化学：第四章第一节原电池-ppt课件

1、第四章第四章 电化学根底电化学根底第一节第一节 原原 电电 池池人教版选修人教版选修4 4 化学反响原理化学反响原理生活中的原电池：生活中的原电池：神州七号的原电池神州七号的原电池复习回想复习回想1、定义：原电池是将化学能转化为电、定义：原电池是将化学能转化为电能的安装。能的安装。2、本质：发生氧化复原反响、本质：发生氧化复原反响3、构成条件：、构成条件：构成条件构成条件可以可以可以可以可以可以不可以不可以构成条件一：构成条件一：活泼性不同的两个电极活泼性不同的两个电极负极：较活泼的金属负极：较活泼的金属正极：较不活泼的金属、石墨等正极：较不活泼的金属、石墨等构成条件构成条件可以可以不可以不可

2、以构成条件二：电极需插进电解质溶液中；构成条件二：电极需插进电解质溶液中；构成条件构成条件可以可以不可以不可以构成条件三：必需构成闭合回路构成条件三：必需构成闭合回路构成条件构成条件 1有两种活动性不同的金属或一有两种活动性不同的金属或一 种是非金属单质或金属氧化物作电极。种是非金属单质或金属氧化物作电极。 2电极资料均插入电解质溶液中。电极资料均插入电解质溶液中。 3两极相连构成闭合电路。两极相连构成闭合电路。 4内部条件：能自发进展氧化还内部条件：能自发进展氧化还 原反响。原反响。练习：写出原电池的电极反响式和电池方程式当电解质溶液为稀当电解质溶液为稀H2SO4时：时：Zn电极是负极，电极

3、是负极，其电极反响为其电极反响为 该反响是氧化反响；该反响是氧化反响；Cu电极是正极，电极是正极，其电极反响为其电极反响为该反响是复原反响。该反响是复原反响。反响方程式：反响方程式：Zn+2H+=Zn2+H2Zn 2e - = Zn 2+2H+ +2e- =H2实验探求实验探求根据Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu设计一个原电池，并实验实验景象：实验景象：1 1、电流表指针发生偏转，、电流表指针发生偏转， 但不稳定。但不稳定。2 2、锌极上堆积一层有色物、锌极上堆积一层有色物质质实验探求实验探求问题：问题：1、判别正负极，写出电极、判别正负极，写出电极式式2、锌极失去的电子能否全、锌极失去的电

4、子能否全部经导线流向铜极部经导线流向铜极3、随着锌极上堆积物增厚，、随着锌极上堆积物增厚，会有什么结果？会有什么结果？思索：如何提高效率，思索：如何提高效率，得到稳定的电流得到稳定的电流实验探求实验探求改良措施：改良措施：将锌片与硫酸铜溶液隔离将锌片与硫酸铜溶液隔离硫酸锌溶液硫酸锌溶液硫酸铜溶液硫酸铜溶液上述安装构成原电池了吗？为什么？上述安装构成原电池了吗？为什么？怎样才干构成原电池呢？怎样才干构成原电池呢？实验探求实验探求设计如以下图书设计如以下图书P71图图4-1所示的原电池所示的原电池安装，他能解释它的任务原理吗？安装，他能解释它的任务原理吗？盐桥中通常装有含琼胶盐桥中通常装有含琼胶的

5、的KClKCl饱和溶液饱和溶液实验探求实验探求负极：Zn 2e - = Zn 2+正极：Cu2+ + 2e - = Cu锌半电池铜半电池外电路内电路K+向哪极挪动Cl-向哪极挪动盐桥的作用？二、由两个半电池组成原电池的任务原理二、由两个半电池组成原电池的任务原理把氧化反响和复原反响分开在不同区域进展，把氧化反响和复原反响分开在不同区域进展，再以适当方式衔接，可以获得电流。再以适当方式衔接，可以获得电流。在这类电池中，用复原性较强的物质作为在这类电池中，用复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。强的物

6、质作为正极，正极从外电路得到电子。在原电池的内部内电路，两极浸在电在原电池的内部内电路，两极浸在电解质溶液中，并经过阴阳离子的定向运动而解质溶液中，并经过阴阳离子的定向运动而构成内电路。构成内电路。盐桥的作用：盐桥的作用：1 1使整个安装构成通路，替代两溶液直接接触。使整个安装构成通路，替代两溶液直接接触。2 2平衡电荷。平衡电荷。实验探求实验探求两个安装对比两个安装对比 1 1、原理能否一样、原理能否一样 2 2、哪个更好，为什么？、哪个更好，为什么？小结：小结： 1、原电池的功能：利用氧化复原反响的、原电池的功能：利用氧化复原反响的原理将化学能转化成电能原理将化学能转化成电能2、组成、组成

