高二化学鲁科版选修1 31 电池探秘 课件(张)(共张PPT)[可修改版ppt]

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课程目标引航
情景思考
基础知识
重点难点
典型例题
随堂练习
知识点1
知识点2
知识点 1 原电池的工作原理 【例题 1】 实验室备有如下用品:铁片、铜片、锌片、碳棒、FeCl3 溶液、CuCl2 溶液、ZnCl2 溶液及导线。 (1)若选用铜片、碳棒、FeCl3 溶液及导线构成原电池,画出其装置图: 判断该电池的正极材料是 ,负极材料是 ,正极反应 式 ,负极反应式 ,电池反应式 。 (2)以下装置属于原电池的是 ,并在是原电池的装置图上画出电子流 动的方向。
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情景思考
基础知识
重点难点
典型例题
随堂练习
1
2
3
4
5
3 关于如图所示装置的叙述,正确的是(
)。
A.铜是负极,铜片上有气泡产生 B.铜片质量逐渐减少 C.电流从锌片经导线流向铜片 D.氢离子在铜片表面被还原 解析:所给装置应为原电池,锌作负极,铜作正极,锌失去电子逐渐溶解,在铜片放 出氢气,电子由锌经导线流向铜,故应选 D。 答案:D
3
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重点难点
典型例题
随堂练习
汽车是人们生活中的重要交通工具,而汽车排放的尾气又是造成日益严重 的环境污染的重要原因,为此,人们急需寻找一种代用燃料。科学家经过几十年 的精心研究发现,用氢燃料电池作汽车动力无污染环境的有害成分产生,因此, 使用氢燃料电池的汽车才是名副其实的“绿色燃料”汽车。电池是将化学能转 化为电能的装置,其原理是什么?氢氧燃料电池又是如何工作的?这一课时我们 将揭开这些疑问。
4
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情景思考
基础知识
重点难点

(2)氢氧燃料电池
氢氧燃料电池构造示意图
用氢气和氧气作为电极燃气，铂或活性炭作电极，40%的氢氧化钾溶液 作电解质溶液。 负极反应式：2H2＋4OH－－4e－===4H2O 正极反应式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 总反应式：2H2＋O2===2H2O
(3)甲烷——氧气燃料电池：用甲烷和氧气作为电极燃 气，铂作电极，40%的氢氧化钾溶液作电解质溶液。
2H2＋O2===2H2O
4．化学电池的表示方法为：(－)负极(＋)|电解质|正极(＋)，请用这种方 法表示下列原电池 锌锰干电池：， 锌氧化汞电池：， (－)Zn|NH4Cl，ZnCl2|MnO2，C(＋) 铅蓄电池：， 氢氧燃料电池：， (－)Zn|KOH|HgO，C(＋) 铜锌原电池：， (－)Pb|H2SO4|PbO2(＋) 碱性锌锰电池：。
要点二 |原电池正负极的判断及电极反应式的书写
1．原电池正负极的判断
原电池有两个电极，一个是正极，一个是负极，判断正 极和负极的方法是： (1)由组成原电池两极的电极材料判断。一般是活泼性强 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。 (2)根据外电路中电流方向或电子流动方向判断。电流是
笃学一
电池是怎样工作的
1.电池是把转化成的装置，其实质是发生了反应。以铜、锌原电池为例， 化学能 电能 片失去电子，电子经导线流向片，溶液中的H＋从片上得到电子被成氢 氧化还原 原子，继而结合成氢分子，在片上放出，其中电子流出的极为极，发 锌 生反应，电子流入的极为极，发生反应，总的电池反应式为。
放电 充电
2PbSO4＋2H2O。
优点：充、放电方便，稳定性强。 缺点：体积大，不方便，寿命短。 其他充电电池：镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池。

