原電池(選修四人教版) 完整版課件

1、第四章 電化學基礎第一節(jié) 原電池復習回顧1、原電池是_的裝置。原電池反應的本質是_反應。將化學能轉化為電能氧化還原反應2、如右圖所示，組成的原電池：（1）當電解質溶液為稀H2SO4時：Zn電極是_（填“正”或“負”）極，其電極反應為_，該反應是_（填“氧化”或“還原）反應；Cu電極是_極，其電極反應為_,該反應是_反應。負Zn2e- = Zn2+氧化正2H+ +2e- =H2還原正電解質溶液中，陽離子移向 （填“正”或“負”）極，陰離子移向 極。負（2）當電解質溶液為CuSO4溶液時： Zn電極是_極，其電極反應為_，該反應是_反應；Cu電極是_極，其電極反應為_,該反應_反應.負Zn2e-

2、=Zn2+氧化正Cu2+ +2e- = Cu還原3.已知下列裝置： A B C D不能構成原電池的是 ，其原因分別是 , . 。B C D B:沒有電解質溶液 C:兩金屬電極的活潑性相同D:沒有形成閉合回路4.指出下列原電池的正負極，并寫出電極反應式和電池總反應方程式： Fe（ 極）電極反應式 反應類型 Cu（ 極）電極反應式 反應類型 電池總反應方程式 。 C（ 極）電極反應式 反應類型 Cu（ 極）電極反應式 反應類型 電池總反應方程式 。負Fe2e- = Fe2+正2H+ +2e- =H2Fe+2H+ = Fe2+ + H2正負Cu -2e- = Cu2+ 2Fe3+2e- = 2Fe2

3、+2Fe3+ Cu = 2Fe2+ + Cu2+ 氧化反應Zn-2e-=Zn2+e-還原反應Cu2+ +2e- =Cu陰離子陽離子總反應：負極正極 Zn+Cu2+=Zn2+CuZn+CuSO4=ZnSO4+ Cu歸納總結：1、原 電 池 原 理外電路內電路2.原電池的正負極的判斷方法 微觀判斷（根據(jù)電子流動方向）電子流出的極電子流入的極負極正極較活潑的電極材料較不活潑的電極材料 質量增加的電極工作后 質量減少的電極負極正極正極負極工作后，有氣泡冒出的電極為正極發(fā)生氧化反應的極發(fā)生還原反應的極宏觀判斷：根據(jù)電極材料根據(jù)原電池電極發(fā)生的反應根據(jù)電極增重還是減重根據(jù)電極有氣泡冒出：負極正極（1）有兩

4、種活動性不同的導體作電極；（2）電極材料均插入電解質溶液中；（3）兩極相連形成閉合電路；（4）內部條件：能自發(fā)進行氧化還原反應。3.組成原電池的條件4.原電池原理的應用：（1）對比不同金屬的金屬性強弱： 較活潑的電極材料_ _極 較不活潑的電極材料_ _極負正（2）加快氧化還原反應的反應速率（3）利用氧化還原反應設計原電池：負極發(fā)生 _（填“氧化”或“還原”，下同）反應； 正極發(fā)生_ _反應氧化還原AlMgNaOH溶液AlMg稀硫酸練習：請分別判斷下列裝置是否能構成原電池，并說出理由。是原電池的指出正負極。(-) Mg-2e- =Mg2+(+) 2H+2e- =H2 (-) 2Al-6e- +

5、8OH- =2AlO2- +4H2O(+) 6H2O+6e- =3H2 +6OH-CuSO4A鋅片 銅片問題： 上圖是我們在必修2中學習過的將鋅片和銅片置于硫酸銅溶液的原電池，如果用它做電源，不但效率低，而且時間稍長電流就很快減弱，因此不適合實際應用。這是什么原因造成的呢？有沒有什么改進措施？造成的主要原因：由于鋅片和硫酸銅溶液直接接觸，難以避免溶液中的Cu2+在鋅表面被直接還原，一旦有少量銅在鋅表面析出，即在負極（鋅）表面也構成原電池，進一步加速銅在負極表面的析出，致使向外傳輸?shù)碾娏鳒p弱，當鋅表面完全被銅覆蓋后，反應終止，也就無電流產(chǎn)生。一、對鋅銅原電 池工作原理的進一步探究為了避免發(fā)生這種

6、現(xiàn)象，設計如下圖（書P71圖4-1）所示的原電池裝置，你能解釋它的工作原理嗎？硫酸銅硫酸銅 這種裝置能將化學能轉變?yōu)殡娔?，稱為原電池.鹽橋制法：1)將熱的瓊膠溶液倒入U形管中(注意不要產(chǎn)生裂隙)，將冷卻后的U形管浸泡在KCl或NH4NO3的飽和溶液中即可。2)將KCl或NH4NO3的飽和溶液裝入U形管，用棉花都住管口即可。實驗4-1實驗探索實驗現(xiàn)象： 有鹽橋存在時電流計指針發(fā)生偏轉，即有電流通過電路。 取出鹽橋，電流計指針即回到零點，說明沒有電流通過。負極（鋅片）： Zn 2e - = Zn 2+ （氧化反應） 正極（銅片）： Cu2+ + 2e - = Cu （還原反應）電池反應（總化學方程

7、式）：Zn + Cu2+ = Zn 2+ + Cu 1、電極反應：2、鹽橋的作用：（1）使整個裝置構成通路，代替兩溶液直接接觸。 由于鹽橋（如KCl）的存在，其中陰離子Cl-向ZnSO4溶液擴散和遷移，陽離子K+則向CuSO4溶液擴散和遷移，分別中和過剩的電荷，保持溶液的電中性，因而放電作用不間斷地進行，一直到鋅片全部溶解或 CuSO4溶液中的 Cu2+幾乎完全沉淀下來。若電解質溶液與KCl溶液反應產(chǎn)生沉淀，可用NH4NO3代替KCl作鹽橋。（2）平衡電荷。 在整個裝置的電流回路中，溶液中的電流通路是靠離子遷移完成的。取出鹽橋，Zn失去電子形成的Zn2+進入ZnSO4溶液，ZnSO4溶液因Zn

8、2+增多而帶正電荷。同時，CuSO4則由于Cu2+ 變?yōu)镃u ，使得 SO42-相對較多而帶負電荷。溶液不保持電中性，這兩種因素均會阻止電子從鋅片流向銅片，造成電流中斷。二、由兩個半電池組成原電池的工作原理1、把氧化反應和還原反應分開在不同區(qū)域進行，再以適當方式連接，可以獲得電流。在這類電池中，用還原性較強的物質作為負極，負極向外電路提供電子；用氧化性較強的物質作為正極，正極從外電路得到電子。在原電池的內部，兩極浸在電解質溶液中，并通過陰陽離子的定向運動而形成內電路。2、設計原電池： 練習： 請你根據(jù)化學反應: Cu+2FeCl3 =CuCl2 +2FeCl2設計出原電池的正、負極，并寫出電極反應式。解題思路：（1）負極：（2）正極：（3）電解質溶液：還原劑；活動性小于負極的導體；含得電子的溶液。正極(C)： 負極(Cu)：ACu CFeCl3 溶液（-）（+）Cu - 2e- = Cu2+2Fe3+ +2e- =2Fe2+KClCuSO4溶液CuCFeCl3溶液鹽橋e-小 結定義:（）由兩個半電池組成的鋅銅