高中化學(xué) 第四章 第一節(jié) 原電池（第1課時）課件 新人教版選修4.ppt

1、第四章 電化學(xué)基礎(chǔ),第一節(jié) 原電池,第1課時,形成原電池的條件,u,知識回顧,原電池,結(jié)論,形成原電池的條件一,有兩種活潑性不同的金屬（或一種是非金屬導(dǎo)體）作電極,知識回顧,原電池,形成原電池的條件二,結(jié)論,電極材料均浸入電解質(zhì)溶液中,知識回顧,原電池,形成原電池的條件三,結(jié)論,兩極相連形成閉合電路,知識回顧,原電池,形成原電池的條件四,結(jié)論,一個自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng),u,知識回顧,原電池,組成原電池的條件,1、有兩種活潑性不同的金屬（或一種是 非金屬導(dǎo)體）作電極 2、電極材料均浸入電解質(zhì)溶液中 3、兩極相連形成閉合電路 4、一個自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng),知識回顧,原電池,請寫出圖片中原電池的

2、電極反應(yīng)式和電池反應(yīng)方程式,負極,鋅片） Zn - 2e- = Zn2+ 氧化反應(yīng),正極,銅片） 2H+ + 2e- = H2,稀H2SO4,還原反應(yīng),原電池,探究實驗一,請根據(jù)反應(yīng)： Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu 設(shè)計一個單液原電池，并進行實驗,原電池,電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，但不穩(wěn)定,兩個電極上都有紅色物質(zhì)生成,原電池,思考：如何才能得到持續(xù)穩(wěn)定的電流,分析：由于鋅片與硫酸銅溶液直接接觸，鋅片失去的電子一部分經(jīng)導(dǎo)線傳遞到銅片表面，另一部分電子直接傳遞給硫酸銅溶液中的Cu2+,銅在鋅片表面析出，鋅片表面也構(gòu)成了原電池，進一步加速銅在鋅表面析出，致使向外輸出的電流強度減弱。當(dāng)鋅片

3、表面完全被銅覆蓋后，不再構(gòu)成原電池，也就沒有電流產(chǎn)生,原電池,在原有實驗基礎(chǔ)上進行改進，設(shè)計成一個能產(chǎn)生持續(xù)穩(wěn)定電流的原電池,思考,原電池,探究實驗二 將鋅片和銅片分別通過導(dǎo)線與電流計連接，并使鋅片和銅片不直接接觸，然后分別浸入盛有硫酸鋅和硫酸銅溶液的燒杯中，中間用一鹽橋連接，觀察現(xiàn)象,電極反應(yīng),負極： Zn - 2e- = Zn2+ （氧化反應(yīng)） 正極： Cu2+ + 2e- = Cu （還原反應(yīng),電池反應(yīng)方程式,Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu,原電池,鹽橋的作用：Cl-向鋅鹽方向移動，K+向銅鹽方向移動，使Zn鹽和Cu鹽溶液一直保持電中性，從而使電子不斷從Zn極流向Cu極,原電

4、池,導(dǎo)線傳遞電子，溝通外電路；而鹽橋則傳遞正負離子，溝通內(nèi)電路。 鹽橋保持溶液電中性，使兩個燒杯中的溶液連成一個通路,ZnSO4溶液,CuSO4溶液,原電池,此原電池的優(yōu)點： 能產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定的電流,原電池,此原電池是由兩個半電池組成的（鋅和鋅鹽溶液構(gòu)成鋅半電池，銅和銅鹽溶液構(gòu)成銅半電池）；半電池中的反應(yīng)就是半反應(yīng),即電極反應(yīng),原電池,將原電池反應(yīng)中的氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)分開在兩個不同區(qū)域內(nèi)進行，再以適當(dāng)?shù)姆绞竭B接起來，從而獲得了穩(wěn)定持續(xù)的電流,小 結(jié),原電池,探究實驗三 將鋅片和銅片分別通過導(dǎo)線與電流計連接，并使鋅片和銅片不直接接觸，然后分別浸入盛有硫酸鋅和稀硫酸溶液（與硫酸銅溶液的濃度相同）

