原電池PPT36414

1、組成原電池的條件組成原電池的條件 （1）有兩種活動性不同的金屬（或一種是非金屬單）有兩種活動性不同的金屬（或一種是非金屬單質(zhì)或金屬氧化物）作電極。質(zhì)或金屬氧化物）作電極。 （2）電極材料均插入電解質(zhì)溶液中。）電極材料均插入電解質(zhì)溶液中。 （3）兩極相連形成閉合電路。）兩極相連形成閉合電路。 （4）內(nèi)部條件：能自發(fā)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)。）內(nèi)部條件：能自發(fā)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)。1 1、原電池是、原電池是_的裝置。的裝置。原電池反應(yīng)的本質(zhì)是原電池反應(yīng)的本質(zhì)是_反應(yīng)。反應(yīng)。將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)復(fù)習(xí)回顧復(fù)習(xí)回顧2 2、如右圖所示，組成的原電池：、如右圖所示，組成的原電池：

2、（1 1）當(dāng)電解質(zhì)溶液為稀）當(dāng)電解質(zhì)溶液為稀H H2 2SOSO4 4時：時：ZnZn電極是電極是_（填（填“正正”或或“負(fù)負(fù)”）極，）極，其電極反應(yīng)為其電極反應(yīng)為_，該反應(yīng)，該反應(yīng)是是_（填（填“氧化氧化”或或“還原還原”，下同）反應(yīng)；，下同）反應(yīng)；CuCu電極是電極是_極，其電極反應(yīng)為極，其電極反應(yīng)為_,_,該反應(yīng)是該反應(yīng)是_反應(yīng)。反應(yīng)。（2 2）當(dāng)電解質(zhì)溶液為）當(dāng)電解質(zhì)溶液為CuSOCuSO4 4溶液時：溶液時： ZnZn電極電極是是_極，其電極反應(yīng)為極，其電極反應(yīng)為_，該反應(yīng)是該反應(yīng)是_反應(yīng)；反應(yīng)；CuCu電極是電極是_極，極，其電極反應(yīng)為其電極反應(yīng)為_,_,該反應(yīng)該反應(yīng)_反反應(yīng)應(yīng).

3、.負(fù)負(fù)ZnZn2e2e- - = Zn = Zn2+2+氧化氧化正正2H2H+ + +2e +2e- - =H=H2 2還原還原負(fù)負(fù)ZnZn2e2e- - =Zn =Zn2+2+氧化氧化正正CuCu2+ 2+ +2e+2e- - = Cu = Cu還原還原教學(xué)過程教學(xué)過程環(huán)節(jié)1創(chuàng)設(shè)情景，復(fù)習(xí)引入 l情景： 觀看銅鋅原電池反應(yīng)動畫模擬 l復(fù)習(xí)原電池的工作原理、形成條件、電子流向、離子移向以 及正負(fù)極規(guī)律 E:Youku Filesdownload銅鋅原電池的工作原理_標(biāo)清.flv播放氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)Zn-2e=Zn2+ 銅鋅原電池銅鋅原電池電解質(zhì)電解質(zhì)溶液溶液失失e，沿導(dǎo)線傳遞，有電流產(chǎn)生，沿導(dǎo)

4、線傳遞，有電流產(chǎn)生還原反應(yīng)還原反應(yīng)2H+2e- =H2陰離子陰離子陽離子陽離子總反應(yīng)：總反應(yīng)：負(fù)極負(fù)極正極正極 2H+2e- =H2Zn-2e- =Zn2+Zn+2H+=H2+CuZn+H2SO4=ZnSO4+H2(離子方程式）離子方程式）（化學(xué)方程式）（化學(xué)方程式）電極反應(yīng)電極反應(yīng)正極：正極：負(fù)極：負(fù)極：（氧化反應(yīng)）（氧化反應(yīng)）（還原反應(yīng)）（還原反應(yīng)）陽離子陽離子外電路外電路內(nèi)電路內(nèi)電路 環(huán)節(jié)2.設(shè)計實驗觀察現(xiàn)象設(shè)計實驗觀察現(xiàn)象請根據(jù)反應(yīng)請根據(jù)反應(yīng)： Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu設(shè)計一個原電池，并進(jìn)行實驗設(shè)計一個原電池，并進(jìn)行實驗。 CuSO4 溶液溶液實驗設(shè)計一：實驗設(shè)計