Cu Cu2++2e2Fe3++Cu Cu2++2Fe2+ (2)A、D
2Fe2+
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知识点1 知识点2
重点难点
典型例题
随堂练习
点拨:正确理解并熟记原电池原理是解题的基础:(1)电极名称规定:活泼金属是 负极,相对不活泼的金属或非金属是正极;(2)在外电路,电子由负极流向正极,电 流由正极流向负极;(3)电极反应式中,负极:还原剂 氧化产物+ne-,正极:氧化 剂+ne- 还原产物;正极上得电子发生还原反应的物质可能是溶液中的阳离 子,也可能是电解质溶液中溶解的 O2,而正极本身不损耗。负极上失电子的物质 可能是电极本身,也可能是其他物质发生氧化反应。
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基础知识
一二
重点难点
典型例题
随堂练习
不能简单地按两极材料的金属活动性来确定正、负极,否则容易出错。如 当镁、铝在酸性溶液中形成原电池时,活泼的镁为负极;当镁、铝在碱性溶液中 形成原电池时,恰恰相反,此时铝为负极。再如铜和铝作电极用导线相连,插入浓 硝酸中时,由于铝在浓硝酸中发生钝化,而铜能与浓硝酸迅速反应,所以此时铜 比铝活泼,铜作负极。也就是说原电池的正负极不但与材料的金属活动性有关, 还与电解质溶液有关。
4.根据原电池两极发生的变化判断,负极总是失电子发生氧化反应,正极得 电子发生还原反应。
5.根据现象判断,溶解的一极为负极,质量增加或有气泡放出的一极是正极。 6.若两极都是惰性电极(如燃料电池),则可以通过电池反应式来分析:如碱 性甲醇燃料电池,其总反应式为 2CH3OH+3O2+4KOH 2K2CO3+6H2O,由于 CH3OH 被氧化,则通入甲醇的一极为负极,通入氧气的一极为正极。

锌筒（负极）
石墨棒（正极） NH4Cl、ZnCl2 和 H2O等 MnO2和C
普通酸性锌-锰干电池的 结构
改进型干电池：碱性锌-锰干电池
优点：携带方便 缺点：电量小，污染大
［名师课堂教学］高中化鲁科版选修 一电池 探秘PPT 课件（ 完整版 PPT)
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若将氢气换成甲醇，写出各电极的电极反应
［名师课堂教学］高中化鲁科版选修 一电池 探秘PPT 课件（ 完整版 PPT)
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点燃
2 H2 + O2 === 2 H2O
氢氧燃料电池
燃料电池： 把能源中燃料燃烧反应的化学能
直接转化为电能的“能量转换器”
电极 名称 负极(-)
正极(+)
定义
失电子的一极 得电子的一极
反应类型 电子流动的 方向
氧化反应 负极-导线还原反应 正极
口决：负氧化 — 正还原
［名师课堂教学］高中化鲁科版选修 一电池 探秘PPT 课件（ 完整版 PPT)
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电池探秘
普通锌锰电池
镍 镉 电 池
锂离子电池
碱性电池 镍氢电池
小型高性能燃料 电池
学习目标：
1．以铜锌原电池为例，分析原 电池的工作原理，知道原电池的组成条件。
2．了解如何从实验室中的原电池改进到实 际应用的电池。
3．介绍日常生活中常用的化学电源和新型化 学电池，了解电池的发展方向。
4．体会化学知识在实际生活中的应用。

由铜（正极）流出经导线流入锌（负极）
3、电解质溶液中阴阳离子的移动方向。 阴离子向锌（负极）移动，阳离子向铜（正极）移动 4、两个电极上分别发生了怎样的反应？试着写出相应 的电极反应。 负极：Zn - 2e- = Zn2+ (氧化反应)
正极: 2H+ + 2e- = H2 ↑ (还原反应) 总反应： Zn + 2H+ = Zn2+ + H2 ↑
两极 一液 一连线
构成原电池的前提： 必须是自发的氧化还原反应
试一试：
判断下列装置哪些能构成原电池？并解释不能构成原 电池的原因？
③
小结：
把化学能转化成电能的装置叫做原电池
负极
正极
原电池的工作原理
（以铜锌原电池为例） 1、外电路中电子的流动方向。
由锌（负极）经导线流向铜（正极）
2、 原电池中电流的流动方向。
你能找出格林太 太的病因吗？
教学目标：
知识与技能： 1.了解化学能与其它形式能量的相互转化。 2.通过实验探究，进一步探究原电池的形成条件 3. 了解常见的电池及化学科学在能源开发和利用方 面的重要应用 过程与方法： 1.通过“活动、探究原电池的形成条件”培养学生 的观察能力、实验能力和分析推理能力。 2.利用微课开拓学生的视野，知道电池在生活中的 应用 。 情感态度与价值观
小
结
原电池定义 原电池的工作原理 原 电 池 构成原电池的条件 原电池正负极判断
原电池电极反应的书写
微课助学
同学们观看微课铅蓄电池和甲烷燃料电池， 加深对原电池原理的认识和理解
作为一个电池的消费者，你希望使用怎样的电池？ 假如你是一个电池的研究者你应该开发怎样的电池？ 作为地球村的一员，除了应用电池我们还应该承担什 么义务？

