。
(2)蒸汽动力汽车：1769年,法国人N·J·居纽制造了用煤气燃烧产生蒸汽驱动的
三轮汽车。1829年,英国的詹姆斯发明了时速25千米的蒸汽车,该车可以作为大
轿车使用。
(3)汽油汽车：1885年是汽车发明取得决定性突破的一年。德国工程师本茨和戴 姆勒、英国的巴特勒分别发明了装有汽油发动机的汽车。俄国的普奇洛夫和伏 洛波夫两人发明了装有内燃机的汽车。
2.发动机代用燃料：发动机代用燃料指使用代用燃料来替代汽油或柴油。 目前国内开发使用的发动机代用燃料包括天然气、液化石油气、甲醇、乙 醇、生物质燃料、氢气以及二甲基醚等。
材料展示
材料三:燃料热值 燃料热值也叫燃料发热量,是指单位质量(指固体或液体)或单位体积(指 气体)的燃料完全燃烧,燃烧产物冷却到燃烧前的温度(一般为环境温度) 时所释放出来的热量。
材料展示
(4)电力汽车：第一辆实际制造出来的电动车是由美国人安德森在1832到1839 年之间发明的。1898年,德国人波尔舍开发了名为“Lohner-Porsche”的电动车, 该车采用铅酸蓄电池作为动力源。
(5)现代汽车：1885年德国工程师卡尔·本茨在曼海姆制造成一辆装有汽油机 的三轮车。这一辆装有内燃动力机的汽车被认为是世界上真正的第一辆汽车, 因为它是真正以汽油为动力源的第一辆汽车,而不是蒸汽机。

《原电池工作原理》课件

《原电池工作原理》课件
《原电池工作原理》ppt 课件
• 原电池简介 • 原电池工作原理 • 原电池的应用 • 原电池实验 • 原电池的未来发展
01
原电池简介
原电池的定义
定义
原电池是一种将化学能转化为电 能的装置，由两个电极（正极和 负极）和电解质溶液组成。
描述
原电池通过氧化还原反应将化学 能转化为电能，其中电子从负极 流向正极，形成电流。
03
原电池的应用
化学电源
干电池
干电池是一种常见的化学电源，主要 利用锌和氯化铵溶液进行化学反应来 产生电流。
充电电池
充电电池是可以反复充电使用的电池 ，其工作原理与干电池类似，但可以 通过充电来延长使用寿命。
电解池
01
电解池是通过电解反应将电能转 化为化学能的装置，广泛应用于 工业生产中，如电解水制氢、电 解熔融氧化铝制铝等。
风能与原电池
利用风能发电，通过原电池储存能量，以备不时之需。
原电池在环保领域的应用
电动汽车
利用原电池为电动汽车提供动力，减少对化石燃料的依赖， 降低碳排放。
储能系统
将原电池用于家庭和工业储能系统，平衡电网负荷，提高能 源利用效率。
THANKS
感谢观看
05
原电池的未来发展
新型原电池的研究
锂硫电池
镁电池
具有高能量密度和成本效益，是下一 代电池的有力候选者。
具有高能量密度和环保性，是潜在的 下一代电池技术。
固态电池
无液态电解质，安全性更高，能量密 度更大。
原电池与可再生能源的结合
光伏发电与原电池
将光伏发电与原电池结合，实现能源储存和释放，提高可再生能源的利用率。
实验目的
探究原电池的工作原 理，理解电流的形成 机制。

