原电池衡阳县三中高二化学组PPT学习教案VIP

1、会计学1原电池衡阳县三中高二化学组原电池衡阳县三中高二化学组阅读教材阅读教材P70 P70 回答回答研究化学能与电能相互转换的研究化学能与电能相互转换的装置装置、过程过程和和效率效率的科学的科学产生电流的反应产生电流的反应原电池原电池 自发的，向外输送能量自发的，向外输送能量借助电流而发生的反应借助电流而发生的反应电解池电解池 由外界输入的能量推动由外界输入的能量推动2 2、电化学反应过程及其装置可分为两类：、电化学反应过程及其装置可分为两类：第1页/共27页氧化反应氧化反应Zn-2e=Zn2+ 铜锌原电铜锌原电池池电解质电解质溶液溶液H2SO4失失e，沿导线传递，有电流产，沿导线传递，有电流

2、产生生还原反应还原反应2H+2e- =H2阴离阴离子子阳离子阳离子总反应：总反应：负极负极正极正极 2H+2e- =H2Zn-2e- =Zn2+Zn+2H+=Zn2+H2Zn+H2SO4=ZnSO4+H2(离子方程式）离子方程式）（化学方程式）（化学方程式）电极反应电极反应正极：正极：负极：负极：（氧化反应）（氧化反应）（还原反应）（还原反应）阳离阳离子子外电路外电路内电路内电路第2页/共27页一、原电池的工作原理一、原电池的工作原理 化学能转变为电能的装置。化学能转变为电能的装置。1 1、定义：、定义：2 2、电极：、电极：负极：负极： 电子电子 ，发生，发生 反应，电流反应，电流 。正极：

3、正极： 电子电子 ，发生，发生 反应，电流反应，电流 。流出流出氧化氧化流入流入流入流入还原还原流出流出3 3、构成条件、构成条件：有两个活动性不同的电极有两个活动性不同的电极电极材料均插入电解质溶液中电极材料均插入电解质溶液中两极相连形成闭合电路两极相连形成闭合电路一个自发进行的氧化还原反应一个自发进行的氧化还原反应 第3页/共27页形成原电池的条件？形成原电池的条件？第4页/共27页4、原电池的正负极的判断方法、原电池的正负极的判断方法 微观判断微观判断（根据电子流动方向（根据电子流动方向）电子流出的极电子流出的极电子流入的极电子流入的极负极负极正极正极较活泼的电极材料较活泼的电极材料较不

4、活泼的电极材料较不活泼的电极材料 质量增加或有气泡产生的极质量增加或有气泡产生的极工作后工作后 质量减少的电极质量减少的电极负极负极正极正极正极正极负极负极发生氧化反应的极发生氧化反应的极发生还原反应的极发生还原反应的极 宏观判断宏观判断：根据电极材料根据电极材料根据原电池电极发生的反应根据原电池电极发生的反应根据电极现象根据电极现象负极负极正极正极第5页/共27页X X、Y Y、Z Z、W W四种金属片进入稀盐酸中四种金属片进入稀盐酸中, ,用导线连接用导线连接, ,可可以组成原电池以组成原电池, ,实验结果如下图所示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则四种金属的活泼

5、性由强到弱的顺序为ZYXW第6页/共27页CuSO4 溶液溶液思考：如何才能得到思考：如何才能得到持续稳定的电流？持续稳定的电流？ Zn原子把电子直接给原子把电子直接给Cu2+ ，被氧化成，被氧化成Zn2+，进入，进入溶液溶液;Cu2+在在Zn片上直接得到片上直接得到电子，被还原成电子，被还原成Cu，相当短，相当短路，得不到电流。路，得不到电流。第7页/共27页设计如教材设计如教材P71图图4-1所示：所示：CuCu2+2+Zn=Zn+Zn=Zn2+2+Cu+Cu 有盐桥存在时电流计有盐桥存在时电流计指针发生偏转，即有电指针发生偏转，即有电流通过电路。流通过电路。 取出盐桥，电流计指取出盐桥，

6、电流计指针即回到零点，说明没针即回到零点，说明没有电流通过。有电流通过。此电池的优点：能产生持续、稳定的电流。此电池的优点：能产生持续、稳定的电流。第8页/共27页什么是盐桥？什么是盐桥？ 盐桥中装有饱和的盐桥中装有饱和的KClKCl溶液和琼脂制成的胶冻，溶液和琼脂制成的胶冻，胶冻的作用是防止管中溶液流出。胶冻的作用是防止管中溶液流出。 盐桥的作用是什么？盐桥的作用是什么？ 可使由它连接的两溶液保持电中性，否则锌盐溶可使由它连接的两溶液保持电中性，否则锌盐溶液会由于锌溶解成为液会由于锌溶解成为ZnZn2+2+而带上正电，铜盐溶液会由而带上正电，铜盐溶液会由于铜的析出减少了于铜的析出减少了CuC

7、u2+2+而带上了负电。而带上了负电。 盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移，使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行。，使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行。 导线的作用是传递电子，沟通外电路。而盐桥的作导线的作用是传递电子，沟通外电路。而盐桥的作用则是沟通内电路。用则是沟通内电路。盐桥盐桥第9页/共27页此装置是原电池吗？此装置是原电池吗？锌半电池锌半电池铜半电池铜半电池电极反应：电极反应：负极：负极： ；正极：正极： ；总反应：总反应： 。Cu2+2e-=CuZn2e- =Zn2+Zn + Cu2+= Zn2+ + Cu盐桥盐桥提供电子提供电子