5、一： 有電流，但不穩(wěn)有電流，但不穩(wěn)定定；兩個電極上都有兩個電極上都有紅色物質(zhì)生成紅色物質(zhì)生成。隨著。隨著實驗時間的延續(xù)，電實驗時間的延續(xù)，電流表指針偏轉(zhuǎn)的角度流表指針偏轉(zhuǎn)的角度逐漸減小，最終沒有逐漸減小，最終沒有電流通過，同時鋅片電流通過，同時鋅片表面逐漸被銅覆蓋表面逐漸被銅覆蓋 。CuSO4 溶液溶液思考：如何才能得到思考：如何才能得到持續(xù)穩(wěn)定的電流？持續(xù)穩(wěn)定的電流？分析：分析： 由于鋅片與硫酸銅溶液由于鋅片與硫酸銅溶液直接接觸，銅在鋅片表面析直接接觸，銅在鋅片表面析出，鋅表面也構(gòu)成了原電池，出，鋅表面也構(gòu)成了原電池，進(jìn)一步加速銅在鋅表面析出，進(jìn)一步加速銅在鋅表面析出，致使向外輸出的電流強度

6、減致使向外輸出的電流強度減弱。當(dāng)鋅片表面完全被銅覆弱。當(dāng)鋅片表面完全被銅覆蓋后，不再構(gòu)成原電池，也蓋后，不再構(gòu)成原電池，也就沒有電流產(chǎn)生。就沒有電流產(chǎn)生。 實驗設(shè)計二：實驗設(shè)計二：（書（書71頁實驗頁實驗4-1）實驗探究實驗探究實驗現(xiàn)象：實驗現(xiàn)象：分析分析：改進(jìn)后的裝置為什么能夠持續(xù)、穩(wěn)定的產(chǎn)生電流？：改進(jìn)后的裝置為什么能夠持續(xù)、穩(wěn)定的產(chǎn)生電流？鹽橋在此的作用是什么？鹽橋在此的作用是什么？參考教材參考教材72頁頁 第三段第三段 有鹽橋存在時電流計指針發(fā)有鹽橋存在時電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，即有電流通過電路。生偏轉(zhuǎn)，即有電流通過電路。 取出鹽橋，電流計指針即回取出鹽橋，電流計指針即回到零點，說明沒有電

7、流通過。到零點，說明沒有電流通過。 由鹽橋連接的兩由鹽橋連接的兩溶液保持溶液保持電中性電中性，兩個燒杯中的溶液兩個燒杯中的溶液連成一個通路。連成一個通路。 導(dǎo)線的作用是傳導(dǎo)線的作用是傳遞電子，溝通外電遞電子，溝通外電路。而鹽橋的作用路。而鹽橋的作用則是溝通內(nèi)電路。則是溝通內(nèi)電路。裝置構(gòu)成：裝置構(gòu)成：兩個半電池組成兩個半電池組成（1 1）鹽橋的成分：飽和的）鹽橋的成分：飽和的KClKCl溶液和瓊脂制成的膠溶液和瓊脂制成的膠 凍，膠凍的作用是防止管中溶液流出。凍，膠凍的作用是防止管中溶液流出。 （2 2）鹽橋的作用：）鹽橋的作用： 可使由它連接的兩溶液保持電中性。可使由它連接的兩溶液保持電中性。

