鲁科版 化学 选择性必修1 1.2 第一章第二节 化学能转化为电能-电池 课件 (共18张PPT)

(课件网) 情境导入 探秘空间站 “神舟十七号”用的太阳能电池 阿波罗登月飞船氢氧燃料电池 载人航天器中的电池 延迟符 延迟符 第一章第二节 化学能转化为电能-电池 第1课时 原电池的工作原理 2017年版2020年 修订 课程标准 解读 1、能认识从单液原电池发展到双液原电池的变化，并能理解带有盐桥原电池的实用性。 学习目标 素养目标 宏观辨识与微观探析 证据推理与模型认知 科学探究与创新意识 科学态度与社会责任 2、会分析理解原电池的工作原理，能正确书写原电池电极反应式、判断正负极。 联想质疑 电池是一种什么样的装置？ 空间站中的电池是如何工作的？ 温故知新 自我诊断 下列哪个装置能形成原电池？ A B C D CuSO4 阅读课本填学案： A 温故知新 阅读课本填学案： 两个活性不同的电极 原 电 池 电子流向 离子移向 电解质溶液或熔融电解质 电极反应式 自发的氧化还原反应 闭合回路 反应类型 工作原理 装置 构成四要素 CuSO4 溶液 电子流动方向 Cu2+ SO42- 温故知新 阅读课本14页 追根寻源 【活动探究一】观察思考 发现问题 单液原电池微电流探测实验———数字化实验 思考: 通过实验你发现了什么？ 电流为什么会变小？ 怎样改进装置？ 思考 1.如果用比锌活泼的镁代替铜片，用硫酸锌溶液代替硫酸铜溶液，与锌组成原电池，锌片上将发生怎样的反应？ 2.铜锌单液原电池有什么缺点？ CuSO4 溶液 单液原电池 Zn2+ + 2e- Zn 氧化剂、还原剂直接接触，导致部分铜离子直接在锌片得电子析出铜，将部分化学能转化为热能，降低电池的效率。 【活动探究一】猜想质疑 【活动探究一】 改进装置 建构模型 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) 1.构成闭合回路 2.平衡电荷，使溶液呈电中性 3.使电流持续稳定 盐桥的作用 【活动探究一】 双液原电池微电流探测实验———数字化实验 【活动探究一】 思考：盐桥有什么缺点吗？还有其它的改进方法吗？ 离子交换膜（1）作用： ①能将两极区隔离，阻止两极区产生的物质接触，防止发生化学反应。 提高产品的纯度或避免不安全因素。 ②能选择性的通过离子，起到平衡电荷，形成闭合回路的作用。 ③用于物质的制备、分离、提纯等 单液：负极与电解液直接接触 盐桥：有效隔离，电阻增大 离子交换膜：有效隔离，电阻小 【活动探究一】 离子交换膜 （2）分类： ①阳离子交换膜，只允许阳离子通过，不允许阴离子通过。 ②阴离子交换膜，只允许阴离子通过，不允许阳离子通过。 ③质子交换膜，只允许H＋通过，不允许其他阳离子或阴离子通过。 ④双极隔膜，是一种新型离子交换膜，其膜主体可分为阴离子交换层、阳离子交换层和中间界面层，水解离催化剂被夹在中间的离子交换聚合物中，水电离产物H＋和OH－可在电场力的作用下快速迁移到两侧溶液中，为膜两侧的半反应提供各自理想的pH条件。 【活动探究二】小组讨论 解决问题 利用2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+设计一个持续、稳定的电流的原电池，画出示意图，写出电极反应。 正极：2Fe3＋＋2e- =2Fe2+ 负极：Cu-2e- =Cu2+ 盐桥 Cu C CuCl2溶液 FeCl3溶液 G 【方法总结】 正负极的判断方法 负极 正极 一般活泼金属 较不活泼金属或非金属 发生氧化反应 发生还原反应 电子流出 电子流入 阴离子移向 阳离子移向 溶解或质量减少 增重或放出气体 【方法总结】 电极反应式的书写 1)判两极： 2)列物质： 3)标得失： 4)选离子，配电荷： 5)原子平，式完成。 负极：较活泼金属，失电子，发生氧化反应，电子流出，电流流入， 吸引阴离子； 正极：较不活泼金属，得电子，发生还原反应，电子流入，电流流出， 吸引阳离子。 反应物→生成物 反应物±ne-→生成物 碱性—OH-；酸性—H+；熔融氧化物—O2-; ... ...