化学：41《原电池》课件（新人教版选修4）

1、 看课文看课文(p70)(p70)回答回答: :1.1.化学能与电能之间的转换过程应遵循什么原化学能与电能之间的转换过程应遵循什么原 则？怎样才能实现这种转化？在设计这种转则？怎样才能实现这种转化？在设计这种转 化的时候应该注意什么？它对这种转化的效化的时候应该注意什么？它对这种转化的效 率起什么作用？率起什么作用？2.2.什么叫电化学？电化学反应怎样分类？每一什么叫电化学？电化学反应怎样分类？每一 类型中能量如何转换？电化学有哪些主要的、类型中能量如何转换？电化学有哪些主要的、 常见的应用？常见的应用？ 目标目标:1.1.进一步了解原电池的工作原理，能写出其电极反应和电池反应方进一步了解原电

2、池的工作原理，能写出其电极反应和电池反应方 程式；程式；2.2.了解常见的化学电源的种类及其工作原理，知道其生产、生活与了解常见的化学电源的种类及其工作原理，知道其生产、生活与 国防中的实际应用；国防中的实际应用；3.3.了解电解池的工作原理，知道电解在氯碱工业、电镀、电冶金方了解电解池的工作原理，知道电解在氯碱工业、电镀、电冶金方 面的应用；面的应用；4.4.能解释金属发生电化学腐蚀的原因，认识金属腐蚀的危害，知道能解释金属发生电化学腐蚀的原因，认识金属腐蚀的危害，知道 防护金属腐蚀的方法，并能从实验探究中获得体会。防护金属腐蚀的方法，并能从实验探究中获得体会。重点重点：1.1.原电池的工作

3、原理和应用，原电池原理方程式、电极反应的书写；原电池的工作原理和应用，原电池原理方程式、电极反应的书写；2.2.电解原理和应用，电镀、电解饱和食盐水、电冶金、电极反应及电电解原理和应用，电镀、电解饱和食盐水、电冶金、电极反应及电 解反应方程式的书写，金属防腐的方法。解反应方程式的书写，金属防腐的方法。难点难点： 1.化学电源电极反应方程式的书写；化学电源电极反应方程式的书写； 2.电解反应方程式的书写；电解反应方程式的书写； 3.金属的电化学腐蚀金属的电化学腐蚀第四章第四章 电化学基础电化学基础第一节第一节 原原 电电 池池目标目标： 1.1.理解原电池的工作原理，能正确书写电极理解原电池的工

4、作原理，能正确书写电极( (半电池半电池) )反应式；反应式； 2.2.理解原电池溶液阴阳离子的移动方向；理解原电池溶液阴阳离子的移动方向； 3.3.了解盐桥在原电池中的应用；了解盐桥在原电池中的应用； 4.4.理解与掌握原电池原理在化学中的应用。理解与掌握原电池原理在化学中的应用。重点重点：原电池的工作原理原电池的工作原理难点难点：电极电极(半电池半电池)反应、电池反应方程式的书写反应、电池反应方程式的书写Zn Cu G H2SO4（1） G Zn Zn H2SO4（2） G Fe C H2SO4（3） G Zn Cu C2H5OH（4） G Zn Cu CuSO4CuSO4（5）是是是是复

5、习回忆复习回忆：1.判断以下哪些是原电池？判断以下哪些是原电池？ CuSO4 溶液溶液e-该装置：把化学能转变成电能该装置：把化学能转变成电能一一. .形成原电池的几个形成原电池的几个条件条件是是 ：1.两个活泼性不同的电极两个活泼性不同的电极; 2.电解质溶液电解质溶液 ; 3.形成闭合回路。形成闭合回路。 本质和核心本质和核心:发生自发氧化发生自发氧化还原反应还原反应二二. .原电池工作原理、组成：原电池工作原理、组成：正极正极反应：得到电子反应：得到电子 （还原反应）（还原反应）负极负极反应：失去电子反应：失去电子 （氧化反应）（氧化反应） ( (电池电池) )总反应总反应：正极反应：正

6、极反应+负极反应负极反应(电子得失总数相等时才可相加电子得失总数相等时才可相加) G Zn Cu ZnSO4CuSO4KCl实验探究实验探究:由由盐桥盐桥连接的连接的两溶液保持两溶液保持电电中性中性，两个烧，两个烧杯中的溶液连杯中的溶液连成一个通路。成一个通路。 导线的作用是导线的作用是传递电子，沟传递电子，沟通外电路。而通外电路。而盐桥的作用盐桥的作用则则是沟通内电路是沟通内电路(课本课本p72)。 此电池的优点此电池的优点：能产生持续、稳定的电流。其中：能产生持续、稳定的电流。其中,用用到了盐桥。到了盐桥。什么是盐桥？什么是盐桥？ 盐桥盐桥中装有饱和的中装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的胶冻

