化学选修ⅳ人教新课标原电池课件

1、第四章第四章 电化学基础电化学基础 第一节第一节 原电池原电池21、如右图所示，组成的原电、如右图所示，组成的原电池：当电解质溶液为稀池：当电解质溶液为稀H2SO4时：时：Zn电极是电极是_（填（填“正正”或或“负负”）极，其电极反应为）极，其电极反应为_，该反应是，该反应是_（填（填“氧化氧化”或或“还还原原”，下同）反应；，下同）反应；Cu电极是电极是_极，其电极反应为极，其电极反应为_,该反应是该反应是_反应。反应。负负Zn 2e - = Zn 2+氧化氧化正正2H+ +2e- =H2还原还原3（可以）（可以）（可以）（可以）（可以）（可以）（不可以）（不可以）形成条件一：形成条件一：活

2、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2。判断下列哪些装置能构成原电池。为什么？。判断下列哪些装置能构成原电池。为什么？4形成条件二：电极需插进电解质溶液中；形成条件二：电极需插进电解质溶液中；5形成条件三：必须形成闭合回路形成条件三：必须形成闭合回路6一、一、组成原电池的条件组成原电池的条件 （1）有两种活动性不同的金属（或）有两种活动性不同的金属（或一一 种是非金属单质或金属氧化物）种是非金属单质或金属氧化物）作电极。作电极。 （2）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。 （3）

3、两极相连形成闭合电路。）两极相连形成闭合电路。 （4）内部条件：能自发进行氧化还）内部条件：能自发进行氧化还 原反应。原反应。7A CuSO4溶液溶液锌片锌片 铜片铜片3、用什么办法避免、用什么办法避免Cu2+在锌片上也析出，以在锌片上也析出，以 延长电池放电时间提高供电效率延长电池放电时间提高供电效率?1、写出正负极的电极反应式并、写出正负极的电极反应式并 确定阴阳离子移动趋势。确定阴阳离子移动趋势。2、为什么锌片和铜片上都红色、为什么锌片和铜片上都红色 的铜覆盖，且电流计指针逐的铜覆盖，且电流计指针逐 渐指向零渐指向零?【问题与探究问题与探究】8造成的主要原因造成的主要原因：由于锌片与硫酸

4、铜溶液直由于锌片与硫酸铜溶液直接接触，在反应一段时间后，难以避免溶液接接触，在反应一段时间后，难以避免溶液中有铜离子在锌片表面直接还原，一旦有少中有铜离子在锌片表面直接还原，一旦有少量的铜在锌片表面析出，即在负极（锌）表量的铜在锌片表面析出，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表面析出，致使向外输出的电流强度减弱。表面析出，致使向外输出的电流强度减弱。9 探究一、探究一、按下图所示按下图所示, 将置有锌片的将置有锌片的ZnSO4溶液和置有铜片的溶液和置有铜片的CuSO4溶液分别通溶液分别通过导线与电流计连接，有什么现象过导线与电流计连接，

5、有什么现象? 电流计指针不偏转，电流计指针不偏转，且铜片和铁片上均无且铜片和铁片上均无明显现象（即明显现象（即: :无电子无电子定向移动）定向移动） 【探究实验探究实验】ZnSO4Zn CuCuSO4A上述装置构成了原电池吗？为什么？上述装置构成了原电池吗？为什么？10 在探究实验在探究实验1的装置中架上盐桥连的装置中架上盐桥连通，看有什么现象？通，看有什么现象？电流计指针回到零点，电流计指针回到零点，说明无电流，说明无电流，未构成原电池。未构成原电池。电流计指针偏转，电流计指针偏转，有电流通过电路，有电流通过电路，是原电池装置是原电池装置;(2)然后取出盐桥，又将看到什么现象然后取出盐桥，又

6、将看到什么现象? 【探究实验二探究实验二】ZnSO4Zn CuCuSO4A111、确定该原电池的正、负极，、确定该原电池的正、负极，并写出原电池中的两个电极反并写出原电池中的两个电极反应和电池反应方程式。应和电池反应方程式。2、判断电子的流动路线及溶液、判断电子的流动路线及溶液中阴、阳离子移动趋势？中阴、阳离子移动趋势？3、盐桥起什么作用？、盐桥起什么作用？此装置优点：此装置优点：能稳定长时间放电能稳定长时间放电! !ZnSO4Zn CuCuSO4A12负极（锌片）：负极（锌片）： Zn 2e - = Zn 2+ （氧化反应）（氧化反应） 正极（铜片）：正极（铜片）： Cu2+ + 2e -

