【課件】原電池的工作原理（蘇教版2019選擇性必修1）

1.2化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化單元簡介化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化主要內(nèi)容①原電池的工作原理②化學(xué)電源③電解原理④電解原理的運用主要特點：電化學(xué)的反應(yīng)與氧化還原反應(yīng)有關(guān)學(xué)習(xí)方法：理解原電池和電解池的工作原理1.2.1原電池的工作原理PART.01目標(biāo)1.分析原電池的構(gòu)成及工作原理2.能設(shè)計簡單原電池3.學(xué)會判斷原電池的正負極4.學(xué)會書寫電極反應(yīng)式回憶以前學(xué)過的銅鋅原電池裝置，寫出它的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式？課前回顧①具有活潑性不同的兩個電極②具有電解質(zhì)溶液③兩電極之間能形成閉合回路④裝置能自發(fā)進行氧化還原反應(yīng)1.原電池定義：將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為

的裝置。知識點一·原電池的概念及構(gòu)成（理解為主）2.原電池的構(gòu)成條件：利用能

的

反應(yīng)，（或熔融電解質(zhì)）（直接相連或?qū)Ь€相連）電能自發(fā)進行氧化還原3.電極與電極反應(yīng)：知識點一·原電池的概念及構(gòu)成（理解為主）AZn

CuSO42－H+H+正極負極e－

鋅片:負極:正極:

電子，發(fā)生

反應(yīng)失去氧化得到還原

總反應(yīng)：Zn+2H+=Zn2++H2↑Zn-2e-=Zn2+銅片：2H++2e-=H2↑

電子，發(fā)生

反應(yīng)負失氧，正得還單液電解池：知識點二·原電池的工作原理（學(xué)會分析，應(yīng)用）ZnCue-e-H+H+SO42-Zn2+H2·原電池中的三個方向：知識點一·原電池的概念及構(gòu)成（理解為主）原電池中的三方向電子流向電子由負極流出，經(jīng)導(dǎo)線流向正極電流方向由正極流出，經(jīng)導(dǎo)線流向負極離子移動方向溶液中陽離子向負極移動，陰離子向陽極移動電子不下水，離子不上岸1.判斷下列原電池的負極材料是什么？a極b極電解質(zhì)溶液負極AlFe稀鹽酸

AlMg稀H2SO4

AlMg濃HNO3

AlCu濃HNO3

AlMgNaOH溶液

FeCCuSO4

AlMgMgCuAlFe要點一·原電池正負極的判斷知識點一·原電池的概念及構(gòu)成（理解為主）負極電極名稱正極活潑性較強的金屬電極材料活潑性較弱的金屬流出電子的一極電子流向發(fā)生氧化反應(yīng)反應(yīng)類型流入電子的一極發(fā)生還原反應(yīng)陰離子移向的一極離子流向陽離子移向的一極溶解的一極實驗現(xiàn)象增重或有氣泡放出負失氧，正得還要點二·原電池中電極反應(yīng)式的書寫(1)確定正負極和在正負極上反應(yīng)的物質(zhì)(4)注意酸性介質(zhì)或堿性介質(zhì)負極：正極：失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)(2)確定得失電子的數(shù)目與生成微粒(3)完全電離的物質(zhì)以離子形式表示(5)寫總方程式時注意電子得失守恒總反應(yīng)：即:負極與電解質(zhì)溶液反應(yīng)得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)要點二·原電池中電極反應(yīng)式的書寫練一練1.寫出銅鋅-硫酸銅溶液原電池的電極反應(yīng)和總反應(yīng)以及反應(yīng)現(xiàn)象CuSO4(aq)Cu負極：

；正極：

；總反應(yīng)式：

。ZnZn-2e-=Zn2+Cu2++2e-=CuZn+Cu2+=Cu+Zn2+反應(yīng)現(xiàn)象:負極鋅片溶解，正極銅片有紅色固體析出思考探究反應(yīng)一段時間后，鋅片上也有紅色固體析出，為啥呢？單液電解池的缺陷：知識點二·原電池的工作原理（學(xué)會分析，應(yīng)用）ZnCue-e-Cu2+Cu2+SO42-Zn2+Cu在電池工作的過程中，由于鋅片與CuSO4溶液直接接觸，很難避免鋅片與CuSO4溶液直接反應(yīng)，生成的銅會附著在鋅片上，構(gòu)成新的原電池，影響能量轉(zhuǎn)化效率。這種在原電池內(nèi)部構(gòu)成新的原電池的現(xiàn)象叫做極化現(xiàn)象。雙液電解池：知識點二·原電池的工作原理（學(xué)會分析，應(yīng)用）ZnSO4ZnCuCuSO4AZnSO4ZnCuCuSO4A鹽橋：裝有含KCl飽和溶液的瓊脂，離子能在鹽橋中移動兩個溶液間缺少離子導(dǎo)體，無法形成閉合回路。雙液電解池裝置：知識點二·原電池的工作原理（學(xué)會分析，應(yīng)用）ZnSO4ZnCuCuSO4AZn丨ZnSO4半電池Cu丨CuSO4半電池雙液電解池工作原理Zn（-）Cu（+）KCl鹽橋ZnSO4溶液CuSO4溶液ZnCu2+SO42-SO42-K+Cl-