8、（解釋：鋅鹽溶液會由于鋅溶解成為（解釋：鋅鹽溶液會由于鋅溶解成為ZnZn2+2+而帶上而帶上 正電，銅鹽溶液會由于銅的析出減少了正電，銅鹽溶液會由于銅的析出減少了CuCu2+2+而而 帶上了負(fù)電。）帶上了負(fù)電。） 保障整個電路閉合，維持反應(yīng)進(jìn)行。保障整個電路閉合，維持反應(yīng)進(jìn)行。 轉(zhuǎn)移離子，溝通內(nèi)電路。轉(zhuǎn)移離子，溝通內(nèi)電路。認(rèn)識鹽橋：認(rèn)識鹽橋：環(huán)節(jié)環(huán)節(jié)3.討論歸納得出結(jié)論討論歸納得出結(jié)論兩種原電池有何相同點和不同點？兩種原電池有何相同點和不同點？相同點：都利用了氧化還原反應(yīng)原理，都有導(dǎo)電性不同的兩個電極相同點：都利用了氧化還原反應(yīng)原理，都有導(dǎo)電性不同的兩個電極;都能產(chǎn)生電流；外電路均是電子的定向

9、移動，都能產(chǎn)生電流；外電路均是電子的定向移動， 內(nèi)電路內(nèi)電路 均是離子的定向移動。均是離子的定向移動。不同點：不同點：1兩個半反應(yīng)在同一區(qū)域進(jìn)行兩個半反應(yīng)在同一區(qū)域進(jìn)行, 電流不穩(wěn)定電流不穩(wěn)定.2兩個半反應(yīng)在不同區(qū)域進(jìn)行兩個半反應(yīng)在不同區(qū)域進(jìn)行, 中間用鹽橋連接中間用鹽橋連接, 電流持續(xù)、穩(wěn)定電流持續(xù)、穩(wěn)定. 上述原電池裝置是將什么反應(yīng)的上述原電池裝置是將什么反應(yīng)的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的？指出電池化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的？指出電池的正負(fù)極，并分別寫出其中負(fù)極的正負(fù)極，并分別寫出其中負(fù)極和正極的電極反應(yīng)式以及該電池和正極的電極反應(yīng)式以及該電池的總反應(yīng)方程式。的總反應(yīng)方程式。負(fù)極（鋅片）：負(fù)極（鋅片）： Z

10、nZn2e2e- - =Zn =Zn2+ 2+ （氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)）正極（銅片）：正極（銅片）： CuCu2+ 2+ +2e+2e- -=Cu =Cu （還原反應(yīng)還原反應(yīng)）電池反應(yīng)電池反應(yīng)（總化學(xué)方程式總化學(xué)方程式）：Zn + CuZn + Cu2+2+ = Zn = Zn 2+ 2+ + Cu + Cu 電池符號電池符號： Zn Zn ZnSO ZnSO4 4 CuSOCuSO4 4 Cu Cu 負(fù)極負(fù)極 鹽橋鹽橋 正極正極環(huán)節(jié)環(huán)節(jié)4.4.總結(jié)討論深入研究總結(jié)討論深入研究一、對鋅銅原電池工作原理的進(jìn)一步探究一、對鋅銅原電池工作原理的進(jìn)一步探究備選題BBCuFeH2SO4CuZnH2SO4Cu

11、FeNaCl溶溶液液CuFeNaCl溶液溶液CuZn酒酒精精CuZnH2SO4H2SO4ABCDEFMnZnZ4OS2HNnZCu4OS2CuuC4OS2H練習(xí)下列哪幾個裝置能形成原電池？OVXVVXXXVV三原電池正、負(fù)極的判斷三原電池正、負(fù)極的判斷特別提醒特別提醒 判斷電極時，不能簡單地依據(jù)金屬的活動性判斷電極時，不能簡單地依據(jù)金屬的活動性順序來判斷，要看反應(yīng)的具體情況。如：順序來判斷，要看反應(yīng)的具體情況。如：(1)Al在強堿溶液中比在強堿溶液中比Mg更易失電子，更易失電子，Al作負(fù)極、作負(fù)極、Mg作正極。作正極。(2)Fe、Al在濃在濃HNO3中鈍化后，比中鈍化后，比Cu更難失電子，更難

