1.2.1 化学能与电能的转化 课件(共26张PPT) 化学苏教版（2019）选择性必修1

(课件网) 专题一 第二单元 化学能与电能的转化 01 原电池的工作原理 苏教 选择性必修一 电动汽车 锌铜原电池电动汽车 【学习目标】 科学探究与创新意识 01 通过分组实验探究，体验科学探究过程，培养科学探究精神 02 宏观辨识与微观探析 从氧化还原反应的角度以及铜、锌和稀硫酸单液原电池的能量转化角度出发，从宏观和微观的角度分析原电池工作原理，建立宏观辨识与微观探析意识 证据推理与模型认知 03 由单液原电池过渡、优化到双液原电池，深入理解原电池基本原理，构建原电池认知模型，应用原电池认知模型解决问题，提升证据推理与模型认知的学科素养 探究实验内容 1 2 3 设计原电池 Zn-CuSO4-Cu单液原电池工作效率 盐桥原电池工作效率 原电池的工作原理 1.概念：将化学能转化为电能的装置。 A H2SO4 装置一 锌片 铜片 2.构成条件： 3、闭合回路 4、自发氧化还原 2、电解质溶液 1、两电极 原电池 氧化还原反应的本质是什么？ A CuSO4 装置二 锌片 铜片 有电子转移 原电池的工作原理 3.工作原理： 总反应： (标单线桥) A H2SO4 装置一 锌片 铜片 A CuSO4 装置二 锌片 铜片 负极： 正极： 负极： 正极： Zn- 2e- ===Zn2＋ Cu2+ + 2e- = Cu Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu Zn- 2e- ===Zn2＋ 2H+ + 2e- = H2↑ Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑ 2e- 2e- 总反应： (标单线桥) 单液原电池 原电池的工作原理 负极 氧化反应 正极 还原反应 阳 阴 e- 外电路 电子迁移：负→正 内电路 离子迁移： 阳离子：移向正极 阴离子：移向负极 角度 1 电极反应 角度2 粒子迁移 3.工作原理： 负极 正极 原电池的工作原理 单液原电池反应中除了化学能转化为电能， 可能还有什么形式的能量转化呢？ A CuSO4 锌片 铜片 思考一 原电池的工作原理 【探究实验一】单液原电池工作效率 实验时间：约4min A CuSO4 锌片 铜片 灵敏温度表 注意：记录 1.温度表读数 2.电流计读数 原电池的工作原理 【探究实验一】单液原电池 1. 电解质溶液温度逐渐升高 2. 电流表的示数逐渐减弱 结论： 原因： 1.化学能转化为热能， 温度升高 2.化学能转化为电能的 转化率低，电流逐渐衰 减，不能持续稳定 A CuSO4 锌片 铜片 灵敏温度表 原电池的工作原理 A CuSO4 锌片 铜片 灵敏温度表 若外电路断开，能否 继续发生反应？ 思考二 能 为什么能继续反应？ 原电池的工作原理 2.外电路虽然断开，但电池内部仍然继续 反 应 【思考】单液原电池设计成的电源存在什么不足？ 1.时间稍长电流就很快减弱，工作效率 比较低 1.氧化反应和还原反应必须同时发生吗 2.氧化反应和还原反应必须在同一个装置中进行吗？ 思考三 如何优化改进？ CuSO4 Zn Cu 1.如何避免Zn与CuSO4溶液直接反应？ 2.烧杯中加什么溶液？ 3.怎样构成闭合回路？ 盐桥中通常装有含KCl饱和溶液的琼脂 K+和Cl-在盐桥中能移动 CuSO4 ZnSO4 Zn-Cu-CuSO4原电池的改进 Zn + CuSO4 = ZnSO4+ Cu + - 还原剂 氧化产物 两种溶液间缺少离子导体， 无法形成闭合回路。 解决方法 电解质溶液 什么装置？ 原电池的工作原理 盐桥 ZnSO4 Zn Cu CuSO4 A 【盐桥】U形管，内装饱和KCl溶液的琼脂，K+和Cl-可在其中自由移动 双液（盐桥）原电池 原电池的工作原理 ZnSO4 Zn Cu CuSO4 A 结论 1. 温度表读数_____ 2. 电流计读数_____ 【探究实验二】双液原电池 实验时间：约4min 注意 1.观察电流计是否偏转？ 记录 2.温度表读数 3.电流计读数 结论： 2.断开外电路后反应停止。 1.能产生持续、稳定的电流，提高原电池电流效率。 基本不变 基本不变 灵敏温度表 灵敏温度表 原电池的工作原理 CuSO4溶液 Zn Cu Zn2+ Cu2+ Cl- K+ ZnSO4溶液 e- e- 4.双液原电池的工作原理： 负极： 正极： 总反应： Zn - 2e- = ... ...