選修4原電池課件

1、選修選修4 第四章第四章 電化學(xué)基礎(chǔ)電化學(xué)基礎(chǔ)第一節(jié)第一節(jié) 原電池原電池高二化學(xué)組高二化學(xué)組一、原電池：一、原電池：是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置v1.能自發(fā)進行氧化還原反應(yīng)能自發(fā)進行氧化還原反應(yīng)v2.兩個活潑性不同的導(dǎo)體作電極兩個活潑性不同的導(dǎo)體作電極v3.有電解質(zhì)溶液有電解質(zhì)溶液v4.形成閉合回路形成閉合回路原電池的構(gòu)成條件原電池的構(gòu)成條件:練習(xí)練習(xí)判斷下列裝置是否能形成原電池？判斷下列裝置是否能形成原電池？ABCDEFCDE 請根據(jù)反應(yīng)：請根據(jù)反應(yīng)：Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu設(shè)計一個原電設(shè)計一個原電池池,思考為什么有電流產(chǎn)生？思考為什么有電流產(chǎn)生

2、？ 思考與交流思考與交流氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)還原反應(yīng)還原反應(yīng)()()Zn-2e-=Zn2+Cu2+2e- =Cu 硫酸銅溶液硫酸銅溶液ZnCue-SO42-Cu2+AZn + Cu2+ = Zn2+ + Cu Cu原電池的工作原理原電池的工作原理鋅片腐蝕，不斷溶解鋅片腐蝕，不斷溶解銅片上有紅色物質(zhì)析出銅片上有紅色物質(zhì)析出電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)一段時間實驗現(xiàn)象一段時間實驗現(xiàn)象鋅片被紅色物質(zhì)覆蓋鋅片被紅色物質(zhì)覆蓋電流表讀數(shù)不斷減小電流表讀數(shù)不斷減小實驗探究一實驗探究一Zn也會和也會和CuSO4 直接反應(yīng)直接反應(yīng)存在存在缺陷！缺陷！2.不使用時，該原電池能否長期保存不使用時，該原電池能否長

3、期保存CuSO4 溶液溶液AZn1.1.為什么電流表讀數(shù)不斷減??？為什么電流表讀數(shù)不斷減??？ 因為銅在鋅表面析出后，與因為銅在鋅表面析出后，與CuSO4溶液一起形成了原電池，溶液一起形成了原電池，產(chǎn)生的電流并沒有經(jīng)過電流表，所以電流表的讀數(shù)不斷減小。產(chǎn)生的電流并沒有經(jīng)過電流表，所以電流表的讀數(shù)不斷減小。當(dāng)鋅片表面完全被銅覆蓋后，相當(dāng)于兩個電極都是銅，已不能當(dāng)鋅片表面完全被銅覆蓋后，相當(dāng)于兩個電極都是銅，已不能發(fā)生原電池反應(yīng)，所以最后無電流產(chǎn)生。發(fā)生原電池反應(yīng)，所以最后無電流產(chǎn)生。實驗探究一實驗探究一現(xiàn)象再分析現(xiàn)象再分析1.此原電池不能獲得此原電池不能獲得穩(wěn)定電流的根本原穩(wěn)定電流的根本原因是什么

4、？因是什么？2.怎么避免這一怎么避免這一“隱隱患患”的發(fā)生？的發(fā)生？原因分析原因分析實驗探究一實驗探究一Zn2+SO42-A1.1.燒杯中加什么溶液？燒杯中加什么溶液？實驗設(shè)計實驗設(shè)計不與鋅反應(yīng)的溶液，不與鋅反應(yīng)的溶液，一般加金屬對應(yīng)的鹽溶液。一般加金屬對應(yīng)的鹽溶液。為什么？為什么？ SO42- Zn2+2.2.安培表指針會偏轉(zhuǎn)嗎？安培表指針會偏轉(zhuǎn)嗎？3.3.怎樣構(gòu)成閉合回路？怎樣構(gòu)成閉合回路？實驗探究二實驗探究二鹽橋鹽橋中中通常裝有含通常裝有含KCl飽和溶液的瓊脂飽和溶液的瓊脂 K+和和Cl-在鹽橋中能移動在鹽橋中能移動 信息提示信息提示交流研討：交流研討：1、在鹽橋插入之前，檢流計指針是否

