第四章第一節(jié)原電池課件

第四章第一節(jié)原電池課件第一頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五復(fù)習(xí)回顧1、原電池是______________________的裝置。原電池反應(yīng)的本質(zhì)是_______________反應(yīng)。將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能氧化還原反應(yīng)

2、如右圖所示，組成的原電池：（1）當(dāng)電解質(zhì)溶液為稀H2SO4時：Zn電極是____（填“正”或“負”）極，其電極反應(yīng)為_______________，該反應(yīng)是______（填“氧化”或“還原”，下同）反應(yīng)；Cu電極是______極，其電極反應(yīng)為_______________,該反應(yīng)是_________反應(yīng)。（2）當(dāng)電解質(zhì)溶液為CuSO4溶液時：Zn電極是____極，其電極反應(yīng)為_____________，該反應(yīng)是________反應(yīng)；Cu電極是____極，其電極反應(yīng)為_______________,該反應(yīng)是_________反應(yīng).負Zn－2e-=Zn2+氧化正2H++2e-=H2↑還原負Zn－2e-=Zn2+氧化正Cu2++2e-=Cu還原第二頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五3、原電池的工作原理氧化還原反應(yīng)（本質(zhì)：反應(yīng)物之間有電子轉(zhuǎn)移）負極（還原性）還原反應(yīng)氧化反應(yīng)正極（氧化性）

失e－

得e－電子e－電流Ｉ［結(jié)論］把氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分開在不同的區(qū)域進行，再以適當(dāng)?shù)姆绞竭B接起來，就可以獲得電流．第三頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五（1）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。

（2）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。

（4）內(nèi)部條件：能自發(fā)進行氧化還原反應(yīng)。4、組成原電池的條件第四頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五5、原電池的正負極的判斷方法

微觀判斷（根據(jù)電子流動方向）電子流出的電極電子流入的電極——負極——正極

較活潑的電極材料較不活潑的電極材料——負極——正極宏觀判斷：①根據(jù)電極材料②根據(jù)原電池電極發(fā)生的反應(yīng)——負極——正極發(fā)生氧化反應(yīng)的電極發(fā)生還原反應(yīng)的電極第五頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五根據(jù)電解質(zhì)溶液內(nèi)離子移動方向

陽離子

正極原電池內(nèi)陰離子負極根據(jù)電極增重還是減重根據(jù)電極有氣泡冒出：

質(zhì)量增加的電極工作后質(zhì)量減少的電極——正極——負極工作后，有氣泡冒出的電極為正極第六頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五一、對鋅銅原電池工作原理的進一步探究提出問題：左圖是原電池，如果用它做電源，不但效率低，而且時間稍長電流就很快減弱，因此不適合實際應(yīng)用。這是什么原因造成的呢？有沒有什么改進措施？第七頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五造成的主要原因：由于鋅片與硫酸銅溶液直接接觸，銅在鋅片表面析出，鋅表面也構(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。改進措施？將鋅片與硫酸銅溶液隔離第八頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五硫酸鋅溶液硫酸銅溶液上述裝置構(gòu)成原電池了嗎？為什么？怎樣才能構(gòu)成原電池呢？思考第九頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五為了避免發(fā)生這種現(xiàn)象，設(shè)計如下圖（書P71圖4-1）所示的原電池裝置，你能解釋它的工作原理嗎？鹽橋中通常裝有含瓊膠的KCl飽和溶液此裝置優(yōu)點：能穩(wěn)定長時間放電第十頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五鹽橋在此的作用是什么？改進后的裝置為什么能夠持續(xù)、穩(wěn)定的產(chǎn)生電流？(閱讀教材72頁)得出結(jié)論鹽橋的作用：（1）使整個裝置構(gòu)成通路，代替兩溶液直接接觸。（2）平衡電荷。第十一頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五在整個裝置的電流回路中，溶液中的電流通路是靠離子遷移完成的。Zn失去電子形成的Zn2+進入ZnSO4溶液，ZnSO4溶液因Zn2+增多而帶正電荷。同時CuSO4則由于Cu2+

變?yōu)镃u，使得

SO42-相對較多而帶負電荷。若無鹽橋，溶液不保持電中性，上述兩種因素均會阻止電子從鋅片流向銅片，造成電流中斷。第十二頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五由于鹽橋（如KCl）的存在，其中陰離子Cl-向ZnSO4溶液擴散和遷移，陽離子K+則向CuSO4溶液擴散和遷移，分別中和過剩的電荷，保持溶液的電中性，因而放電作用不間斷地進行，一直到鋅片全部溶解或

CuSO4溶液中的

Cu2+幾乎完全沉淀下來。若電解質(zhì)溶液與KCl溶液反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，可用NH4NO3代替KCl作鹽橋。第十三頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五二、原電池的設(shè)計

具體方法：（1）將已知氧化還原反應(yīng)拆分為兩個半反應(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。

①電極材料的選擇：用還原性較強的物質(zhì)作為負極，用氧化性較強的物質(zhì)作為正極，且電池的電極必須導(dǎo)電，電池的負極一般要能與電解質(zhì)溶液發(fā)生反應(yīng)。

電解質(zhì)溶液的選擇：電解質(zhì)溶液一般要能與負極發(fā)生反應(yīng)。若是兩個半反應(yīng)分別在兩個燒杯中進行，則左右兩個燒杯中的電解質(zhì)溶液應(yīng)與電極材料具有相同的陽離子。

第十四頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五負極：CuCu–2e-=Cu2+正極：比Cu不活潑的金屬或石墨

2Fe3++2e-=2Fe2+

電解質(zhì)溶液：Fe2(SO4

)3、FeCl3等

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。例如：利用Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，設(shè)計一個原電池。有哪些方案？第十五頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五CuCCuCl2FeCl3裝置圖離子方程式Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+第十六頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五三、原電池的主要應(yīng)用：1.加快化學(xué)反應(yīng)速率；如實驗室用粗鋅與硫酸反應(yīng)制取氫氣。2.進行金屬活動性強弱比較；

兩金屬做電極時，一般作負極的金屬比作正極的金屬活潑。3.利用原電池原理設(shè)計制造新型化學(xué)電池；4.電化學(xué)保護法，即將金屬作為原電池的正極而受到保護。如在鐵器表面鍍鋅。第十七頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五課堂練習(xí)1、下列裝置中電流表指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是（）3第十八頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五例：下列各情況，在其中Fe片腐蝕由快到慢的順序是(2)(1)(3)第十九頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五2、鋅銅原電池產(chǎn)生電流時，陽離子（）A移向Zn極，陰離子移向Cu極B移向Cu極，陰離子移向Zn極C和陰離子都移向Zn極D和陰離子都移向Cu極B第二十頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五3、把a、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池。若a、b相連時，a為負極；c、d相連時，電流由d到c；a、c相連時，c極上產(chǎn)生大量氣泡，b、d相連時，b上有大量氣泡產(chǎn)生，則四種金屬的活動性順序由強到弱的為()A．a(chǎn)>b>c>dB．a(chǎn)>c>d>bC．c>a>b.>dD．b>d>c>a

B第二十一頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五4、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A.鐵圈和銀圈左右搖擺不定B.保持平衡狀態(tài)C.鐵圈向下傾斜，銀圈向上傾斜D.銀圈向下傾斜，鐵圈向上傾斜D第二十二頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag化合價升高失2e-化合價降低得2e-電極：負極是Cu，