原电池【精品PPT课件】

形形色色的电池 KOH溶液 CH4 O2 H2O a极 b极 A Cu Zn 稀 H2SO4 请写出图片中原电池的电极反应式 和电池反应方程式。 负极： （锌片） Zn-2e-=Zn2+ 氧化反应 正极： （铜片） 2H+2e-=H2 反应方程式： Zn+2H+=Zn2+H2 稀 H2SO4 还原反应 实验探究 请根据反应 ： Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu 设计一个原电池，并进行实验 。 CuSO4 溶液 电流表指针发生 偏转，但不稳定。 两个电极上都有 红色物质生成 CuSO4 溶液 思考：如何才能得到 持续稳定的电流？ 分析： 由于锌片与硫酸铜溶液直接 接触，铜在锌片表面析出，锌表面 也构成了原电池，进一步加速铜在 锌表面析出，致使向外输出的电流 强度减弱。当锌片表面完全被铜覆 盖后，不再构成原电池，也就没有 电流产生。 按课本 P71图 4-1所示 , 将置有锌片的 ZnSO4溶液和置 有铜片的 CuSO4溶液分别通过导线与电流计连接， 探究实验 电流计指针偏转 ,指示电 子是由锌极流向铜极 有电流 通过电路 ,是原电池装置 ; 有盐桥时 现象 : 由两个半电池组成，锌 和锌盐组成锌半电池，铜和 铜盐组成铜半电池；每个半 电池中的电极与电解质溶液 互不反应，中间通过盐桥连接形成闭合回路。 装置特点： 二、双液原电池的工作原理分析 电极反应： 负极（ Zn）： Zn-2e-=Zn2+（ 氧化反应） 正极（ Cu）： Cu2+2e-=Cu（ 还原反应） 电池总反应： Zn+Cu2+=Zn2+Cu 2、判断电子的流动路线？溶液中阴、阳离子移动趋势？ 外电路： 电子由负极（ Zn片）流向正极（ Cu片）； 内电路： 阳离子移向正极（ Cu片）；阴离子移向负极（ Zn片）。 1、 确定该原电池的正、负极，并写出原电 池中的两个电极半反应和电池反应方程式。 （ 1）是离子通道，与外电路的电子通道相衔接；（）是离子通道，与外电路的电子通道相衔接；（ 2）是离）是离 子库，为保持溶液电中性，氧化作用产生的子库，为保持溶液电中性，氧化作用产生的 Zn2+需要阴离子需要阴离子 来补充，来补充， Cu2+发生还原反应，需要阳离子来补充；而作为发生还原反应，需要阳离子来补充；而作为 KCl饱和溶液盐桥有足够的离子供给，所以是离子库。饱和溶液盐桥有足够的离子供给，所以是离子库。 3、盐桥的作用（参考课本 P72第三段） -+ 盐桥制法： 1)将热的琼胶溶液倒入 U形管中 (注意不要产 生裂隙 )，将冷却后的 U形管浸泡在 KCl或 NH4NO3的饱和 溶液中即可。 氧化反应 Zn-2e-=Zn2+ 铜锌 原电池 电解质 溶液 盐桥 失 e-， 沿导线传递，有电流产生 还原反应 Cu2+2e- =Cu 阴离子 阳离子 负极 正极 阳离子 铜锌双液原铜锌双液原 电电 池池 原原 理理 外电路 内电路 Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu 2e- 电极反应总式： 化学能 电能氧化还原反应原电池反应本质： 三、由两个半电池组成原电池的工作原理 (1)把氧化反应和还原反应分开在不同区域进行，再 以适当方式连接，可以获得电流。 在 这类电池中，用还原性较强的物质作为负极，负 极向外电路提供电子；用氧化性较强的物质作为正极 ，正极从外电路得到电子。 （ 2）电解质溶液的选择 两个半反应分别在两个烧杯中进行，则左右两个烧 杯中的电解质溶液应与电极材料具有相同的阳离子。 在原电池的内部，两极浸在电解质溶液中，并通过 阴阳离子的定向运动而形成内电路。 四、原电池的设计 活泼性不同 的两种金属。 如锌铜原电池，锌作负极，铜作正极 金属和非金属。 如锌锰干电池，锌作负极，石墨棒作正极 金属和化合物。 如铅蓄电池，铅板作负极， PbO2作正极 惰性电极。 如氢氧燃料电池中，两根电极均可用 Pt （电池的电极必须导电） 电解质溶液一般要能够与负极发生反应。但若是两个半反应分 别在两个烧杯中进行，则左右两个烧杯中的电解质溶液应 与 电 极材料具有相同的阳离子 。 请 根据氧化还原反应 : Cu +2 Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+ 设计成原电池。 你有哪些可行方案 ? Cu Cu 2e- = Cu2+ 比 Cu不活泼的金属或石墨 2Fe3+ + 2e- = 2Fe2+ Fe2(SO4 )3、 FeCl3等 负极： 正极： 电解质溶液： 练一练 若是采用烧杯和盐桥装置图，采用的电解质溶液又是 什么？ 1.根据上述原理 ,为获得较长时间的稳定电 流 ,如何将必修 2中由 “Zn-稀 H2SO4-Cu”组 成的原电池（如左下图）进行简单改装？ 课堂练习（ 上述原理的应用） ZnSO4 H2SO4 A Zn CuCu Zn H2SO4 A 2. 根据下式所表示的氧化还原反应设计一个原电池。 Zn(S)+ Fe2+(aq) = Zn2+(aq) + Fe(S) （ 1）装置