新人教版高一化学必修第二册第六章第一节《化学反应与能量变化》第3-5课时 化学能与电能 教学课件

新人教版高一化学必修第二册第六章第一节《化学反应与能量变化》第3-5课时 化学能与电能 教学课件

负极：Fe－2e-＝Fe2+
⑤ (√)
正极： Cu2++2e-＝Cu
总反应：Fe+Cu2+＝Fe2++Cu
Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4
7、原电池工作原理：
电极反应式：
Zn片： Zn －2e- = Zn2+ Cu片：2H++2e- = H2 ↑
（氧化反应） （还原反应）
(x)
SO42—
H+
H+
H+
H+
SO42－
(x)
练习1. 下列装置中能够组成原电池产生电流的是( B )
解析 A项，两个电极都是Cu，不能构成原电池，错误；B项，符合 构成原电池的条件，正确；C项，Zn、Cu两个电极分别置于两个分离的 烧杯中，不能形成闭合回路，不能构成原电池，错误；D项，酒精是非电 解质，不能构成原电池，错误。
(2)Al-Cu和NaOH溶液构成的原电池中，Al作负极； 而若把NaOH溶液换为浓HNO3，则Cu作负极。
原电池正、负极判断
6、原电池电极反应式的书写
电极反应式的一般书写程序:
负极： 还原剂—ne- = 氧化产物
正极： 氧化剂 + ne- = 还原产物
明确正、负极反应生成的阴、阳离子与电解质溶液中的 离子是否共存。 若不共存，则该电解质溶液中的离子应写入正、负极反 应式。 再根据质量守恒和电荷守恒配平。
(2)在铜锌稀硫酸原电池中，电子由锌通过导线流向铜，再由铜通过 电解质溶液到达锌吗？
答：电子只能在两极和外电路中流动，不能进入溶液，在溶液中是 阴阳离子的定向移动。
(3)原电池内部阴、阳离子是如何移动的？原因是什么？ 答：阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。这是因为负极 失电子，生成大量阳离子积聚在负极附近，致使该极附近有大 量正电荷，所以溶液中的阴离子要移向负极；正极得电子，该 极附近的阳离子因得电子生成电中性的物质而使该极附近阴离 子数目相对增多，带负电荷，所以溶液中的阳离子要移向正极

课件人教版《原电池的工作原理》课件PPT

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例4. ［2019·河南省实验中学高一检测］有a、b、c、d四个金属电极，有关的反应装 置及部分反应现象如下：
实验 装置
部分 实验 现象
a极质量减小 b极质量增加
b极有气体产生 c极无变化
d极溶解 c极有气体产生
电流计指示在 导线中电流从 a极流向d极
由此可判断这四种金属的活动性顺序是 （ ）
A. d > a > c > b B. b > c > d > a
1.自然界存在多种形式的能量
氧化剂(H )在铜极上得到电 2、城市居民壮大的原因:农奴在自由城市住满一年零一天，就获得了市民身份，从此享有自由；城市工商业还为人们提供更多的发展机会。 +
（5）官营手工业的推动。
还原剂(Zn)失去电子，发 (1)背景:手工业者逐渐脱离农业，更多地为市场而生产。
子，发生还原反应
例6.(2018·天津高一检测)下列设备工作时，将化学能转化为电能的是
√A
B
C
D
锂离子电池
太阳能集热器
燃气灶
解析 A项，锂离子电池是把化学能转化为电能，故正确； B项，太阳能集热器是把太阳能转化为热能，故错误； C项，燃烧是放热反应，是把化学能转化为热能，故错误； D项，硅太阳能电池是把太阳能转化为电能，故错误。
123456
例8.下列装置能将化学能转化为电能的是
√
解析 A、C项装置中的两个金属电极相同，不能构成原电池，错误； B项，该装置符合原电池的构成条件，Zn作负极，Cu作正极，该装置能将化学能转 化为电能，正确； D项，该装置不能形成闭合回路，所以不能构成原电池，错误。
123456
123456
硅太阳能电池

新人教版必修第二册第六章化学反应和能量第一节第3课时原电池原理应用化学电源(共22张PPT)

新人教版必修第二册第六章化学反应和能量第一节第3课时原电池原理应用化学电源(共22张PPT)

