鲁科版选修4 第一单元第三节 化学能转化为电能——电池（第1课时） 课件（48张）.pptx

第1课时原电池的工作原理,第一单元第三节,学习目标定位1.以铜锌原电池为例，熟悉原电池的工作原理。2.会正确判断原电池的正极和负极。3.学会原电池电极反应式的书写方法。,一原电池的工作原理,达标检测提升技能,二原电池的电极判断及电极反应式的书写,内容索引,一原电池的工作原理,新知导学,1.按右图所示装置，完成实验并回答下列问题：(1)有关的实验现象是锌片_，铜片_，cuso4溶液颜色_。检流计的指针_，该装置中的能量变化是_能转化为_能。,溶解,加厚变亮,变浅,发生偏转,化学,电,(2)电子流动方向和电流方向外电路：电子由_电极经过导线流向_电极，电流由_电极流向_电极。内电路：电流由_电极流向_电极。,锌,铜,铜,锌,锌,铜,(4)用温度计测量溶液的温度，其变化是_，原因是_。,(3)电极反应：负极反应式是_；正极反应式是_；总反应式是_。,zn2e=zn2,cu22e,=cu,zncu2=zn2cu,还有部分,溶液的温度略有升高,cu2直接在锌电极上得电子被还原，部,分化学能转化成热能,相关视频,2.按下图所示装置，完成实验，并回答下列问题：(1)实验过程中，你能观察到的实验现象是_；_。,锌片溶解，铜片加厚变亮,检流计指针发生偏转；cuso4溶液的颜色变浅,(2)用温度计测量溶液的温度，其结果是_，由此可说明_。,溶液的温度不升高(或无变化),cuso4溶液中的cu2不能移向锌片得电子被还原,(3)离子移动方向硫酸锌溶液中：_向盐桥方向移动；硫酸铜溶液中：_向铜极方向移动；盐桥中：k移向_极区(cuso4溶液)，cl移向_极区(znso4溶液)。,zn2,cu2,正,负,不偏转。如果要使检流计指针发生偏转，则该装置中必须形成闭合回路，若取出盐桥，很显然该装置未构成闭合回路，检流计指针不会发生偏转。,(4)若取出装置中的盐桥，检流计的指针是否还会发生偏转？为什么？,答案,相关视频,3.实验结论：与问题1中的原电池装置相比较，问题2中双液原电池具有的特点是(1)具有盐桥。取下盐桥，无法形成_，反应不能进行。(2)两个半电池完全隔开，cu2无法移向锌片，防止_与_反应，有利于最大程度地将_转化为_。,闭合回路,cu2,化学能,电能,负极zn,1.原电池的工作原理,氧化反应,阴,电流,还原反应,阳,2.原电池正负极的判断,弱,入,强,阳,出,入,出,阴,还原,氧化,3.原电池的设计从理论上讲，任何一个自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。关键是选择合适的电解质溶液和两个电极。(1)电解质溶液：一般能与_反应，或者溶解在溶液中的物质(如o2)与_反应。(2)电极材料：一般较活泼的金属作为_，较不活泼的金属或非金属导体作为_。,负极,正极,负极,负极,1.关于下图所示的原电池，下列说法正确的是,活学活用,答案,解析,a.电子从锌电极通过检流计流向铜电极b.盐桥中的阴离子向硫酸铜溶液中迁移c.锌电极发生氧化反应；铜电极发生还原反应，其电极反应是2h2e=h2d.取出盐桥后，检流计仍会偏转，铜电极在反应前后质量不变,锌片为负极，铜片为正极，电子从负极流向正极，a选项正确；盐桥中的阴离子向负极移动，b选项错误；负极发生氧化反应，正极发生还原反应，铜电极发生的反应为cu22e=cu，c选项错误；取出盐桥后不能形成原电池，铜电极在反应后质量增加，d选项错误。,2.根据氧化还原反应：2ag(aq)cu(s)=cu2(aq)2ag(s)，画出原电池示意图并在图中加入检流计，注明电极材料名称和电解质溶液，其中盐桥为饱和kno3琼脂溶液。,请回答下列问题：(1)银电极为电池的_极，写出两电极的电极反应式：ag电极：_；cu电极：_。,答案,解析,cu2e=cu2,正,2ag2e=2ag,由反应方程式可知，该电池的电极反应式为正极：2ag2e=2ag，负极：cu2e=cu2。所以负极应为cu，正极为ag，电解质溶液应为cuso4溶液和agno3溶液，外电路中的电子从cu极流向ag极。盐桥中的k移向正极(ag极)，移向负极(cu极)。,(2)外电路中的电子是从_电极流向_电极。(3)盐桥中向cuso4溶液中迁移的离子是_(填字母)。a.kb.,ag,b,cu,c.ag,答案,答案,二原电池的电极判断及电极反应式的书写,1.原电池电极(正极、负极)的判断依据有多种。试填写下表：,新知导学,活泼金属,不活泼金属或非金属导体,电子流入,电子流出,氧化反应,还原反应,电极增重或产生气体,电极减轻,2.将铁片、铜片用导线连接后，置于稀硫酸中，形成原电池，其正极反应式_；负极反应式_；总反应方程式_。,fe2e=fe2,2h2e=h2,feh2so4=feso4h2,负极失去电子，发生氧化反应；正极得到电子，发生还原反应。根据活泼性，铁为负极。,答案,解析,3.有一纽扣电池，其电极分别为zn和ag2o，以koh溶液为电解质溶液，电池的总反应为znag2oh2o=2agzn(oh)2。(1)zn发生_反应，是_极，电极反应式是_。(2)ag2o发生_反应，是_极，电极反应式是_。,zn2e=zn2,ag2o2eh2o=,2ag2oh,氧化,负,还原,正,1.一般电极反应式的书写方法(1)定电极，标得失。按照负极发生氧化反应，正极发生还原反应，判断出电极反应产物，找出得失电子的数量。(2)看环境，配守恒。电极产物在电解质溶液的环境中，应能稳定存在，如碱性介质中生成的h应让其结合oh生成水。