(
课件网) 鲁科版必修第二册 第2章 第2节 化学反应与能量转化 第3课时 设计一个简单的原电池 1.原电池 利用 将 能直接转化成 能的装置。 2.初识氢氧燃料电池 氧化还原反应 (1)两极反应 负极：氢气失去电子，发生 反应； 正极：氧气得到电子，发生 反应。 (2)电子转移：电子由 通过导线流向 ，形成电流。 化学 电 氧化 还原 负极 正极 温故知新 3.原电池的工作原理(以氢氧燃料电池为例) 负极 负极 电子 正极 正极 离子 和 分别在两个不同的区域发生 和 ，并通过能导电的物质形成闭合回路产生电流。 氢气 氧气 氧化反应 还原反应 温故知新 活动·探究 实验目的 利用所给用品设计装置并进行实验，将下列反应所释放的能量转化为电能。 Fe + 2H+ === Fe2+ + H2↑ 实验用品 铁片，铜片，石墨棒，稀硫酸，稀盐酸； 烧杯，导线，电流表，开关。 问题：如何把一个氧化还原反应设计成原电池呢？ 小组合作，根据实验目的和实验用品设计一个简单的原电池。 方法指导 氧化还原反应 原电池 氧化还原反应 分开进行 形成闭合回路 设计原电池的基本思路 学生实验方案设计成果展示： 设计思路及依据 实验装置 实验现象 Fe+2H+=== Fe2++H2↑ 确定 负极 选择负极反应物:_____ 选择负极材料:_____ 确定 正极 选择正极反应物:_____ 选择正极材料:_____ 构成闭 合回路 选择离子导体:_____ 选择电子导体:_____ 铁片逐渐溶解；正极材料表面有气泡生成。 铁片 铁片 氢离子 铜片 稀硫酸 导线 学生实验成果展示 思考 1. 分析铁、铜、稀硫酸原电池的工作原理。 2. 铁片、铜片与稀硫酸，哪些可以替换为其他物质却同样能产生电流？ 铁片 铜铁原电池工作原理 负极 氧化反应 电极反应式： Fe-2e- === Fe2+ 还原反应 电极反应式： 2H++2e- === H2↑ 电解质溶液 不 断 溶 解 阳 离 子 移 向 e-沿导线传递、有电流产生 阴离子移向 正极 正极材料（导电） 电解质溶液 含有正极反应物H+ 电子导体 负极材料（导电） 负极反应物 稀盐酸 石墨、活动性比铁弱的金属 替换 替换 铁片 负极材料选择 正极材料选择 离子导体选择 不与正极反应物和离子导体发生反应且能导电的固体金属（活动性比负极弱）或石墨 一般是能电离出正极反应物离子的电解质溶液 （燃料电池正极反应物为O2，电解质不做反应物） 负极反应物为金属时，用负极反应物做负极材料（活动性比正极强） 负极反应物不导电时，负极材料用惰性导电材料（如石墨） 原电池正负极材料和离子导体的选择 迁移应用 根据原电池原理和设计思路，将反应Fe+CuSO4 === FeSO4+Cu设计成原电池，画出装置图，并写出正负极反应式。 Fe-2e- === Fe2+ Cu2++2e- === Cu 负极反应： 正极反应： 【巩固练习】 请利用反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，设计一个能产生电流的装置并画出简单的装置示意图，标明电极材料及电极名称。 可选用品：铜片、锌片、铁片、石墨棒、NaCl溶液、FeCl3溶液、FeCl2溶液、Fe2(SO4)3溶液、导线、滤纸、烧杯、电流表。 (1)负极反应物可选择_____，负极反应式：_____，负极材料为_____。 铁片 Fe－2e－===Fe2＋ 铁片 (2)正极反应物可选择_____，正极反应式：_____，正极材料为_____。 FeCl3溶液[或Fe2(SO4)3溶液] 2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋ 石墨棒(或铜片) (3)离子导体可选择_____，电子导体可选择_____。 (4)画出实验装置示意图。 FeCl3溶液[或Fe2(SO4)3溶液] 导线 答案 ... ...