7、 锌半电池锌半电池两个半电池两个半电池 盐桥盐桥 铜半电池铜半电池3、盐桥的作用：、盐桥的作用：1使整个安装构成通使整个安装构成通路，替代两溶液直接接触。路，替代两溶液直接接触。2平衡电平衡电荷。荷。4、原电池输出电能的才干、原电池输出电能的才干取决于组成原电池的反响物的氧化复原反取决于组成原电池的反响物的氧化复原反响才干。响才干。Cu+ 2 AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Ag化合价升高失化合价升高失2e-化合价降低得化合价降低得2e-电极：负极是电极：负极是Cu，正极可以是，正极可以是Ag或或C等。等。 电极反响式：电极反响式：负极：负极：Cu 2e- = Cu2+ 正极：正极：2

8、Ag+ + 2e- = 2 Ag电解液：电解液： Cu(NO3)2 、AgNO3 利用下面反响设计原电池选择电极资料和电解质利用下面反响设计原电池选择电极资料和电解质溶液，写出电极方程式；并画出原电池简意图。溶液，写出电极方程式；并画出原电池简意图。CuCCu(NO3)AgNO3思索讨论：思索讨论： 利用此氧化复原反响来设计原电利用此氧化复原反响来设计原电池，写出电极反响式。并画出安装图池，写出电极反响式。并画出安装图Cu+ 2 FeCl3 = CuCl2+ 2FeCl2化合价降低得化合价降低得2e-Cu+ 2 Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+化合价升高失化合价升高失2e-CuCCuCl

9、2FeCl3安装图安装图离子方程式离子方程式Cu+ 2 Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+上述原电池安装是将什么反响的化学能转上述原电池安装是将什么反响的化学能转换成电能的？指出电池的正负极，并分别换成电能的？指出电池的正负极，并分别写出其中负极和正极的电极反响式以及该写出其中负极和正极的电极反响式以及该电池的总反响方程式。电池的总反响方程式。负极锌片：负极锌片： Zn 2e - = Zn 2+ 氧化反响氧化反响 正极铜片：正极铜片： Cu2+ + 2e - = Cu 复原反响复原反响电池反响总化学方程式：电池反响总化学方程式：Zn + Cu2+ = Zn 2+ + Cu 电池符号：电池符

10、号： Zn ZnSO4 CuSO4 Cu 负极负极 盐桥盐桥 正极正极二、由两个半电池组成原电池的任务原理二、由两个半电池组成原电池的任务原理1把氧化反响和复原反响分开在不同区把氧化反响和复原反响分开在不同区域进展，再以适当方式衔接，可以获得电流。域进展，再以适当方式衔接，可以获得电流。在这类电池中，用复原性较强的物质作为在这类电池中，用复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。强的物质作为正极，正极从外电路得到电子。在原电池的内部，两极浸在电解质溶液中，在原电池的内部，两极浸在电解质溶液中，并经过阴

11、阳离子的定向运动而构成内电路。并经过阴阳离子的定向运动而构成内电路。2原电池的正负极的判别方法原电池的正负极的判别方法 微观判别微观判别根据电子根据电子流动方向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 较活泼的电极资料较活泼的电极资料较不活泼的电极资料较不活泼的电极资料负极负极正极正极宏观判别：宏观判别：根据电极资料根据电极资料根据原电池电极根据原电池电极 发生的反响发生的反响负极负极正极正极发生氧化反响的极发生氧化反响的极发生复原反响的极发生复原反响的极根据电极增重还是减重根据电极增重还是减重根据电极有气泡冒出：根据电极有气泡冒出： 质量添加的电极质量添加的电

12、极任务后任务后 质量减少的电极质量减少的电极正极正极负极负极任务后，有气泡冒出的电极为正极任务后，有气泡冒出的电极为正极3电解质溶液和电极资料的选择电解质溶液和电极资料的选择电池的电极必需导电电池的电极必需导电 电解质溶液普通要可以与负极发生电解质溶液普通要可以与负极发生反响。但假设是两个半反响分别在两反响。但假设是两个半反响分别在两个烧杯中进展，那么左右两个烧杯中个烧杯中进展，那么左右两个烧杯中的电解质溶液应的电解质溶液应 与电极资料具有一样与电极资料具有一样的阳离子。的阳离子。1、根据氧化复原反响电、根据氧化复原反响电子转移判别电极反响。子转移判别电极反响。2、根据电极反响确定适、根据电极

