资源简介 (共28张PPT)选必1第四章化学反应与电能第一节原电池课时1 原电池的工作原理1、通过原电池实验,认识电极反应、电极材料、 离子导体、电子导体是电池构成的四个基本要素, 能设计简单的原电池。2、在分析锌铜原电池的过程中,逐渐建立原电 池的系统分析思路;能根据电极反应、电流方向或 离子的移动方向判断原电池的正极和负极。锌片:Zn -2e-=Zn +铜片:2H++2e-=H 个把化学能直 接转变为电 能的装置 .氧化反应还原反应Zn+2H+=Zn ++H 个二、原电池总反应式:负极 正极→Zn +Hso so 图6-7 原电池原理示意图H 稀硫酸Zn CuH形成条件一:活泼性不同的两种材料作电极负极:较活泼金属正极:较不活泼金属或非金属导体等形成条件二:有电解质溶液/熔融电解质形成条件三:必须形成闭合回路形成条件四:必须存在自发的氧化还原反应1、构成原电池的条件二、原电池导电原因:电子定向移动电子流向: 负极 → 正极电势低→电势高电子不下水,离子不上岸导电原因:离子定向移动离子流向:“正向正,负向负”二、原电池2.原电池工作原理e-负 极 Zn外电路e-Cu 正 极H 稀硫酸内电路+Zn *Hso}soH电极 正极负极电极材料 较不活泼金 属 、碳棒较活泼金属反应类型 还原反应氧化反应电子移向 电子由负极→正极 电流方向 电流由正极→负极 离子移向 阳离子→正极 阴离子→负极 电极现象 产生气泡、质量变重等 溶解稀 H SO AgNO 溶液3.原电池正负极的特征正极材料一般不参与反应CuSO 溶液稀 H SO 正极活泼性较弱的金属或石墨等流入电子的一极发生还原反应阳离子移向的一极增重或有气泡放出活泼性较强的金属流出电子的一极发生氧化反应阴离子移向的一极溶解的一极电极名称电极材料电子流向反应类型离子流向实验现象4.正、负极的判断二、原电池负极1、锌铜原电池产生电流时,阳离子( B )A. 移向Zn 极,阴离子移向Cu 极 B. 移 向Cu极,阴离子移向Zn 极 C. 和阴离子都移向Zn 极D. 和阴离子都移向Cu 极【练习】2、在用锌片、铜片和稀硫酸组成的原电池装置中,经过一段时间工作后,下列说法中正确的是( C )A. 锌片是正极,铜片上有气泡产生B. 电流方向是从锌片流向铜片C. 溶液中硫酸的物质的量减小D. 电解液的酸碱性保持不变【练习】稀H SO CC(石墨)NaCl溶液G稀H SO BCu酒精稀H SO 3、下列装置中,能组成原电池的是(ABCH )Fe C(石墨)Zn Cu【练习】稀H SO DZn CuCuSO 溶液稀H SOCuHEF1、加快反应速率实验室制H 时,由于锌太纯,反应一般较慢,可加入少 量CuSO 以加快反应速率或 使用粗锌。2、比较金属活动性的强弱(两个例外 )3、用于金属保护要保护轮船的铁制外壳,可在外壳贴上一些锌片,形成 Zn-海水-Fe 原电池,Fe 做正极,不参与反应,被保护起来。三、原电池原理的应用负 Fe C 正负极:Fe -|2e-= Fe2+正极:2Fe ++ 2e-= 2Fe2+正负极电极反应式写一起时,得失电子需相等。FeCl 溶液4、设计原电池例题:请将反应 “Fe+2 Fe +| =3Fe + “设计成原电池。要求:画出装置图,并写出电极反应式。(材料:铁 片、锌片、铜片、石墨棒、烧杯、导线;试 剂任选。) 负 正单液原电池缺点:电流不稳定,寿命短。原因:负极材料与电解质溶液直接接触!3、电流是否衰减 如果是,衰减的原因可能是什么 思考与讨论eA十电流表盐桥ZnSO 溶液 CuSO 溶液1.负极材料与电解质溶液分开为两池2.负极池:负极材料及其对应的金属盐溶液正极池:正极材料及电解质溶液3.两池用盐桥相连单液原电池双液原电池盐桥:通常是装有含琼胶的KCl 饱和溶液。 盐桥中的K+、Cl- 是可以自由移动,琼 胶的固定作用可以防止KCl溶液直接流 出来。e-A十电流表盐桥nZnSO 溶液1.负极材料与电解质溶液分开为两池2.负极池:负极材料及其对应的金属盐溶液正极池:正极材料及电解质溶液3.两池用盐桥相连作用:1. 连 接 内 电 路2. 平 衡 电 荷双液原电池CuSO 溶液如图4-1所示,将置有锌片的ZnSO 溶液和置有铜片的CuSO 溶液用一个盐桥连 接起来,然后将锌片和铜片用导线连接, 并在中间串联一个电流表,观察现象。 