电极反应式要依据电荷守恒和质量守恒、得失电子守恒等加以配平。(3)两式加，验总式。两电极反应式相加，与总反应方程式对照验证。,2.已知电池总反应式，书写电极反应式(1)分析化合价，确定正极、负极的反应物与产物。(2)在电极反应式的左边写出得失电子数，使得失电子守恒。(3)根据质量守恒配平电极反应式。,3.利用反应cu2fecl3=cucl22fecl2设计成如下图所示原电池，回答下列问题：(1)写出电极反应式：正极_；负极_。,活学活用,答案,2fe32e=2fe2,cu2e=cu2,解析,该原电池中cu为负极，电极反应式为cu2e=cu2；c为正极，电极反应式为2fe32e=2fe2。x应为fecl3溶液，y应为cucl2溶液。原电池工作时，盐桥中的阳离子向正极(c)移动。,(2)图中x溶液是_，y溶液是_。(3)原电池工作时，盐桥中的_(填“阳”或“阴”)离子向x溶液方向移动。,答案,fecl3,阳,cucl2,答案,4.某探究活动小组想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，有甲、乙两位同学均使用镁片与铝片作为电极，但甲同学将电极放入6moll1的稀h2so4中，乙同学将电极放入6moll1的naoh溶液中，如图所示。,(1)写出甲池中发生的有关电极反应的反应式：负极_，正极_。,mg2e=mg2,答案,解析,2h2e=h2,甲池中电池总反应方程式为mgh2so4=mgso4h2，mg为负极，电极反应式为mg2e=mg2；al为正极，电极反应式为2h2e=h2。,(2)写出乙池中发生的有关电极反应的反应式：负极_，正极_。总反应离子方程式为_。,2al8oh6e=2al(oh)4,答案,解析,6h2o6e=6oh3h2,2al2oh6h2o=2al(oh)43h2,乙池中电池总反应方程式为2al2naoh6h2o=2naal(oh)43h2，负极上为al被氧化生成al3后与oh反应生成al(oh)4，电极反应式为2al8oh6e=2al(oh)4；正极产物为h2，电极反应式为6h2o6e=6oh3h2。,达标检测提升技能,1.用铜片、银片、cu(no3)2溶液、agno3溶液、导线和盐桥(装有琼脂kno3的u形管)构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是在外电路中，电流由铜电极流向银电极正极反应为age=ag实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作将铜片浸入agno3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同a.b.c.d.,答案,解析,1,2,3,4,5,铜片、银片、cu(no3)2溶液、agno3溶液、导线、盐桥构成一个原电池，cu为负极，ag为正极，两极电极反应分别为负极：cu2e=cu2，正极：2ag2e=2ag，盐桥起到了传导离子、形成闭合回路的作用，电子的流向是由负极流向正极，电流的方向与电子的流向相反，因此c正确。,1,2,3,4,5,2.某小组为研究电化学原理，设计了如图所示装置。下列叙述不正确的是a.a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出b.a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为cu22e=cuc.无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色d.a和b用导线连接后，电流由铁电极经导线流向铜电极,答案,解析,1,2,3,4,5,a和b不连接时，fe和cu2直接发生氧化还原反应，铁片上会有金属铜析出，a项正确；若a和b用导线连接，则构成原电池，此时铁为负极，铜为正极，电极反应式分别为fe2e=fe2，cu22e=cu，b项正确；分析选项a、b可知，选项c是正确的；在原电池中，电流应由正极流出，经导线流向负极，故d项错。,1,2,3,4,5,3.某电池的总反应为fe2fe3=3fe2，能实现该反应的原电池是,答案,解析,1,2,3,4,5,能实现反应fe2fe3=3fe2的原电池应符合以下条件：负极为fe，正极材料的活泼性比fe差；电解质溶液应为含fe3的溶液，b、d两项电解质溶液选错；c项负极材料选错。,1,2,3,4,5,4.某原电池装置如图所示。下列有关叙述中正确的是a.fe为正极，发生氧化反应b.工作一段时间后，两烧杯中溶液ph均不变c.负极反应：2h2e=h2d.工作一段时间后，nacl溶液中c(cl)增大,答案,解析,1,2,3,4,5,该装置是原电池。a项，在该原电池中fe为负极，发生氧化反应；b项，工作一段时间后，左边的烧杯中会含有大量的fe2，溶液的ph减小，右边烧杯中的h不断放电产生氢气，因此烧杯中溶液ph会逐渐增大；c项，负极反应是fe2e=fe2；d项，工作一段时间后，左侧烧杯中由于fe2不断进入溶液，根据溶液呈电中性原则，盐桥中的cl会进入该烧杯溶液中，则该烧杯溶液中c(cl)增大。,1,2,3,4,5,5.(1)向等质量的两份锌粉a、b中分别加入过量的稀h2so4，同时向a中加入少量cuso4溶液，下列产生氢气的体积(v)与时间(t)的关系基本正确的是,答案,解析,1,2,3,4,5,zn粉的质量相等、h2so4过量，h2的量由