選修4原電池公開課(精品)

1、.選修選修4 第四章第四章 電化學(xué)基礎(chǔ)電化學(xué)基礎(chǔ)第一節(jié)第一節(jié) 原電池原電池高二化學(xué)組高二化學(xué)組.一、原電池：一、原電池：是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置.v1.能自發(fā)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)v2.兩個(gè)活潑性不同的導(dǎo)體作電極兩個(gè)活潑性不同的導(dǎo)體作電極v3.有電解質(zhì)溶液有電解質(zhì)溶液v4.形成閉合回路形成閉合回路原電池的構(gòu)成條件原電池的構(gòu)成條件:.練習(xí)練習(xí)判斷下列裝置是否能形成原電池？判斷下列裝置是否能形成原電池？ABCDEFCDE. 請(qǐng)根據(jù)反應(yīng)：請(qǐng)根據(jù)反應(yīng)：Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu設(shè)計(jì)一個(gè)原電設(shè)計(jì)一個(gè)原電池池,思考為什么有電流產(chǎn)生？思考為什么

2、有電流產(chǎn)生？ 正極負(fù)極裝置圖電解質(zhì)溶液電極材料電極反應(yīng)思考與交流思考與交流.氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)還原反應(yīng)還原反應(yīng)()()Zn-2e-=Zn2+Cu2+2e- =Cu 硫酸銅溶液硫酸銅溶液ZnCue-SO42-Cu2+AZn + Cu2+ = Zn2+ + Cu Cu原電池的工作原理原電池的工作原理.開始實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象開始實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象鋅片鋅片Zn-2e-=Zn2+銅銅Cu2+2e-=Cu電流表電流表鋅片腐蝕，不斷溶解鋅片腐蝕，不斷溶解銅片上有紅色物質(zhì)析出銅片上有紅色物質(zhì)析出電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)一段時(shí)間實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象一段時(shí)間實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象鋅片被紅色物質(zhì)覆蓋鋅片被紅色物質(zhì)覆蓋電流表讀數(shù)不斷減小電流表讀數(shù)不斷減

3、小實(shí)驗(yàn)探究一實(shí)驗(yàn)探究一.Zn也會(huì)和也會(huì)和CuSO4 直接反應(yīng)直接反應(yīng)存在存在缺陷！缺陷！2.不使用時(shí)，該原電池能否長(zhǎng)期保存不使用時(shí)，該原電池能否長(zhǎng)期保存CuSO4 溶液溶液AZn1.1.為什么電流表讀數(shù)不斷減?。繛槭裁措娏鞅碜x數(shù)不斷減??？ 因?yàn)殂~在鋅表面析出后，與因?yàn)殂~在鋅表面析出后，與CuSO4溶液一起形成了原電池，溶液一起形成了原電池，產(chǎn)生的電流并沒有經(jīng)過(guò)電流表，所以電流表的讀數(shù)不斷減小。產(chǎn)生的電流并沒有經(jīng)過(guò)電流表，所以電流表的讀數(shù)不斷減小。當(dāng)鋅片表面完全被銅覆蓋后，相當(dāng)于兩個(gè)電極都是銅，已不能當(dāng)鋅片表面完全被銅覆蓋后，相當(dāng)于兩個(gè)電極都是銅，已不能發(fā)生原電池反應(yīng)，所以最后無(wú)電流產(chǎn)生。發(fā)生原

4、電池反應(yīng)，所以最后無(wú)電流產(chǎn)生。實(shí)驗(yàn)探究一實(shí)驗(yàn)探究一現(xiàn)象再分析現(xiàn)象再分析.1.此原電池不能獲得此原電池不能獲得穩(wěn)定電流的根本原因穩(wěn)定電流的根本原因是什么？是什么？2.怎么避免這一怎么避免這一“隱隱患患”的發(fā)生？的發(fā)生？原因分析原因分析實(shí)驗(yàn)探究一實(shí)驗(yàn)探究一.Zn2+SO42-A1.1.燒杯中加什么溶液？燒杯中加什么溶液？實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不與鋅反應(yīng)的溶液，不與鋅反應(yīng)的溶液，一般加金屬對(duì)應(yīng)的鹽溶液。一般加金屬對(duì)應(yīng)的鹽溶液。為什么？為什么？ SO42- Zn2+2.2.安培表指針會(huì)偏轉(zhuǎn)嗎？安培表指針會(huì)偏轉(zhuǎn)嗎？3.3.怎樣構(gòu)成閉合回路？怎樣構(gòu)成閉合回路？實(shí)驗(yàn)探究二實(shí)驗(yàn)探究二.鹽橋鹽橋中通常裝有含中通常裝有