将实验结果填入下表。
电极材料 铁片、铜片 铁片、镁片 铁片、碳棒 铁片、铁片 铜片、碳棒
水果 苹果 苹果 柠檬 柠檬 柠檬
电流表偏转方向
电极名称
偏向铜片 负极：铁；正极：铜
偏向铁片 负极：镁；正极：铁
偏向碳棒 负极：铁；正极：碳棒
不偏转
几乎不偏转
两个活泼性不同的电极 自发地氧化还原反应
作电解质溶液
4.如图，为氢氧燃料电池。
当电解质溶液为硫酸时，电极反应：
负极：
2H2 - 4e- === 4H+
正极：
O2+ 4e- + 4H+ === 2H2O
电池总反应：
O2+2H2 === 2H2O
； ；
。
（2）实例
利用Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑设计一个原电池
失去2×e-
0 +1
+2
0
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
得到2×e-
氧化反应：Zn- 2e- === Zn2+ 还原反应：2H++ 2e- === H2↑
负极反应 正极反应
负极反应：Zn- 2e- === Zn2+ 正极反应：2H+示（a极材料为金属锂 和石墨的复合材料，b极材料为FePO4和石墨的复合材 料），其电池反应为Li+FePO4===LiFePO4。 （1）a为 负 极，电极反应式为： Li - e- === Li+； b为 正 极，电极反应式：FePO4+ e-+Li+ ===LiFePO4。 （2）电池内部Li+由 左 侧移向 右 侧（填“左”或 “右”）。 （3）能否用磷酸溶液作电解质 否 （填“能”或“否”）。
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3.选择适宜的材料和试剂，请利用反应“Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋”设计一 个化学电池。 回答下列问题： (1)负极材料：_铜__；正极材料：_银__(或__碳__棒__)_；电解质溶液：_A_g_N__O_3_溶__液__。 (2)写出电极反应式 正极：_2_A_g_＋__＋__2_e_－_=_=_=_2_A__g_； 负极：_C_u_－__2_e_－_=_=__=_C_u_2_＋_。 (3)原电池中电子从_铜__(_负__) 极流出，电解质溶液中阴离子流向_负___极(填“正” 或“负”)。
归纳总结
用双线桥法书写电极反应式的步骤
2.水果简易电池的制作 (1)探究制作水果电池对电极材料的要求(按如图连接)
(已知电流表的指针偏向电子流入的电极)
电极材料 铁片、铜片
铁片、镁条
铁片、碳棒 铁片、铁片 铜片、碳棒
水果 苹果
苹果
柠檬 柠檬 柠檬
电流表偏转方向 偏向铜片
偏向_铁__片__
偏向_碳__棒__ _不__偏__转__ 几乎不偏转
解析 Cu不如铁活泼，则Fe作负极、Cu作正极，故①正确； 活泼金属铁作负极，电解质溶液是含有Fe3＋的溶液，故②正确； Fe不如Zn活泼，则Fe作正极、Zn作负极，故③错误； 电解质溶液必须是可溶性的铁盐溶液，故④错误。
123
人教版新教材 第六章 第一节 第3课时 原电池原理应用 化学电源课件（共41张ppt）课件PPT 部编版 课件统 编版课 件优质 课课件 免费课 件PPT
(2)探究影响电流效果的因素 【实验1】探究电极材料对电流效果的影响
电极材料
铁、铜 镁、铜
电极间距/cm
1 1
水果
苹果 苹果
电流表/μA，偏转角度 (填“大”或“小”)
_小__ _大__
实验结论：在其他条件相同时，电极材料活泼性差别越大，电流效果越好。
【实验2】探究不同水果对电流效果的影响
电极材料 锌、铜 锌、铜
电极间距/cm 1 1
水果 苹果 柠檬
电流表/μA，偏转角度 _小__ _大__
实验结论：在其他条件相同时，不同的电解质溶液，电流效果 不同 。
【实验3】探究电极间距对电流效果的影响
电极材料 锌、铜 锌、铜
电极间距/cm 1 2
水果 柠檬 柠檬
电流表/μA，偏转角度 _大__ _小__
实验结论：在其他条件相同时，两电极间距越小，电流效果 越好 。