7、溶液和琼脂制成的胶冻,胶冻胶冻的作用的作用是防止管中溶液流出。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？ 盐桥盐桥可使由它连接的两溶液保持电中性可使由它连接的两溶液保持电中性,否则锌盐溶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+而带上正电而带上正电, ,铜盐溶液会由于铜铜盐溶液会由于铜的析出减少了的析出减少了CuCu2+2+而带上了负电。而带上了负电。 盐桥盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移,使使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行。锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行。 导线导线的作用是传递电子的作用是传递电子,沟

8、通外电路。而盐桥的作用沟通外电路。而盐桥的作用则是沟通内电路。则是沟通内电路。 原电池有原电池有2 2个半电池组成个半电池组成：半电池半电池反应也就叫反应也就叫电极反应电极反应 G G Zn Cu ZnSO4CuSO4写出其电极反应式写出其电极反应式 CuSO4FeCu CuSO4CuSO4FeSO4FeCu 该原电池反应该原电池反应原理原理? ?电极反应式电极反应式和总方程式和总方程式. .思考讨论思考讨论1.1.根据氧化还原反根据氧化还原反应电子转移判断应电子转移判断电极反应电极反应。2.2.根据电极反应确根据电极反应确定合适的定合适的电极材电极材料料和和电解质溶液电解质溶液 利用刚才利用

9、刚才Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu, 设计设计一个原电池一个原电池.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- 逆向思维逆向思维：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、电子流入电极、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、阳起还原反应电极、电流流出电极、阳(阴阴)离子靠近离子靠近(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

10、极、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、阳起氧化反应电极、电流流入电极、阳(阴阴)离子离开离子离开(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)

11、 ) ； 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) ) 。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：电极：负极负极是是CuCu，正极正极可以是可以是AgAg或或C C等。等。电极反应式：电极反应式： 负极负极：Cu 2e- = Cu2+ 正极正极：2Ag+ + 2e- = 2 Ag电解液：电解液： AgNO3 或者：或者： Cu(NO3)2 、AgNO3 思考讨论思考讨论：利用该反应设计原电池：利用该反应设计原电池总结总结 1.复习回忆了原电池的形复习回忆了原电池的形(组组

12、)成。成。 2.进一步了解原电池的反应原理进一步了解原电池的反应原理,正确书写电极正确书写电极 反应式反应式(半电池反应半电池反应) 3.利用氧化还原反应原理设计了原电池。利用氧化还原反应原理设计了原电池。训练训练.1.判断是否构成原电池判断是否构成原电池,是的写出原电池原理。是的写出原电池原理。 (1) a.镁铝镁铝/硫酸硫酸; b.铝碳铝碳/氢氧化钠；氢氧化钠； c.锌碳锌碳/硝酸银硝酸银 ; d.锌铜锌铜/水水; e.铁铜在硫酸中短路铁铜在硫酸中短路. ； f.锌铁锌铁/乙醇乙醇; g.硅碳硅碳/氢氧化钠氢氧化钠 (2) a.锌铜锌铜/硫酸硫酸(无导线无导线)； b.碳碳碳碳/氢氧化钠氢

13、氧化钠 若一个碳棒产生气体若一个碳棒产生气体11.2L,另一个产生气体另一个产生气体5.6L,判断原电池判断原电池 正负极并求锌片溶解了多少克？设原硫酸的浓度是正负极并求锌片溶解了多少克？设原硫酸的浓度是1mol/l,体积体积 为为3L,求此时氢离子浓度。求此时氢离子浓度。 (3)银圈和铁圈用细线连在一起悬在水中银圈和铁圈用细线连在一起悬在水中,滴入硫酸铜滴入硫酸铜,问是否平问是否平 衡衡?(银圈下沉银圈下沉) (4)Zn/ZnSO4/CuSO4/Cu盐桥盐桥(充满用饱和氯化钠浸泡的琼脂充满用饱和氯化钠浸泡的琼脂); (5)铁和铜一起用导线相连插入浓硝酸中铁和铜一起用导线相连插入浓硝酸中;镁和铝一起用导线相连插镁和铝一起用导线相连插 入氢氧化钠中入氢氧化钠中.2.2.熔融盐燃料电池具有高的放电效率熔融盐燃料电池具有高的放电效率,因而受到重视因而受到重视,可用可用Li2CO3和和 Na2CO3的熔融盐混合物作电解质的熔融盐混合物作电解质,CO为负极燃气为负极燃气,空气与空气与CO2的的 混合气为正极助燃气混合气为正极助燃气,已制得在已制得在650下工作的燃料电池下工作的燃料电池,试完成有试完成有 关的电极反应式：关的电极反应式：负极负极反应式为：反应式为：2CO+2CO32- - -4e- -=4CO2正极正极反应式为：反应式为：2CO2+O2+4e- -=2CO3