5、含KCl飽和溶液的瓊脂飽和溶液的瓊脂 K+和和Cl-在鹽橋中能移動(dòng)在鹽橋中能移動(dòng) 信息提示信息提示.交流研討：交流研討：1、在鹽橋插入之前，檢流計(jì)指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)？、在鹽橋插入之前，檢流計(jì)指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)？2、在鹽橋插入之后，檢流計(jì)指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)？、在鹽橋插入之后，檢流計(jì)指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)？3、左右燒杯中各發(fā)生了什么反應(yīng)？、左右燒杯中各發(fā)生了什么反應(yīng)？4、該裝置與普通鋅銅原電池相比，有什么不同的地方？、該裝置與普通鋅銅原電池相比，有什么不同的地方？半電池：包括電極材半電池：包括電極材料和電解質(zhì)溶液，兩料和電解質(zhì)溶液，兩個(gè)隔離的半電池通過(guò)個(gè)隔離的半電池通過(guò)鹽橋連接起來(lái)。鹽橋連接起來(lái)。實(shí)驗(yàn)探究二實(shí)

6、驗(yàn)探究二.SO42Zn2+eeSO42Cu2+K+鹽橋鹽橋工作示意圖工作示意圖CuZnK+ClK+ClK+ClK+ClK+ClClK+K+ClK+K+K+ClClK+ClClCl1、勾通內(nèi)電路、勾通內(nèi)電路2.平衡電平衡電 荷，使溶荷，使溶液呈電中液呈電中性性.鋅半電池鋅半電池銅半電池銅半電池電極反應(yīng)：電極反應(yīng)：負(fù)極：負(fù)極：正極：正極：總反應(yīng)：總反應(yīng)： Cu2+2e- =CuZn2e- =Zn2+Zn + Cu2+= Zn2+ + Cu鋅銅原電池（鹽橋）鋅銅原電池（鹽橋）鹽橋鹽橋 問題解決問題解決.二二. .加入鹽橋后由兩個(gè)半電池組成的原電池工作原理加入鹽橋后由兩個(gè)半電池組成的原電池工作原理：還

7、原性強(qiáng)的材料作負(fù)極，失電子被氧化還原性強(qiáng)的材料作負(fù)極，失電子被氧化電解質(zhì)溶液中氧化性強(qiáng)的離子在正極得電子被還原電解質(zhì)溶液中氧化性強(qiáng)的離子在正極得電子被還原電子由負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極電子由負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極兩極之間通過(guò)兩極之間通過(guò)鹽橋鹽橋構(gòu)成閉合回路。構(gòu)成閉合回路。知識(shí)小結(jié)知識(shí)小結(jié)一一. . 鹽橋的作用鹽橋的作用：1.勾通內(nèi)電路勾通內(nèi)電路2.平衡電荷，使溶液呈電中性平衡電荷，使溶液呈電中性半電池中：半電池中：另半電池：另半電池：外電路中：外電路中：內(nèi)電路中：內(nèi)電路中：.銀半電池銀半電池銅半電池銅半電池電極反應(yīng)：電極反應(yīng)：負(fù)極：負(fù)極：正極：正極：總反應(yīng)：總反應(yīng)： Cu 2e- = Cu2+2Ag +

8、 +2e- =2AgCu + 2Ag + = Cu2+ + 2Ag 銅銀原電池（鹽橋）銅銀原電池（鹽橋）鹽橋鹽橋 問題解決問題解決.請(qǐng)根據(jù)離子反應(yīng)：請(qǐng)根據(jù)離子反應(yīng)： Fe + Cu2+ Fe2+ + Cu設(shè)計(jì)一個(gè)設(shè)計(jì)一個(gè)帶鹽橋的帶鹽橋的原電池，原電池，知識(shí)應(yīng)用知識(shí)應(yīng)用.CuSO4 溶液溶液AFe知識(shí)遞進(jìn)知識(shí)遞進(jìn)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1.有效避免了電極材料與電解質(zhì)溶液的直接反應(yīng)，有效避免了電極材料與電解質(zhì)溶液的直接反應(yīng)， 增加了原電池的使用壽命增加了原電池的使用壽命2.離子在鹽橋中作定向移動(dòng)，減少了離子的混亂，離子在鹽橋中作定向移動(dòng)，減少了離子的混亂，使離子移動(dòng)更加有序，電流持續(xù)穩(wěn)定使離子移動(dòng)更加有序，電流持續(xù)穩(wěn)定 ，提高了原電池的使用效率提高了原電池的使用效率A.( (高考真題）依據(jù)氧化還原反應(yīng)：高考真題）依據(jù)氧化還原反應(yīng)： 2Ag2Ag+ +(aq) + Cu(s) = Cu(aq) + Cu(s) = Cu2+2+(aq) + 2Ag(s)(aq) + 2Ag(s)設(shè)計(jì)的原電池如圖所示，設(shè)計(jì)的原電池如圖所示，請(qǐng)回答下列問題：請(qǐng)回答下列問題：（1 1）電極）電極X X的材料是的材料是 ； 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液Y Y是是 ；（2 2）銀電極為電池的）銀電極為電池的 極，極， 發(fā)生的電極反應(yīng)為發(fā)生的電極反應(yīng)為 X X電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為電極上發(fā)生的電極反