2e-Zn2+Zn2+CuK+Cl-雙液電解池工作原理雙液電池的工作原理CuSO4溶液ZnCue-Zn2+Cu2+Cl-K+ZnSO4溶液e-鹽橋的作用：①使兩個半電池形成通路，構(gòu)成閉合回路②平衡兩側(cè)溶液的電荷，使溶液保持電中性。③避免電極與電解質(zhì)溶液直接反應(yīng)，減少電流的衰減，提高原電池的工作效率。注意：若撤去鹽橋或?qū)Ⅺ}橋換成導(dǎo)線，則不能構(gòu)成閉合回路。原電池工作原理進階模型電化學(xué)的基本要素功能負極材料：負極反應(yīng)物：失電子場所失電子的物質(zhì)正極材料：得電子場所正極反應(yīng)物：得電子物質(zhì)電子導(dǎo)體：傳導(dǎo)電子離子導(dǎo)體：傳導(dǎo)離子電化學(xué)的基本要素：電極反應(yīng)、電極材料、離子導(dǎo)體、電子導(dǎo)體是電化學(xué)體系的基本要素知識點三·原電池原理的應(yīng)用1．比較金屬活動性兩種金屬分別作原電池的兩極時，一般作負極的金屬比正極的金屬活潑。2.加快氧化還原反應(yīng)速度實驗室用Zn與稀硫酸反應(yīng)制H2時

a.用粗Zn代替純Znb.向稀硫酸中滴加CuSO4溶液原理：原電池中，氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩極進行，使溶液中離子運動時相互的干擾減小，使反應(yīng)速率增大。實驗室制氫氣，用純鋅還是粗鋅（含碳）好？要點三·設(shè)計原電池（課本P17）根據(jù)離子反應(yīng)Cu2+＋Fe=Cu＋Fe2＋設(shè)計一個原電池，并與同學(xué)討論解決下列問題。請在下面的方框中畫出原電池構(gòu)造示意圖，并指出正、負極。寫出該原電池的電極反應(yīng)式。負極：正極：兩極一液一連線3.如何設(shè)計成雙液原電池的模式呢？①兩個半反應(yīng)容器里的電解液選擇與電極材料相同的陽離子；②保證每個半反應(yīng)中的電極與電解液不發(fā)生反應(yīng)。習(xí)題探究題型一·含鹽橋原電池的工作原理1．實驗發(fā)現(xiàn)，298K時，在FeCl3酸性溶液中加入少量鋅粒后，F(xiàn)e3+立即被還原成Fe2+。某化學(xué)興趣小組根據(jù)該實驗事實設(shè)計了如圖所示的原電池裝置。下列有關(guān)說法中正確的是()。例題探究A．該原電池的正極反應(yīng)：Zn-2e-=Zn2+B．左邊燒杯中溶液的紅色逐漸褪去C．該電池鉑電極上有氣泡生成D．該電池總反應(yīng)：3Zn+2Fe3+=2Fe+3Zn2+雙液電解池工作原理書寫電解方程式步驟例題探究書寫步驟：①在總反應(yīng)式畫雙線橋——判斷正負極；②寫出好寫的一級電極反應(yīng)式；③用總反應(yīng)減去電極反應(yīng)式得到另一個電極反應(yīng)式；④檢查電荷守恒，質(zhì)子守恒，物料守恒題型一·含鹽橋原電池的工作原理1．實驗發(fā)現(xiàn)，298K時，在FeCl3酸性溶液中加入少量鋅粒后，F(xiàn)e3+立即被還原成Fe2+。某化學(xué)興趣小組根據(jù)該實驗事實設(shè)計了如圖所示的原電池裝置。下列有關(guān)說法中正確的是()。例題探究A．該原電池的正極反應(yīng)：Zn-2e-=Zn2+B．左邊燒杯中溶液的紅色逐漸褪去C．該電池鉑電極上有氣泡生成D．該電池總反應(yīng)：3Zn+2Fe3+=2Fe+3Zn2+B題型二·原電池中電極反應(yīng)式的書寫C題型三·原電池工作原理的運用（膜電池）D3．某原電池裝置如圖所示，電池總反應(yīng)為2Ag＋Cl2＝2AgCl。下列說法正確的是()A．正極反應(yīng)為AgCl＋e－＝Ag＋Cl－B．放電時，交換膜右側(cè)溶液中有大量白色沉淀生成C．若用NaCl溶液代替鹽酸，則電池總反應(yīng)隨之改變D．當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.01mole－時，交換膜左側(cè)溶液中約減少0.02mol離子題型四·設(shè)計原電池4．某一同學(xué)根據(jù)離子反應(yīng)方程式2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋來設(shè)計原電池。下列設(shè)計方案中可行的是A．電極材料為鐵和銅，電解質(zhì)溶液為FeCl3

溶液B．電極材料為鐵和石墨，電解質(zhì)溶液為FeCl2

溶液C．電極材料為鐵和鋅，電解質(zhì)溶液為FeCl3溶液D．電極材料為石墨，電解質(zhì)溶液為FeCl3溶液A作業(yè)布置1.《導(dǎo)與練》P13-162.畫《導(dǎo)與練》P13頁鹽橋工作原理完整表格在作業(yè)本上（周一第五節(jié)課前上交）居敬持志，循序致精Yourtimeislimited,sodon'twasteitlivingsomeoneelse'slife.Don'tbetrappedbydogma-whichislivingwiththeresultsofotherpeople'sthinking.Don'tlet