× 没有闭合回路
二、认识各种电池
负极：Zn – 2e- = Zn2+
干电池
正极：2NH4++ 2e- = 2NH3+H2
总反应：Zn +2NH4+= Zn2++ 2NH3+H2
锌筒（负极）
石墨棒（正极） NH4Cl、ZnCl2 和 H2O等 MnO2和C
普通酸性锌-锰干电池的 结构
改进型干电池：碱性锌-锰干电池
编 电极和溶液 号
1 Zn-Cu-稀硫酸
2 3
Zn-Cu-酒精
Zn-Cu-橘子
是否能构成原电池 原因
√ ×
√
非电解质溶液
4 Zn-Cu-稀硫酸 5 Zn-Zn-稀硫酸
√ ×
两电极相同
6 Zn-Cu-稀硫酸
√
7 Cu-C-稀硫酸
8 Zn- Cu -苹果
√
9 Zn、Cu分别插入两个不
同的苹果中
×
没有自发的氧化还原反应
请你利用学过的知识分析:
1、导线连接后,铜片上产生什么气体? 为什么会在铜片上产生？ 2．电流计指针偏转说明了什么问题？ 3．写出锌片和铜片上变化的离子方程 式、反应类型。
锌片： Zn Zn2+ +2e－ （氧化反应） 铜片： 2H++2e－ H2↑（还原反应）
总反应式： Zn+2H+＝Zn2+ +H2↑
氢氧燃料电池
燃料电池： 把能源中燃料燃烧反应的化学能
直接转化为电能的“能量转换器”
多孔性金属电极，具有催化性能
优点：效率高、无污染，装置可持续使用
化学电池的表示方法