7、= Cu （还原反应）（还原反应）电池反应（总化学方程式）：电池反应（总化学方程式）：Zn + Cu2+ = Zn 2+ + Cu 13 盐桥的作用：盐桥的作用： Cl-向锌盐方向移动，向锌盐方向移动，K+向铜盐方向移动，向铜盐方向移动，使使Zn盐和盐和Cu盐溶液一直保持电中性，从而盐溶液一直保持电中性，从而使电子不断从使电子不断从Zn极流向极流向Cu极。极。14二、盐桥原电池的工作原理二、盐桥原电池的工作原理（1 1）把氧化反应和还原反应分开在不同区域进行，再）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。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

8、质作为负极，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。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，两极两极之间再通过之间再通过盐桥及池内溶液中的阴、阳离子盐桥及池内溶液中的阴、阳离子定向运定向运动形成的内电路构成有稳定电流的闭合回路。动形成的内电路构成有稳定电流的闭合回路。 2）电路：）电路：外电路外电路内电路内电路电子流向：从负极流向正极电子流向：从负极流向正极电流方向：从正极流向负极电流方向：从正极流向负极阴离子向负

9、极移动阴离子向负极移动阳离子向正极移动阳离子向正极移动15 1 1：原电池是由两个原电池是由两个半电池半电池组成的；半组成的；半电池中的反应就是电池中的反应就是半反应半反应, ,即即电极反应。电极反应。所以半电池又叫所以半电池又叫电极电极。 负极半电池负极半电池由金属电极和相应由金属电极和相应 的金属阳离子电解的金属阳离子电解 质溶液组成。质溶液组成。 正极半电池正极半电池电解质溶液必须由电解质溶液必须由 发生还原反应发生还原反应 的离子的离子 （可溶性）电解质组成。（可溶性）电解质组成。2：半电：半电池的构成池的构成:16课后练习：为获得较长时间的稳定电流课后练习：为获得较长时间的稳定电流,

10、如何将必修如何将必修2中由中由“Zn-稀稀H2SO4-Cu”组成组成的原电池（如左下图）进行简单改装？的原电池（如左下图）进行简单改装？CuZnH2SO4AZnSO4H2SO4AZn Cu171、利用下列、利用下列氧化还原氧化还原反应设计原电池，反应设计原电池，写出电极反应式。并画出装置图写出电极反应式。并画出装置图(盐桥盐桥)Cu+2FeCl3 = 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-【学以致用】18CuCCuCl2FeCl3装置图：装置图：（Cu+ 2 FeCl3 = CuCl2+ 2FeC

11、l2）能把碳改能把碳改为铁吗？为铁吗？19根据下式所表示的氧化还原反应设计一个原根据下式所表示的氧化还原反应设计一个原电池：电池：Zn(s)+Fe2+(aq)=Zn2+(aq)+Fe(s) 装置可采用烧杯和盐桥，画出此原电池的装置可采用烧杯和盐桥，画出此原电池的装置简图；装置简图； 注明原电池的正极和负极；注明原电池的正极和负极； 注明外电路中电子的流向；注明外电路中电子的流向； 写出两个电极上的电极反应。写出两个电极上的电极反应。盐盐桥桥()(+)负极：负极：Zn-2e- =Zn2+正极：正极：Fe2+ + 2e- = Fe练习练习2：20（0707海南）依据氧化还原反应：海南）依据氧化还原

12、反应： 2Ag(aq)Cu(s)Cu2(aq)+2Ag(s) 设计的原电池如图所示。设计的原电池如图所示。 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- = Cu2+ CuAg21三三. .原电池中的几个判断原电池中的几个判断: :1. 1.正极、负极的判断：正极、负极的判断： 正极正极：较不活泼电极较不活泼电极、得电子的电极、

13、电子流入电、得电子的电极、电子流入电极、起还原反应电极、电流流出电极、阳极、起还原反应电极、电流流出电极、阳(阴阴)离子靠离子靠近近(离开离开)的电极的电极 、氧化剂起反应电极。氧化剂起反应电极。 负极负极：较为活泼电极较为活泼电极、失电子的电极、电子流出电、失电子的电极、电子流出电极、起氧化反应电极、电流流入电极、阳极、起氧化反应电极、电流流入电极、阳(阴阴)离子离离子离开开(靠近靠近)的电极、还原剂起反应电极。的电极、还原剂起反应电极。 思考思考:那种方法更可靠？那种方法要综合看？那种方法更可靠？那种方法要综合看？2 2.电流方向、电子流向、阴阳离子的流向的判断电流方向、电子流向、阴阳离子的流向的判断(可逆可逆推推)： 电流方向：正电流方向：正负负 电子流向：负电子流向：负正正 电解质溶液中离子在电解质溶液中离子在原电池中原电池中运动方向的判断：运动方向的判断： 阳阳离子离子: :向正极区移动向正极区移动( (离开负极离开负极想得电子想得电子) ) ； 阴阴离子离子: :向负极区移动向负极区移动( (靠近正极靠近正极想失电子想失电子) ) 。22Cu+ 2 AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Ag化合价升高