第六章 第一节 化学反应与能量变化
核心素养发展目标
1.知道干电池、充电电池、燃料电池等化学电源的特点。 2.掌握构成电池的要素，了解不同电极材料对电池性能的影响。 3.能正确书写简单化学电源的电极反应式。
内容索引
NEIRONGSUOYIN
一、设计原电池 二、化学电源 拓展延伸 电极反应式的书写
设计原电池 01 SHE JI YUAN DIAN CHI
123
2.利用离子反应“Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋”设计原电池，下列设计不合理的是
①铜片、铁片、FeCl3溶液组成的原电池
②石墨、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池
③铁片、锌片、Fe(SO4)3溶液组成的原电池
④银片、铁片、Fe(NO3)2溶液组成的原电池
A.①②
B.②③
√C.③④
D.②④
(1)用双线桥分析上述离子反应，标出电子转移的方向和数目______________； 其中氧化反应的半反应可表示为“Fe－2e－===Fe2＋”，则还原反应的半反应 为_2_F__e3_＋_＋__2_e_－__=_=_=_2_F_e_2_＋_。
(2)若设计成原电池 ①负极材料是_铁__，选择依据是_固__体__铁__单_质__能__导__电__，__可__被__电__解__质__溶__液__中_的__F_e_3_＋_ _氧__化__为__F_e_2_＋_； ②正极材料可选用_铜__(或__石__墨__)_，选择依据是_铜__(_或__石__墨__)的__还__原__性__比__铁__弱__，__且__ _为__能__导__电__的__固__体__。 ③_F_e_C_l_3_[或__F_e_2_(_S_O_4_)3_]_溶液作电解质。 (3)写出电极反应式 正极：_2_F_e_3＋__＋__2_e－__=_=_=_2_F_e_2_＋_，负极：_F_e_－__2_e_－_=_=_=_F_e_2_＋_。 (4) 该 原 电 池 中 电 子 从 __铁__(负__)__ 极 流 出 ， 电 解 质 溶 液 中 的 阳 离 子 (Fe3 ＋ ) 移 向 _铜__或__石__墨__(_正__)_极。
知识梳理
1.依据 已知一个氧化还原反应，首先分析找出氧化剂、还原剂，一般还原剂为负 极材料(或在负极上被氧化)，氧化剂(电解质溶液中的阳离子)在正极上被 还原。
2.实例 以Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑为例
Zn－2e－===Zn2＋ 2H＋＋2e－===H2↑
Cu或C 稀硫酸
判断正误
(1)理论上任何氧化还原反应都可设计成原电池( × ) (2)原电池中负极上发生氧化反应( √ ) (3)原电池中正极材料一定发生还原反应( × ) (4)原电池中正极材料必须与电解质溶液的某种离子反应( × )
理解应用 1.理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。选择适宜的材 料和试剂，请利用反应“Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋”设计一个原电池。 回答下列问题：
电极名称 铁：_负__极__ 铜：_正__极__ 铁：_正__极__ 镁：_负__极__ 铁：_负__极__ 碳棒：_正__极__
问题讨论：水果的作用是作： 电解质溶液 。 实验结论：构成原电池的要素有： ①自发的氧化还原反应。 ②两个活泼性 不同 的电极， 电解质 溶液，形成闭合回路。 ③根据电极材料判断电极：较活泼金属作 负极 ，不活泼的金属或惰性电极 作 正极 。
归纳总结
水果电池的电流效果与电极材料、水果的种类有关，另外还与两电极 间距离以及电极插入水果的深度等因素有关。
跟踪强化
1.右图为番茄制作的水果电池，下列说法正确的是 A.一段时间后，铜片质量减小
√B.锌电极发生氧化反应
C.电流由锌通过导线流向铜 D.铜电极是该电池的负极 解析 锌的金属性强于铜，所以锌是负极，铜是正极，溶液中的氢离子在正 极得到电子生成氢气，所以选项B正确。