课时：原电池的工作原理.ppt

1、原电池的设计及应用,特别提醒： 打开教材P1314, 打开步步高P910， 打开疑难P1314,电子流入的电极，通常是不活泼金属或石墨电极,2)、电极,电子流出的电极，通常是活泼金属,正极,负极,3)、电极反应,正极,负极,4)、电池反应,1）、电路,外电路,内电路,电子流向：由失电子的一极向得电子的一极,电流方向：与电子流向相反,阴离子流向与电子流向一致,阳离子流向与电流一致,1、工作原理,知识回顾,2、形成原电池的一般条件,4）有自发的氧化还原反应,1）有两种活泼性不同的导电材料 (不同的金属或金属与非金属导体）作电极,2）两个电极必须插入电解质溶液中,3）两极相连形成闭合回路 （用导线连

2、接或电 极直接接触,2、原电池电极反应式的书写,1、确定原电池正负极，以及两极上发生反应的物质，负极发生氧化反应，正极发生还原反应 2、重视介质是否参加反应，注意两极得失电子总数相等 3、将两极电极反应式相加即得原电池的总反应式,3、原电池的正负极的判断方法,电子流出的极 电子流入的极,负极 正极,较活泼的电极材料 较不活泼的电极材料,质量增加的电极 工作后 质量减少的电极,负极 正极,正极 负极,工作后，有气泡冒出的电极为正极,发生氧化反应的极 发生还原反应的极,负极 正极,一个原电池的总反应的离子方程式是Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu，该反应的原电池的组成正确的是,C,牛刀小试

3、,例： 利用Fe + Cu2+=Fe2+ +Cu设计一个原电池，画出示意图，写出电极反应,负极：Fe 2e- =Fe2,正极：Cu2+ +2e- =Cu,Cu,Fe,CuSO4,FeSO4,设计原电池的思路,半电池,画出装置示意图,电极材料,电解质溶液,根据电极反应确定,还原剂（电极材料）和氧化产物（电解质溶液）为负极的半电池 氧化剂（电解质溶液）和还原产物（电极材料）为正极的半电池,外电路,用导线连通，可以接用电器,内电路,是将电极浸入电解质溶液中，并通过盐桥沟通内电路,或其它不活泼材料,根据负极氧化、正极还原写出电极反应式,前提：是氧化还原反应,1.如图装置，电流表G发生偏转，同时A极逐渐

4、变粗，B极逐渐变细，C为电解质溶液，则A、B、C应是下列各组中的哪一组（,A、A是锌，B是铜，C为稀H2SO4 B、A是铜，B是锌，C为稀硫酸 C、A是铁，B是银，C为AgNO3溶液 D、A是Ag，B是铁，C为AgNO3溶液,D,牛刀初试,根据下式所表示的氧化还原反应设计一个原电池：Cu(s) + 2Ag+(aq) = Cu2+(aq)+ 2Ag(s,装置可采用烧杯和盐桥，画出此原电池的装置简图； 注明原电池的正极和负极； 注明外电路中电子的流向； 写出两个电极上的电极反应,初露锋芒,负极,2e- 2,正极C,2Ag+2e- 2Ag,C,Cu,AgNO3,CuSO4,e,装置可采用烧杯和盐桥，

5、 画出此原电池的装置简图； 注明原电池的正极和负极； 注明外电路中电子的流向； 写出两个电极上的电极反应,Cu(s) + 2Ag+(aq) = Cu2+(aq)+ 2Ag(s,)：Zn 2e- = Zn2,)：2H+ +2e- = H2,电池反应： Zn + 2H+ = Zn2+ + H2,3、把右图设计成有盐桥的原电池装置，并写出电极反应式及电池反应方程式,负极： Fe 2e- = Fe2+ 正极： 2H+ + 2e- = H2 总：Fe + 2H+ = Fe2+ + H2,负极： 2Fe 4e- = 2Fe2+ 正极： 2H2O + O2 + 4e- = 4OH- 总：2Fe + 2H2O

6、 + O2 = 2Fe(OH)2,不同的介质 不同的电极反应,探究问题,负极：2 Al+ 8OH6e- =2Al O2 +4H2O 正极：6H+ + 6 e- =3 H2 总：2Al+ 2OH +2H2O =2Al O2 + 3H2,稀 硫 酸,负极： Mg 2e- = Mg2+ 正极： 2H+ + 2e- = H2 总：Mg +2H+ = Mg 2+ + H2,探究问题,负极： Cu 2e- = Cu 2+ 正极： 4H+ +2NO3 + 2 e- = 2NO2 + 2H2O 总：Cu + 4H+ +2NO3= 2NO2 + Cu 2+ + 2H2O,稀H2SO4,负极：2 Al 6e- =

7、2Al 3+ 正极： 6H+ + 6e- =3 H2 总：2Al + 6H+ = 2Al 3+ + 3H2,探究问题,练习：1、下列关于下图所示原电池的说法正确的是 A 铝片为正极 B 正极上有H2产生 C Al是电池的负极，开始工作时溶液中会立即有白色沉淀析出 D 当转移0.04 mol e- 时，产生 0.01 mol O2,Cu,B、C,宝剑出鞘,练习2. X、Y、Z、W四种金属片进入稀盐酸中,用导线连接,可以组成原电池,实验结果如下图所示: 则四种金属的活泼性由强到弱的顺序为 _,ZYXW,5.利用原电池原理设计新型化学电池,2.改变化学反应速率，如实验室用粗锌与硫酸反应制取氢气,1.

8、进行金属活动性强弱比较,3.电化学保护法，即将金属作为原电池的正极而受到保护。如在铁器表面镀锌,三、原电池的主要应用,4.解释某些化学现象,1)比较金属活动性强弱,例1,下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是,C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极,A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲 上有H2气放出,B.在氧化还原反应中，甲比乙失去的电子多,D.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强,C,原电池原理应用,2)比较反应速率,例2,下列制氢气的反应速率最快的是,粗锌和 1mol/L 盐酸,B,A,纯锌和1mol/L 硫酸,纯锌和18 mol/L 硫酸,C,粗锌和1mol/L 硫酸的反应中

9、加入几滴CuSO4溶液,D,D,原电池原理应用,3)比较金属腐蚀的快慢,例3,下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是,5,2,1,3,4,原电池原理应用,例4,下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀速 率由慢到快的顺序是,4,2,1,3,4)判断溶液pH值变化,例5,在Cu-Zn原电池中，200mLH2SO4 溶液的浓度为0.125mol/L , 若工作一段时间后，从装置中共收集到 0.168L升气体，则流过导线的电子为 mol,溶液的pH值变_(填“变大”、“变小”、“不变”)？pH为多少？（溶液体积变化忽略不计,变大,0.015,原电池原理应用,5)原电池原理的综合应用,例6：市场上出售的“热敷袋”的主要成分为铁屑、炭粉、木屑、少量氯化钠和水等。 “热敷袋”启用之前用塑料袋使其与空气隔绝，启用时，打开塑料袋轻轻揉搓就