5、發(fā)生偏轉(zhuǎn)？、在鹽橋插入之前，檢流計指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)？2、在鹽橋插入之后，檢流計指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)？、在鹽橋插入之后，檢流計指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)？3、左右燒杯中各發(fā)生了什么反應(yīng)？、左右燒杯中各發(fā)生了什么反應(yīng)？4、該裝置與普通鋅銅原電池相比，有什么不同的地、該裝置與普通鋅銅原電池相比，有什么不同的地方？方？半電池：包括電極材半電池：包括電極材料和電解質(zhì)溶液，兩料和電解質(zhì)溶液，兩個隔離的半電池通過個隔離的半電池通過鹽橋連接起來。鹽橋連接起來。實驗探究二實驗探究二SO42Zn2+eeSO42Cu2+K+鹽橋鹽橋工作示意圖工作示意圖CuZnK+ClK+ClK+ClK+ClK+ClClK+K+ClK+K+K+C

6、lClK+ClClCl1、勾通內(nèi)電路、勾通內(nèi)電路2.平衡電平衡電 荷，使溶荷，使溶液呈電中液呈電中性性鋅半電池鋅半電池銅半電池銅半電池電極反應(yīng)：電極反應(yīng)：負極：負極：正極：正極：總反應(yīng)：總反應(yīng)： Cu2+2e- =CuZn2e- =Zn2+Zn + Cu2+= Zn2+ + Cu鋅銅原電池（鹽橋）鋅銅原電池（鹽橋）鹽橋鹽橋 問題解決問題解決二二. .加入鹽橋后由兩個半電池組成的原電池工作原理加入鹽橋后由兩個半電池組成的原電池工作原理：還原性強的材料作負極，失電子被氧化還原性強的材料作負極，失電子被氧化電解質(zhì)溶液中氧化性強的離子在正極得電子被還原電解質(zhì)溶液中氧化性強的離子在正極得電子被還原電子由

7、負極經(jīng)導(dǎo)線流向正極電子由負極經(jīng)導(dǎo)線流向正極兩極之間通過兩極之間通過鹽橋鹽橋構(gòu)成閉合回路。構(gòu)成閉合回路。知識小結(jié)知識小結(jié)一一. . 鹽橋的作用鹽橋的作用：1.勾通內(nèi)電路勾通內(nèi)電路2.平衡電荷，使溶液呈電中性平衡電荷，使溶液呈電中性半電池中：半電池中：另半電池：另半電池：外電路中：外電路中：內(nèi)電路中：內(nèi)電路中：銀半電池銀半電池銅半電池銅半電池電極反應(yīng)：電極反應(yīng)：負極：負極：正極：正極：總反應(yīng)：總反應(yīng)： Cu 2e- = Cu2+2Ag + +2e- =2AgCu + 2Ag + = Cu2+ + 2Ag 銅銀原電池（鹽橋）銅銀原電池（鹽橋）鹽橋鹽橋 問題解決問題解決請根據(jù)離子反應(yīng)：請根據(jù)離子反應(yīng)：

8、 Fe + Cu2+ Fe2+ + Cu設(shè)計一個設(shè)計一個帶鹽橋的帶鹽橋的原電池，原電池，知識應(yīng)用知識應(yīng)用CuSO4 溶液溶液AFe知識遞進知識遞進優(yōu)點：優(yōu)點：1.有效避免了電極材料與電解質(zhì)溶液的直接反應(yīng)，有效避免了電極材料與電解質(zhì)溶液的直接反應(yīng)， 增加了原電池的使用壽命增加了原電池的使用壽命2.離子在鹽橋中作定向移動，減少了離子的混亂，離子在鹽橋中作定向移動，減少了離子的混亂，使離子移動更加有序，電流持續(xù)穩(wěn)定使離子移動更加有序，電流持續(xù)穩(wěn)定 ，提高了原電池的使用效率提高了原電池的使用效率A( (高考真題）依據(jù)氧化還原反應(yīng)：高考真題）依據(jù)氧化還原反應(yīng)： 2Ag2Ag+ +(aq) + Cu(s) = Cu(aq) + Cu(s) = Cu2+2+(aq) + 2Ag(s)(aq) + 2Ag(s)設(shè)計的原電池如圖所示，設(shè)計的原電池如圖所示，請回答下列問題：請回答下列問題：（1 1）電極）電極X X的材料是的材料是 ； 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液Y Y是是 ；（2 2）銀電極為電池的）銀電極為電池的 極，極， 發(fā)生的電極反應(yīng)為發(fā)生的電