Pt电极
O2
KOH
氢氧燃料电池模拟
若将氢气换成甲醇，写出各电极的电极反应
高中化学鲁科版 选修一 3.1 电池探秘(共17张PPT)
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点燃
2 H2 + O2 === 2 H2O
氢氧燃料电池
燃料电池： 把能源中燃料燃烧反应的化学能
直接转化为电能的“能量转换器”
电极名称及电极反应：
电极 名称 负极(-)
正极(+)
定义
失电子的一极 得电子的一极
反应类型 电子流动的 方向
氧化反应 负极-导线还原反应 正极
口决：负氧化 — 正还原
交流·研讨
形成原电池的条件有哪些？
1、有活泼性不同的两种金属或着一种金 属和非金属导体（如石墨）作电极 2、有合适的电解质（酸、碱、盐） 3、形成闭合回路 4、自发进行的氧化还原反应
高中化学鲁科版 选修一 3.1 电池探秘(共17张PPT)
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减少污染 节约资源
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课堂小结
原电池的定义
原电池的工作原理
将化学能转变为电能的装置
原电池的构成条件
高中化学鲁科版 选修一 3.1 电池探秘(共17张PPT)
1、两个活泼性不同的电极 2、电解质溶液 3、闭合回路
高中化学鲁科版 选修一 3.1 电池探秘(共17张PPT)
1.汉字的亦文亦图性质，导致它的表 意功能 和美学 功能无 法截然 分开。 汉字一 直保持 着对称 平衡的 形态， 与其最 初扮演 的“饰 ”的角 色有相 当关系 。如果 没有在 青铜器 上度过 自己的 童年， 中国的 书法艺 术很可 能跳不 出美术 字的窠 臼，无 从获得 那种自 由奔放 的生命 感和力 量感。 2.对于这种能力，人们普遍存在一种 疑问， 即为什 么只有 一部分 人会发 生联觉 现象。 一些人 用基因 来解释 这个问 题。有 研究者 已经注 意到， 如果一 个家族 中有一 人具有 联觉能 力，那 么很可 能会出 现更多 这样的 人。 3.科学研究指出，联觉现象大多出现 在数学 较差的 人身上 ，此外 ，左撇 子、方 向感较 差以及 有过预 知经历 的人也 通常会 出现联 觉现象 。也有 人认为 ，联觉 能力与 一个人 的创造 力有关 ，许多 著名的 科学家 和艺术 家都具 备联觉 能力。 4.联觉现象对于人类认知和意识行为 的研究 ，具有 特殊意 义。许 多专家 指出， 联觉现 象的研 究为找 到比喻 和语言 能力的 神经学 基础打 开了大 门。一 些针对 联觉现 象的研 究提出 ，使声 音和物 体形状 之间建 立联系 的能力 可以成 为语言 和抽象 思维发 展的一 粒种子 。 5.真理总是越辩越明。曾几何时，方 言的存 废问题 ，曾经 引起激 烈争议 ，但争 论至今 ，越来 越多的 人逐渐 达成共 识：推 广普通 话很重 要，保 护方言 也很重 要，二 者并不 是非此 即彼的 关系。 6.方言俗称地方话，是语言的变体， 只通行 于一定 的地域 ，它不 是独立 于民族 语之外 的另一 种语言 ，而只 是局部 地区使 用的语 言。根 据性质 ，方言 可分地 域方言 和社会 方言， 地域方 言是语 言因地 域方面 的差别 而形成 的变体 ，是全 民语言 的不同 地域上 的分支 ，是语 言发展 不平衡 性在地 域上的 反映。 7.社会方言是同一地域的社会成员因 为所在 职业、 阶层、 年龄、 性别、 文化教 养等方 面的社 会差异 而形成 不同的 社会变 体。 8.语言最本质的功能，是作为人们交 际的工 具。英 国作家 塞缪尔·约翰逊 说过：“ 语言是 思想的 外衣。 ”除了 交际工 具，语 言同时 也是文 化的载 体。在 岁月与 文明的 浸泡下 ，方言 承载着 浓郁的 地方文 化特色 ，能够 满足本 地区社 会交际 的需要 。

原电池正负极判断方法及电极反应式的书写
探究导引3 依据反应Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋原理， 设计一原电池，写出两电极材料的名称、电极反应式，画 出简易图。 提示：正极——石墨：2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋ 负极——铜：Cu－2e－===Cu2＋ 装置如图：
1．原电池正负极的判断方法 (1)由组成原电池两极的电极材料判断。一般是活泼性强的金 属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。 (2)根据电流方向或电子流动方向判断。在外电路上，电流是 由正极流向负极；电子流动方向是由负极流向正极。
特别提醒 在判断原电池正负极时，有时活泼金属不一定 做负极，如Mg、Al和NaOH形成的原电池，铝做负极，镁 做正极。 2．原电池电极反应式的书写 原电池反应的实质是自发的氧化还原反应，因此书写时： (1)先判断出正负极。正极上发生还原反应，负极上发生氧 化反应，根据氧化还原反应原理进行书写。但要注意介质 环境。 (2)可以先写出总反应方程式。然后减去某一极的电极反应 式就可以得到另一极的电极反应式。
2．在铜-锌-稀硫酸构成的原电池中，经过一段时间的工作后， 下列说法正确的是( C ) A．锌片是正极，铜片上有气泡冒出 B．电流方向是从锌片流向铜片 C．溶液中稀硫酸的物质的量不断减小 D．电解液的 pH 保持不变
解析：在铜-锌-稀硫酸原电池中，锌片为负极，在铜片上有 气泡冒出；电流方向是从正极(铜片)流向负极(锌片)；由于发 生反应：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，所以溶液中稀硫酸的 物质的量不断减小，电解液的 pH 不断增大，故选 C 项。
•8、教育技巧的全部诀窍就在于抓住儿童的这种上进心，这种道德上的自勉。要是儿童自己不求上进，不知自勉，任何教育者就都不 能在他的身上培养出好的品质。可是只有在集体和教师首先看到儿童优点的那些地方，儿童才会产生上进心。 2021/11/192021/11/192021/11/192021/11/19

