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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　

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