13、反响确定适宜的电极资料和电解质宜的电极资料和电解质溶液溶液 原电池的设计原电池的设计 利用利用Fe + Cu2+=Fe2+ +Cu，设，设计一个原电池计一个原电池.CuFeCuSO4FeSO4化合价升高化合价升高 失失2e- 化合价降低化合价降低 得得2e- 由于盐桥如由于盐桥如KCl的存在，其中的存在，其中阴离子阴离子Cl-向向ZnSO4溶液分散和迁移，溶液分散和迁移，阳离子阳离子K+那么向那么向CuSO4溶液分散和迁溶液分散和迁移，分别中和过剩的电荷，坚持溶液移，分别中和过剩的电荷，坚持溶液的电中性，因此放电作用不延续地进的电中性，因此放电作用不延续地进展，不断到锌片全部溶解或展，不断到锌

14、片全部溶解或 CuSO4溶溶液中的液中的 Cu2+几乎完全沉淀下来。假设几乎完全沉淀下来。假设电解质溶液与电解质溶液与KCl溶液反响产生沉淀，溶液反响产生沉淀，可用可用NH4NO3替代替代KCl作盐桥。作盐桥。在整个安装的电流回路中，溶液中的电在整个安装的电流回路中，溶液中的电流通路是靠离子迁移完成的。流通路是靠离子迁移完成的。Zn失去电失去电子构成的子构成的Zn2+进入进入ZnSO4溶液，溶液，ZnSO4溶液因溶液因Zn2+增多而带正电荷。同时，增多而带正电荷。同时，CuSO4那么由于那么由于Cu2+ 变为变为Cu ，使得，使得 SO42-相对较多而带负电荷。溶液不坚相对较多而带负电荷。溶液

15、不坚持电中性，这两种要素均会阻止电子从持电中性，这两种要素均会阻止电子从锌片流向铜片，呵斥电流中断。锌片流向铜片，呵斥电流中断。呵斥的主要缘由：由于锌片与硫酸铜溶液直呵斥的主要缘由：由于锌片与硫酸铜溶液直接接触，在反响一段时间后，难以防止溶液接接触，在反响一段时间后，难以防止溶液中有铜离子在锌片外表直接复原，一旦有少中有铜离子在锌片外表直接复原，一旦有少量的铜在锌片外表析出，即在负极锌表量的铜在锌片外表析出，即在负极锌表面也构成了原电池，进一步加速铜在负极锌面也构成了原电池，进一步加速铜在负极锌外表析出，致使向外输出的电流强度减弱。外表析出，致使向外输出的电流强度减弱。当锌片外表完全被铜覆盖后

16、，不再构成原当锌片外表完全被铜覆盖后，不再构成原电池了，也就没有电流在产生。电池了，也就没有电流在产生。改良措施？改良措施？将锌片与硫酸铜溶液隔离将锌片与硫酸铜溶液隔离总结总结v1、复习回想了原电池的构成。、复习回想了原电池的构成。v2、进一步了解原电池的反响原理，、进一步了解原电池的反响原理，正确书写电极反响式。正确书写电极反响式。v3、利用氧化复原反响原理设计了原、利用氧化复原反响原理设计了原电池。电池。1、以下安装中电流表指针会发生偏转的、以下安装中电流表指针会发生偏转的是是 32、锌铜原电池产生电流时，阳离子、锌铜原电池产生电流时，阳离子 A 移向移向Zn 极，阴离子移向极，阴离子移向

17、Cu 极极B 移向移向Cu 极，阴离子移向极，阴离子移向Zn 极极C 和阴离子都移向和阴离子都移向Zn极极D 和阴离子都移向和阴离子都移向Cu 极极B3、把、把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。假设中，用导线两两相连组成原电池。假设a、b相连时，相连时，a为负极；为负极；c、d相连时，电流由相连时，电流由d到到c；a、c相连时，相连时，c极上产生大量气泡，极上产生大量气泡，b、d相连时，相连时，b上有大量气泡产生，那么上有大量气泡产生，那么四种金属的活动性顺序由强到弱的为四种金属的活动性顺序由强到弱的为 ( )Aa b c d Ba c d b

18、 Cc a b . d Db d c a B4、如下图，在铁圈和银圈的焊接处，用、如下图，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬在盛水的烧杯中，使之平一根棉线将其悬在盛水的烧杯中，使之平衡；小心的向烧杯中央滴入衡；小心的向烧杯中央滴入CuSO4溶液，溶液，片刻后可察看到的景象是片刻后可察看到的景象是A. 铁圈和银圈左右摇摆不定铁圈和银圈左右摇摆不定B. 坚持平衡形状坚持平衡形状C. 铁圈向下倾斜，银圈向上倾斜铁圈向下倾斜，银圈向上倾斜D. 银圈向下倾斜，铁圈向上倾斜银圈向下倾斜，铁圈向上倾斜D1.某原电池总反响式为：某原电池总反响式为：Cu+2Fe3+=Cu2+2Fe2+，能实现，能实现该反响的原电池是该反响的原电池是( )2.将镁片和铝片用导线相连，分别同时插入稀将镁片和铝片用