12、失電子，Cu作負(fù)極、作負(fù)極、Fe、Al作正極。作正極。備選題BCDB小小 結(jié)結(jié)定義定義: （1）由兩個半電池組成的鋅銅原電池的工作原理）由兩個半電池組成的鋅銅原電池的工作原理 原電池原電池把化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。把化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。 2、原電池的工作原理、原電池的工作原理較活潑的金屬發(fā)生較活潑的金屬發(fā)生氧化反應(yīng)氧化反應(yīng),電子從較活潑的金屬電子從較活潑的金屬(負(fù)極負(fù)極)通過外電路流向較不活潑的金屬通過外電路流向較不活潑的金屬(正極正極)。 負(fù)極 正極電子流向電子流向電流流向電流流向（2 2）形成原電池的條件形成原電池的條件（3）原電池的正負(fù)極的判斷方法）原電池的正負(fù)極的判斷方法判斷右邊原

13、電池的正、負(fù)極，并寫出電極判斷右邊原電池的正、負(fù)極，并寫出電極反應(yīng)式。反應(yīng)式。 Cu Cu C CFeClFeCl3 3溶液溶液負(fù)極：負(fù)極： CuCu 失電子失電子 CuCu - - 2e2e- - = = CuCu2+2+正極：正極： FeFe3+3+得電子得電子 2Fe2Fe3+3+ + + 2e2e- - = = 2Fe2Fe2+2+A ACu+2FeClCu+2FeCl3 3 =CuCl =CuCl2 2 +2FeCl +2FeCl2 2先寫出總反應(yīng)：先寫出總反應(yīng)：即即 負(fù)極與電解質(zhì)溶液反應(yīng)負(fù)極與電解質(zhì)溶液反應(yīng)拆成離子方程式：拆成離子方程式：CuCu + + 2Fe2Fe3 3 = =

14、 CuCu2 2 + + 2Fe2Fe2 2根據(jù)化合價升降判斷正負(fù)極根據(jù)化合價升降判斷正負(fù)極四、電極方程式的書寫1.簡單原電池電極方程式的寫法簡單原電池電極方程式的寫法3.3.復(fù)雜原電池電極方程式的書寫復(fù)雜原電池電極方程式的書寫（1 1）方法點撥：寫電極方程式的時候，要根據(jù)）方法點撥：寫電極方程式的時候，要根據(jù)“得電子顯負(fù)電；失電子顯正電得電子顯負(fù)電；失電子顯正電”的原則，利的原則，利用用“電荷守恒電荷守恒”，通過巧用，通過巧用H H、OHOH和水寫出電和水寫出電極方程式。極方程式。（2 2）一般先寫出簡單一極的反應(yīng)式，再用總反應(yīng)）一般先寫出簡單一極的反應(yīng)式，再用總反應(yīng)式做差得出另一極的反應(yīng)式

15、。式做差得出另一極的反應(yīng)式。（3 3）兩極同時書寫時注意使兩極電子得失相等。）兩極同時書寫時注意使兩極電子得失相等。請寫出請寫出右邊原電池的右邊原電池的電極電極方程式。方程式?？偡磻?yīng)方程式：總反應(yīng)方程式：負(fù)極：負(fù)極：AlAl，失，失 Al3+ Mg AlNaOHNaOH溶液溶液A拆成離子方程式：拆成離子方程式：2Al + 2OH + 2H2O = 2AlO2 + 3H2根據(jù)化合價升降判斷正負(fù)極根據(jù)化合價升降判斷正負(fù)極2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2五、原電池的設(shè)計五、原電池的設(shè)計活潑性不同活潑性不同 的兩種金屬。的兩種金屬。如鋅銅原電池，鋅作負(fù)極，銅作正極如