取出盐桥,观察电流表的指针有何变化。e-A十电流表盐桥nZnSO 溶液 CuSO 溶 液实验探究图4-1锌铜原电池示意图1、图4-1所示的锌铜原电池工作时,电子在导线中的运动方向是怎样的 阴离 子和阳离子在电解质溶液中的运动方向是怎样的 2、锌铜原电池可看作由两个半电池组成,一个发生氧化反应,另一个发生还 原反应。试分别写出两个电极上的反应及总反应的离子方程式 A-电流表盐桥ZnSO 溶液 CuSO 溶 液思考与讨论图4-1锌铜原电池示意图例1、一个完整的氧化还原反应可以拆分,写成两个“半反应”式,一个是“氧化反应”式,一个是“还原反应”式。如氧化还原反应:2FeCl +Cu =2FeCl +CuCl 。(1)可以写成氧化反应:Cu -2e-=Cu + 还原反应: 2Fe ++2e-=2Fe +(2)请将此反应设计成带盐桥的原电池,画出装置图电流计A-盐桥Cu CCuCl 溶液 FeCl 溶液电流计盐桥CKI溶液 FeCl 溶液例2:依据反应2Fe ++2I-=I +2Fe +, 设计双液原电池,实现化学能转化为电能,并概括设计原电池的一般思路。正极:2Fe ++2e-=2Fe +负极:2I--2e-=I 正极负极C设计原电池的思路选择与电极反应正极区、负极区租对应的电解液分析氧化反应和还原反应选择电极材科练习1、判断下列说法是否正确。(1)原电池中电流的方向是负极→导线→正极( × )(2)原电池中负极发生的反应是还原反应( × )(3)锌铜原电池中电子由锌电极经过电解质溶液流向铜电极( × )(4)在原电池中阳离子移向正极,阴离子移向负极( √ )(5)原电池的正极一定是化学性质不活泼的金属( × )A.外电路的电流方向为:X→ 外电路→YB.若两电极分别为Zn 和碳棒,则X 为碳棒,Y 为ZnC.若两电极都是金属,则它们的活动性为X>YD.X极上发生的是还原反应,Y 极上发生的是氧化反应练习2、如下图所示的原电池装置,X、Y 为两电极,电解质溶液为稀硫酸,外电路中的电子流向如图所示,对此装置的下列说法正确的是( C )CuSO 溶 液 Y 溶液(1)电极X的材料是 铜 ;电解质溶液Y是 A g N O 溶 液(2)银电极为电池的 正 极,电极反应为 2Ag++2e-=2Ag ;X 电极上发 生的电极反应为 Cu-2e-=Cu + ;(3)外电路中的电子是从 Cu 电极流向 Ag 电极。(4)盐桥中装有含氯化钾饱和溶液的琼胶,其作用是形成闭合回路、平衡电荷示。请回答下列问题:X练习3、依据氧化还原反应:2Ag++Cu =Cu ++2Ag设计的原电池如右图所电流计 A盐桥AgA.铜电极上发生氧化反应B.电池工作一段时间后,甲池的c(SO -)减小C.电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量增加1()练习4、锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,下列有关叙述正确的是( C )D.阴、阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动,保持溶液中电荷平衡1 mol·L- CuSO (aq)交换膜1、阳离子交换膜:只允许阳离子通过2、阴离子交换膜:只允许阴离子通过3、质子交换膜:只允许H+ 通过CuSO 溶液ZnSO 溶液 CuSO 溶液高中常见的三种离子交换膜优点:电流稳定缺点:电流小ZnSO 溶液 CuSO 溶液优点:电流大且稳定双液原电池单液原电池隔膜原电池缺点:电流不稳定Thank you!感谢观看!盐桥:通常是装有含琼胶的KCl 饱和溶液。 盐桥中的K+、Cl- 是可以自由移动,琼 胶的固定作用可以防止KCl溶液直接流 出来。e-A十电流表盐桥nZnSO 溶液1.负极材料与电解质溶液分开为两池2.负极池:负极材料及其对应的金属盐溶液正极池:正极材料及电解质溶液3.两池用盐桥相连作用:1. 连 接 内 电 路2. 平 衡 电 荷双液原电池CuSO 溶液Zn Cu稀硫酸 展开更多...... 收起↑ 资源预览