5、的燒杯中，中間用一鹽橋連接，觀察并比較產(chǎn)生電流強度的大小,H2SO4,原電池,結(jié)論 由于氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移，而原電池反應(yīng)的結(jié)果導(dǎo)致產(chǎn)生了電流，故原電池反應(yīng)的本質(zhì)就是自發(fā)的氧化還原反應(yīng),在相同條件下，原電池輸出電能的能力，取 決于組成原電池的反應(yīng)物的氧化還原能力,原電池,氧化反應(yīng),Zn-2e=Zn2,銅鋅原電池,電解質(zhì)溶液 鹽橋,失e，沿導(dǎo)線傳遞，有電流產(chǎn)生,還原反應(yīng),Cu2+2e- =Cu,陰離子,陽離子,負極,正極,原 電 池 原 理,外電路,內(nèi)電路,原電池,原電池的組成兩個半電池,鋅半電池,銅半電池,利用同樣的原理，可以把其它氧化還原反應(yīng)設(shè)計成各種原電池,原電池,1、Cu、Fe

6、作兩極，稀硫酸作電解質(zhì)溶液的原電池中：Cu作_極, Fe作_極 電極反應(yīng)式是：負極_ 正極_ 總反應(yīng)式是_ 如將稀硫酸改為濃硝酸則： Cu作_極, Fe作_極 電極反應(yīng)式是：負極_ 正極_ 總反應(yīng)式是_,Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2 +2H2O,正,負,Fe-2e-=Fe2,2H+2e-=H2,Fe+H2SO4=FeSO4+H2,負,正,Cu-2e-=Cu2,2NO3-+4H+2e-=2NO2 +2H2O,2、 實驗室氫氣選用純鋅粒好還是選用粗鋅好？為什么,選用粗鋅好，形成原電池可加快反應(yīng)。一般先把鋅用硫酸銅溶液浸泡一下,原電池,利用反應(yīng)Zn+2FeCl3=2FeCl2+

7、ZnCl2 ，設(shè)計一個單液原電池，一個雙液原電池（使用鹽橋），畫出原電池的示意圖，并寫出電極反應(yīng),強調(diào)：原電池的設(shè)計,原電池,負極(Zn)：Zn-2e-=Zn2+（氧化反應(yīng)） 正極(Pt或C)：2Fe3+2e-=2Fe2+（還原反應(yīng),原電池,例、判斷右邊原電池的正負 極，并寫出電極反應(yīng)式,強調(diào)：電極的判斷及電極反應(yīng)式的書寫,負極：Cu -2e- =Cu 2+ 正極：2Fe3+ +2e- =2Fe2,稀硫酸）負極:Mg -2e- =Mg2+ 正極：2H+2e- =H2,原電池,Mg Al,A,稀硫酸溶液,NaOH溶液,NaOH溶液) 負極：2Al+8OH- -6e- =2AlO2-+4H2O,2

8、Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2,正極：6H2O+6e- =3H2+6OH,原電池,強調(diào)：電極的判斷及電極反應(yīng)式的書寫,方法一：根據(jù)電極材料的性質(zhì)確定。 1.對于金屬金屬電極， 活潑金屬是負極，不活潑金屬是正極； 2.對于金屬非金屬電極， 金屬是負極，非金屬是正極，如干電池等； 3.對于金屬化合物電極， 金屬是負極，化合物是正極。 方法二：根據(jù)電極反應(yīng)的本身確定。 失電子的反應(yīng)氧化反應(yīng)負極； 得電子的反應(yīng)還原反應(yīng)正極,原電池,請利用：Cu+2AgNO3 = Cu(NO3)2+2Ag 的反應(yīng)原理，設(shè)計一個能產(chǎn)生電流的原電池裝置，并寫出兩個電極上的電極反應(yīng),練習(xí)一,原電池,電極：負極是Cu，正極可以是Ag或C等,負極：Cu 2e- = Cu2+ 正極：2Ag+ + 2e- = 2 Ag,電解質(zhì)溶液： AgNO3 或者： Cu(NO3)2 、AgNO3,1、根據(jù)氧化還原反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移判斷電極反應(yīng),2、根據(jù)電極反應(yīng)確定合適的電極材料和電解質(zhì)溶液,原電池,AgNO3,原電池,練習(xí)二：利用此氧化還原反應(yīng)來設(shè)計原電池，寫出電極反應(yīng)式，并畫出裝置圖,Fe + CuSO4 = Cu + 2 FeSO4,原電池,原電池,練習(xí)三：利用此