16、鋅銅原電池，鋅作負(fù)極，銅作正極金屬和非金屬。金屬和非金屬。如鋅錳干電池，鋅作負(fù)極，石墨棒作正極如鋅錳干電池，鋅作負(fù)極，石墨棒作正極金屬和化合物。金屬和化合物。如鉛蓄電池，鉛版作負(fù)極，如鉛蓄電池，鉛版作負(fù)極，PbO2作正極作正極惰性電極。惰性電極。如氫氧燃料電池中，兩根電極均可用如氫氧燃料電池中，兩根電極均可用Pt（電池的電極必須導(dǎo)電）（電池的電極必須導(dǎo)電）電解質(zhì)溶液一般要能夠與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)。但若是兩個電解質(zhì)溶液一般要能夠與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)。但若是兩個半反應(yīng)分別在兩個燒杯中進(jìn)行，則左右兩個燒杯中的半反應(yīng)分別在兩個燒杯中進(jìn)行，則左右兩個燒杯中的電解質(zhì)溶液應(yīng)電解質(zhì)溶液應(yīng) 與與電極材料具有相同的陽離子電極

17、材料具有相同的陽離子。請根據(jù)氧化還原反應(yīng)請根據(jù)氧化還原反應(yīng) :Cu +2 Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+設(shè)計成原電池。設(shè)計成原電池。你有哪些可行方案你有哪些可行方案?Cu Cu 2e- = Cu2+比比Cu不活潑的金屬或石墨不活潑的金屬或石墨2Fe3+ + 2e- = 2Fe2+ Fe2(SO4 )3、FeCl3等等負(fù)極：負(fù)極：正極：正極：電解質(zhì)溶液：電解質(zhì)溶液：練一練練一練若是采用燒杯和鹽橋裝置圖，采用的電解質(zhì)溶液又是若是采用燒杯和鹽橋裝置圖，采用的電解質(zhì)溶液又是什么？試畫出原電池的裝置簡圖。什么？試畫出原電池的裝置簡圖。1.1.利用原電池原理設(shè)計新型化學(xué)電池；利用原電池原理設(shè)計新型

18、化學(xué)電池；2.2.改變化學(xué)反應(yīng)速率，如實驗室用粗鋅與硫改變化學(xué)反應(yīng)速率，如實驗室用粗鋅與硫酸反應(yīng)制取氫氣；酸反應(yīng)制取氫氣；3.3.進(jìn)行金屬活動性強弱比較；進(jìn)行金屬活動性強弱比較；4.4.電化學(xué)保護(hù)法，即將金屬作為原電池的正極電化學(xué)保護(hù)法，即將金屬作為原電池的正極而受到保護(hù)。如在鐵器表面鍍鋅。而受到保護(hù)。如在鐵器表面鍍鋅。六、原電池原理的應(yīng)用：六、原電池原理的應(yīng)用：5.5.解釋某些化學(xué)現(xiàn)象解釋某些化學(xué)現(xiàn)象(1)比較金屬活動性強弱。比較金屬活動性強弱。例例1： 下列敘述中，可以說明金屬甲比乙活潑性強的是下列敘述中，可以說明金屬甲比乙活潑性強的是C.將甲乙作電極組成原電池時甲是負(fù)極；將甲乙作電極組成

19、原電池時甲是負(fù)極；A.甲和乙用導(dǎo)線連接插入稀鹽酸溶液中，乙溶解，甲甲和乙用導(dǎo)線連接插入稀鹽酸溶液中，乙溶解，甲 上有上有H2氣放出氣放出；B.在氧化在氧化還原反應(yīng)中，甲比乙失去的電子多還原反應(yīng)中，甲比乙失去的電子多；D.同價態(tài)的陽離子，甲比乙的氧化性強；同價態(tài)的陽離子，甲比乙的氧化性強；（C）原電池原理應(yīng)用：原電池原理應(yīng)用：(2)比較反應(yīng)速率比較反應(yīng)速率例例2 ： 下列制氫氣的反應(yīng)速率最快的是下列制氫氣的反應(yīng)速率最快的是粗鋅和粗鋅和 1mol/L 鹽酸；鹽酸；B.A. 純鋅和純鋅和1mol/L 硫酸；硫酸；純鋅和純鋅和18 mol/L 硫酸；硫酸；C.粗鋅和粗鋅和1mol/L 硫酸的反應(yīng)中加入