课后作业
• 结合所学内容，查找资料完成下表：
电池名称
构成（正极、负极和电解质） 性能和用途
电池与环境保 护
研究性学习 活动：
了解各种电池 可能对环境造 成的影响以及 新型电池的开 发和使用。
趣味化学：
• 水果也能制作电池，你也试试吧。 • 哪种水果、电极组合好些？ • 你想过身边的材料，如酱油、食醋、盐水、
化学与生活
《电池探秘》思维导图
学习目标：
电池探秘
1、电池是怎样工作的？ （1）了解原电池的工作原理 （2）了解组成原电池的条件
小结
活动·探究 1
要求:完成实验,观察现象,分析原因
• 把锌片、开关、电流表和铜片依
次用导线连接起来，然后将锌片 与铜片平行插入稀硫酸中，观察 将开关打开和闭合时的现象。
究形成原电池的条件 实验用品：铜片、锌片、铁片、碳棒、
稀硫酸、硫酸铜溶液、蔗糖溶液、酒 精、导线、电流表、烧杯
形成原电池的组合是：
CuSO4溶液中产生电流的电极组合是：
Zn-- Cu、Zn--C、Zn--Fe
Zn与Cu2+反应
Fe--C 、Fe--Cu
Fe与Cu2+反应
稀H2SO4中产生电流的电极组合是：
关于原电池应达到的能力要求: 返回
• 电极反应式:
负极: Zn→Zn2++2e-
正极: 2H++2e- →H2↑
• 原电池总反应式
Zn+ 2H+= Zn2++ H2↑
• Байду номын сангаас电池反应的实质:
有自发的氧化还原反应发 生，电子由负极经导线流 向正极，形成电流.

原电池的构成条件
高中化学鲁科版选修一解质溶液 3、闭合回路
高中化学鲁科版选修一电池探秘1
高中化学鲁科版选修一电池探秘1
编 电极和溶液 号
1 Zn-Cu-稀硫酸
2 3
Zn-Cu-酒精
Zn-Cu-橘子
是否能构成原电池 原因
√ ×
√
非电解质溶液
4 Zn-Cu-稀硫酸 5 Zn-Zn-稀硫酸
√ ×
两电极相同
6 Zn-Cu-稀硫酸
√
7 Cu-C-稀硫酸
8 Zn- Cu -苹果
4．体会化学知识在实际生活中的应用。
请你利用学过的知识分析:
1、导线连接后,铜片上产生什么气体? 为什么会在铜片上产生？ 2．电流计指针偏转说明了什么问题？ 3．写出锌片和铜片上变化的离子方程 式、反应类型。
锌片： Zn Zn2+ +2e－ （氧化反应） 铜片： 2H++2e－ H2↑（还原反应）
Pt电极
O2
KOH
氢氧燃料电池模拟
若将氢气换成甲醇，写出各电极的电极反应
点燃
2 H2 + O2 === 2 H2O
氢氧燃料电池
燃料电池： 把能源中燃料燃烧反应的化学能
直接转化为电能的“能量转换器”
多孔性金属电极，具有催化性能
优点：效率高、无污染，装置可持续使用
化学电池的表示方法
(-) 负极 | 电解质 | 正极 (+)
2、充电时电 极反应式
铅蓄电池
新型燃料电池
燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全 部贮藏在电池内，而是在工作时，不断从外 界输入，同时将电极反应产物不断排出电池
氢氧燃料电池
航天技术上使用的一种电 池，它具有高能、轻便、 H2 不污染环境等优点。用Pt 做电极，KOH溶液做电 解液，因其反应与氢氧燃 烧相似，故称为氢氧燃烧 电池。请写出各电极的电 极反应。