原電池及其應(yīng)用精品課件

1、第 22 講 原電池及其應(yīng)用復(fù)習(xí)目標(biāo)：1.了解原電池的工作原理2.能寫出電極反應(yīng)式和電池總反應(yīng)方程式3.了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理第1頁，共17頁。一、原電池1概念把_轉(zhuǎn)化為_的裝置。2構(gòu)成條件(1)兩個_電極。(2)將兩個電極插入_中。(3)用導(dǎo)線連接電極形成_。(4)具有自發(fā)進(jìn)行的_。化學(xué)能電能活潑性不同的電解質(zhì)溶液閉合回路氧化還原反應(yīng)第2頁，共17頁。3工作原理(以 ZnCuSO4(aq)Cu 原電池為例)總離子方程式：動手1：在作業(yè)本上設(shè)計(jì)只用一個燒杯就能 實(shí)現(xiàn)該原電池的裝置(不帶鹽橋)。Zn + Cu2+=Cu + Zn2+第3頁，共17頁。單液原電池ACuSO4 溶液 Zn

2、 Cu第4頁，共17頁。3工作原理(以 ZnCuSO4(aq)Cu 原電池為例)動手2：帶鹽橋的雙液原電池1.負(fù)極區(qū)溶液一般用什么? 負(fù)極金屬的同離子溶液2.正極區(qū)溶液用什么? 反應(yīng)溶液3.鹽橋的作用是什么？ 導(dǎo)電并使溶液保持電中性第5頁，共17頁。電極名稱負(fù)極正極電極材料_電極反應(yīng)_反應(yīng)類型_電子流向ZnCuZn2e=Zn2Cu22e=Cu氧化反應(yīng)還原反應(yīng)由負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極3工作原理(以 ZnCuSO4(aq)Cu 原電池為例)第6頁，共17頁。問題討論1：原電池中活潑金屬一定都作負(fù)極嗎？金屬的活潑性指的是金屬在非氧化性酸中反應(yīng)的活潑性(難易、劇烈程度)，并不說明金屬在其他溶液中也很活潑。

3、如：AlH2SO4(aq) Mg AlNaOH(aq) Mg AlHNO3 (濃)Cu所以，在對應(yīng)所給電解質(zhì)溶液中相對活潑的金屬作負(fù)極。第7頁，共17頁。問題討論2：雙液原電池對比單液原電池的優(yōu)點(diǎn)ACuSO4 溶液 Zn Cu避免負(fù)極金屬與反應(yīng)溶液直接接觸，提高電池效率，提供穩(wěn)定的電流解釋：直接接觸的置換反應(yīng)電子不經(jīng)過外電路轉(zhuǎn)移，未形成電流，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能 非工作狀態(tài)時負(fù)極不會損耗(反應(yīng)可控)第8頁，共17頁。問題討論3：原電池中陰陽離子如何移動？思考：負(fù)極_e-，生成了_離子，吸引_離子失陽陰正極_e-，吸引_離子得陽結(jié)論：在原電池的電解質(zhì)溶液中， 陰離子向負(fù)極移動， 陽離子向正極移動。

4、（口訣：原電池正陽負(fù)陰）第9頁，共17頁。問題討論4：原電池原理應(yīng)用：加快反應(yīng)速率Zn與稀H2SO4反應(yīng)時加入少量CuSO4溶液會_反應(yīng)速率，請說明理由_Zn與少量CuSO4溶液反應(yīng)生成少量Cu，Zn、稀H2SO4和Cu形成了原電池，加快了反應(yīng)速率。加快第10頁，共17頁。問題討論5：如何理解鉛蓄電池的正負(fù)極反應(yīng)和總反應(yīng)？鉛蓄電池（電瓶）二次電池負(fù)極：Pb 2e-PbH2SO4(aq)PbO2電池反應(yīng)：PbPbO22H2SO4 = 2PbSO42H2O正極反應(yīng)：PbO2 + 2e- + SO42- +4H+ = PbSO4+2H2OPbSO4不溶于水負(fù)極反應(yīng)：Pb 2e- + SO42- =

5、PbSO4 Pb2+ SO42-正極：PbO2 + 2e- Pb2+ SO42-第11頁，共17頁。問題討論6：如何書寫燃料電池正負(fù)極反應(yīng)和總反應(yīng)？燃料：H2、CH4、CH3OH、CH3OCH3、C2H5OH氧化劑：O2電解質(zhì)溶液：H2SO4(aq)、KOH(aq) 正極 負(fù)極正極酸性：O2 + 4e-堿性：O2 + 4e-+ 4H+ = 2H2O+ 2H2O = 4OH-第12頁，共17頁。燃料：H2、CH4、CH3OH、CH3OCH3、C2H5OH 負(fù)極負(fù)極酸性：堿性：CH4 8e- = CO32-總結(jié)： 第一步：負(fù)極燃料 ne- = 氧化產(chǎn)物 第二步：根據(jù)電荷守恒配平(考慮酸堿性)- 4

6、分組討論并展示負(fù)極反應(yīng)式：第一組：H2酸性 第二組：H2堿性第三組：CH3OH酸性 第四組： CH3OH堿性第五組：CH3OCH3酸性 第六組： CH3OCH3 堿性第七組：C2H5OH 酸性 第八組： C2H5OH堿性+8H+ + 2H2O+ 7H2O+ 10OH-CH4 8e- = CO2第13頁，共17頁。分組討論并展示負(fù)極反應(yīng)式：第一組:H2酸性 H2-2e-=2H+第二組:H2堿性 H2-2e-+2OH-=2H2O第三組:CH3OH酸性 CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+第四組:CH3OH堿性 CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O 第五組:CH3OCH3酸性 C

7、H3OCH3-12e-+ 3H2O =2CO2+12H+第六組:CH3OCH3堿性 CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O第七組:C2H5OH 酸性 C2H5OH-12e-+ 3H2O =2CO2+12H+ 第八組:C2H5OH堿性 C2H5OH-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O觀察發(fā)現(xiàn)：第五組和第七組、第六組和第八組的寫法有什么共同點(diǎn)？想想為什么？觀察發(fā)現(xiàn)：寫法相同。分子式相同，碳的化合價(jià)相同第14頁，共17頁。正極酸性：2O2 + 8e-堿性：2O2 + 8e-+ 8H+ = 4H2O+ 4H2O = 8OH-負(fù)極酸性：CH4 8e- = CO2堿性：CH4 8e- = CO32-+8H+ + 2H2O+ 7H2O+ 10OH-負(fù)極總式酸性：堿性：CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2OCH4 + 2O2 + 2OH- = CO32- + 3H2O 第1