20、幾滴硫酸的反應(yīng)中加入幾滴CuSO4溶液。溶液。D.（ D ）原電池原理應(yīng)用：原電池原理應(yīng)用：例例3：下列裝置中四塊相同的下列裝置中四塊相同的Zn片，放置一段時間后腐蝕速片，放置一段時間后腐蝕速率由率由慢慢到到快快的順序是的順序是(4)(2)(1)(3)練練習(xí)習(xí)判斷下列哪些裝置構(gòu)成了原電池？若不是，判斷下列哪些裝置構(gòu)成了原電池？若不是，請說明理由；若是，請指出正負(fù)極名稱，并請說明理由；若是，請指出正負(fù)極名稱，并寫出電極反應(yīng)式寫出電極反應(yīng)式.()()()2H+2e-H2負(fù)極：負(fù)極：總反應(yīng)：總反應(yīng)：正極正極：Zn2e-Zn2+Zn+2H+Zn2+H2()()負(fù)極負(fù)極：正極正極：總反應(yīng)總反應(yīng)：正極：正

21、極：負(fù)極負(fù)極：總反應(yīng)：總反應(yīng)：Zn2e- Zn2+2H+2e- H2Zn+2H+Zn2+H2Fe2e - Fe2+Cu2+2e- CuFe+Cu2+Fe2+CuFe+CuSO4Cu+FeSO4 ()()負(fù)極：負(fù)極：正極：正極：總反應(yīng)：總反應(yīng)：Zn2e-Zn2+Cu2+2e-CuZn+Cu2+Zn2+Cu或或 Zn+CuSO4ZnSO4+Cu()()負(fù)極：負(fù)極：正極：正極：總反應(yīng)：總反應(yīng)：Fe2e- Fe2+2H+2e-H2Fe+2H+ Fe2+H2或或 Fe+H2SO4FeSO4+H22.如圖所示，在鐵圈和銀圈的焊接處，用一根棉線將其懸在如圖所示，在鐵圈和銀圈的焊接處，用一根棉線將其懸在盛水的

22、燒杯中，使之平衡；小心的向燒杯中央滴入盛水的燒杯中，使之平衡；小心的向燒杯中央滴入CuSO4溶液，片刻后可觀察到的現(xiàn)象是溶液，片刻后可觀察到的現(xiàn)象是3。試將下列兩個氧化還原反應(yīng)分別設(shè)計成兩個原電池試將下列兩個氧化還原反應(yīng)分別設(shè)計成兩個原電池Zn + 2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag2Fe3+Fe=3Fe2+( D )( Zn AgNO3 C )( Fe Fe2(SO4)3 C )A. 鐵圈和銀圈左右搖擺不定；鐵圈和銀圈左右搖擺不定；B. 保持平衡狀態(tài)；保持平衡狀態(tài)；C. 鐵圈向下傾斜；鐵圈向下傾斜；D. 銀圈向下傾斜；銀圈向下傾斜；課后作業(yè)課后作業(yè)l學(xué)案l課時作業(yè)181、原電池構(gòu)成條件、原電池構(gòu)成條件(1)兩個兩個 的電極。的電極。(2)電極插入到電極插入到 中。中。(3)兩電極形成兩電極形成 。(4)能自發(fā)進(jìn)行能自發(fā)進(jìn)行 反應(yīng)。反應(yīng)?；顫娦圆煌顫娦圆煌娊赓|(zhì)