資源簡介

(共16張PPT)
魯科版必修第二冊
第2章 第2節(jié) 化學反應與能量轉化
第3課時
設計一個簡單的原電池
1.原電池
利用 將 能直接轉化成 能的裝置。
2.初識氫氧燃料電池
氧化還原反應
(1)兩極反應
負極：氫氣失去電子，發(fā)生 反應；
正極：氧氣得到電子，發(fā)生 反應。
(2)電子轉移：電子由 通過導線流向 ，形成電流。
化學
電
氧化
還原
負極
正極
溫故知新
3.原電池的工作原理(以氫氧燃料電池為例)
負極
負極
電子
正極
正極
離子
和 分別在兩個不同的區(qū)域發(fā)生 和 ，并通過能導電的物質形成閉合回路產生電流。
氫氣
氧氣
氧化反應
還原反應
溫故知新
活動·探究
實驗目的
利用所給用品設計裝置并進行實驗，將下列反應所釋放的能量轉化為電能。
Fe + 2H+ === Fe2+ + H2↑
實驗用品
鐵片，銅片，石墨棒，稀硫酸，稀鹽酸；
燒杯，導線，電流表，開關。
問題：如何把一個氧化還原反應設計成原電池呢？
小組合作，根據實驗目的和實驗用品設計一個簡單的原電池。
方法指導
氧化還原反應
原電池
氧化還原反應
分開進行
形成閉合回路
設計原電池的基本思路
學生實驗方案設計成果展示：
設計思路及依據 實驗裝置 實驗現(xiàn)象
Fe+2H+=== Fe2++H2↑
確定 負極 選擇負極反應物:______ 選擇負極材料:________ 確定 正極 選擇正極反應物:________ 選擇正極材料:_______ 構成閉 合回路 選擇離子導體:_________ 選擇電子導體:________ 鐵片逐漸溶解；正極材料表面有氣泡生成。
鐵片
鐵片
氫離子
銅片
稀硫酸
導線
學生實驗成果展示
思考
1. 分析鐵、銅、稀硫酸原電池的工作原理。
2. 鐵片、銅片與稀硫酸，哪些可以替換為其他物質卻同樣能產生電流？
鐵片
銅鐵原電池工作原理
負極
氧化反應
電極反應式：
Fe-2e- === Fe2+
還原反應
電極反應式：
2H++2e- === H2↑
電解質溶液
不
斷
溶
解
陽
離
子
移
向
e-沿導線傳遞、有電流產生
陰離子移向
正極
正極材料（導電）
電解質溶液
含有正極反應物H+
電子導體
負極材料（導電）
負極反應物
稀鹽酸
石墨、活動性比鐵弱的金屬
替換
替換
鐵片
負極材料選擇
正極材料選擇
離子導體選擇
不與正極反應物和離子導體發(fā)生反應且能導電的固體金屬（活動性比負極弱）或石墨
一般是能電離出正極反應物離子的電解質溶液
（燃料電池正極反應物為O2，電解質不做反應物）
負極反應物為金屬時，用負極反應物做負極材料（活動性比正極強）
負極反應物不導電時，負極材料用惰性導電材料（如石墨）
原電池正負極材料和離子導體的選擇
遷移應用
根據原電池原理和設計思路，將反應Fe+CuSO4 === FeSO4+Cu設計成原電池，畫出裝置圖，并寫出正負極反應式。
Fe-2e- === Fe2+
Cu2++2e- === Cu
負極反應：
正極反應：
【鞏固練習】　請利用反應2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，設計一個能產生電流的裝置并畫出簡單的裝置示意圖，標明電極材料及電極名稱。
可選用品：銅片、鋅片、鐵片、石墨棒、NaCl溶液、FeCl3溶液、FeCl2溶液、Fe2(SO4)3溶液、導線、濾紙、燒杯、電流表。
(1)負極反應物可選擇______，負極反應式：_________________，負極材料為______。
鐵片
Fe－2e－===Fe2＋
鐵片　
(2)正極反應物可選擇____________________________，正極反應式：_____________________，正極材料為_________________。
FeCl3溶液[或Fe2(SO4)3溶液]
2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋
石墨棒(或銅片)
(3)離子導體可選擇___________________________，電子導體可選擇______。
(4)畫出實驗裝置示意圖。
FeCl3溶液[或Fe2(SO4)3溶液]
導線
答案　

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