8、的物质的物质接受电子接受电子的物质的物质铜锌原电池（盐桥）铜锌原电池（盐桥）第10页/共27页 原电池是由两个原电池是由两个半电池半电池组成的；半电池中组成的；半电池中的反应就是的反应就是半反应半反应, ,即即电极反应。电极反应。所以半电池又所以半电池又叫叫电极电极。1第11页/共27页电极电极X的材料是的材料是 ； 电解质溶液电解质溶液Y是是 ；银电极为电池的银电极为电池的 极，发生的电极反应极，发生的电极反应为为 ；X电极上发生的电极电极上发生的电极反应为反应为 ；外电路中的电子外电路中的电子是从是从 电极电极流向流向 电极。电极。CuAgNO3正正Ag+ + e- = AgCu - 2e

9、- = Cu2+ CuAg课堂练习课堂练习第12页/共27页2、依探究实验、依探究实验4的原理，按以的原理，按以下反应设计一个下反应设计一个能持续产生电流的原电池装置，画出装置图。能持续产生电流的原电池装置，画出装置图。 Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag课堂练习课堂练习AgNO3Ag CuCu(NO3)2A第13页/共27页课堂练习课堂练习A稀稀H2SO4锌片锌片 铜片铜片ZnSO4Zn CuH2SO4A第14页/共27页 判断右边原电池的正、负极，并写出电极判断右边原电池的正、负极，并写出电极反应式。反应式。 Cu Cu C CFeClFeCl3 3溶液溶液负极：负极： CuCu

10、 失电子失电子 CuCu - - 2e2e- - = = CuCu2+2+正极：正极： FeFe3+3+得电子得电子 2Fe2Fe3+3+ + + 2e2e- - = = 2Fe2Fe2+2+A ACu+2FeClCu+2FeCl3 3 =CuCl =CuCl2 2 +2FeCl +2FeCl2 2先写出总反应：先写出总反应：即即 负极与电解质溶液反应负极与电解质溶液反应拆成离子方程式：拆成离子方程式：CuCu + + 2Fe2Fe3 3 = = CuCu2 2 + + 2Fe2Fe2 2根据化合价升降判断正负极根据化合价升降判断正负极三、电极方程式的书写三、电极方程式的书写简单原电池电极方程

11、式的写法简单原电池电极方程式的写法第15页/共27页1.1.写出写出Mg、Al与与NaOH溶液组成原电池溶液组成原电池的总的总 反应和电极反应式。反应和电极反应式。电极的正负与金属活泼性有关外，还与电极的正负与金属活泼性有关外，还与电解质溶液有关电解质溶液有关总反应：总反应：离子方程式离子方程式负极：负极：正极：正极：2Al+2OH-+2H2O= 2AlO2-+3H2 Al - 3e- + 4OH- = AlO2- + 2H2O2H2O + 2e- = 2OH- + H2 2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2第16页/共27页2.2.写出写出Al 、Cu与浓与浓

12、HNO3组成原电池组成原电池的总的总 反应和电极反应式。反应和电极反应式。总反应总反应：负极：负极：正极：正极：Cu + 4H+ + 2NO3- = Cu2+ 2NO2 + 2H2OCu -2e- = Cu2+2H+ + NO3- +e- = NO2+ H2O第17页/共27页练练习习判断下列哪些装置构成了原电池？若不是判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由；若是，请指出正负极名称，请说明理由；若是，请指出正负极名称，并写出电极反应式，并写出电极反应式.()()()2H+2e-H2负极：负极：总反应：总反应：正极正极：Zn2e-Zn2+Zn+2H+Zn2+H2第18页/共27页()(

13、)负极负极：正极正极：总反应总反应：正极：正极：负极负极：总反应：总反应：Zn2e- Zn2+2H+2e- H2Zn+2H+Zn2+H2Fe2e - Fe2+Cu2+2e- CuFe+Cu2+Fe2+CuFe+CuSO4Cu+FeSO4第19页/共27页 ()()负极负极：正极：正极：总反应：总反应：Zn2e-Zn2+Cu2+2e-CuZn+Cu2+Zn2+Cu或或 Zn+CuSO4ZnSO4+Cu第20页/共27页()()负极：负极：正极：正极：总反应：总反应：Fe2e- Fe2+2H+2e-H2Fe+2H+ Fe2+H2或或 Fe+H2SO4FeSO4+H2第21页/共27页（1 1）以自发进行的氧化还原反应为基础）以自发进行的氧化还原反应为基础（2 2）把氧化还原反应分解为氧化反应和）把氧化还原反应分解为氧化反应和还原反应两个半反应，从而确定电极反应还原反应两个半反应，从而确定电极反应（3 3）以两极反应为原理，确定电极材料）以两极反应为原理，确定电极材料及电解质溶液及电解质溶液（4 4）画出装置简图）画出装置简图四、设计原电池思路四、设计原电池思路第22页/共27页化合价降低得化合价降低得2e-