原电池(选修四人教版) 完整版课件

1、第四章 电化学基础第一节 原电池复习回顾1、原电池是_的装置。原电池反应的本质是_反应。将化学能转化为电能氧化还原反应2、如右图所示，组成的原电池：（1）当电解质溶液为稀H2SO4时：Zn电极是_（填“正”或“负”）极，其电极反应为_，该反应是_（填“氧化”或“还原）反应；Cu电极是_极，其电极反应为_,该反应是_反应。负Zn2e- = Zn2+氧化正2H+ +2e- =H2还原正电解质溶液中，阳离子移向 （填“正”或“负”）极，阴离子移向 极。负（2）当电解质溶液为CuSO4溶液时： Zn电极是_极，其电极反应为_，该反应是_反应；Cu电极是_极，其电极反应为_,该反应_反应.负Zn2e-

2、=Zn2+氧化正Cu2+ +2e- = Cu还原3.已知下列装置： A B C D不能构成原电池的是 ，其原因分别是 , . 。B C D B:没有电解质溶液 C:两金属电极的活泼性相同D:没有形成闭合回路4.指出下列原电池的正负极，并写出电极反应式和电池总反应方程式： Fe（ 极）电极反应式 反应类型 Cu（ 极）电极反应式 反应类型 电池总反应方程式 。 C（ 极）电极反应式 反应类型 Cu（ 极）电极反应式 反应类型 电池总反应方程式 。负Fe2e- = Fe2+正2H+ +2e- =H2Fe+2H+ = Fe2+ + H2正负Cu -2e- = Cu2+ 2Fe3+2e- = 2Fe2

3、+2Fe3+ Cu = 2Fe2+ + Cu2+ 氧化反应Zn-2e-=Zn2+e-还原反应Cu2+ +2e- =Cu阴离子阳离子总反应：负极正极 Zn+Cu2+=Zn2+CuZn+CuSO4=ZnSO4+ Cu归纳总结：1、原 电 池 原 理外电路内电路2.原电池的正负极的判断方法 微观判断（根据电子流动方向）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宏观判断：根据电极材料根据原电池电极发生的反应根据电极增重还是减重根据电极有气泡冒出：负极正极（1）有两

4、种活动性不同的导体作电极；（2）电极材料均插入电解质溶液中；（3）两极相连形成闭合电路；（4）内部条件：能自发进行氧化还原反应。3.组成原电池的条件4.原电池原理的应用：（1）对比不同金属的金属性强弱： 较活泼的电极材料_ _极 较不活泼的电极材料_ _极负正（2）加快氧化还原反应的反应速率（3）利用氧化还原反应设计原电池：负极发生 _（填“氧化”或“还原”，下同）反应； 正极发生_ _反应氧化还原AlMgNaOH溶液AlMg稀硫酸练习：请分别判断下列装置是否能构成原电池，并说出理由。是原电池的指出正负极。(-) Mg-2e- =Mg2+(+) 2H+2e- =H2 (-) 2Al-6e- +

5、8OH- =2AlO2- +4H2O(+) 6H2O+6e- =3H2 +6OH-CuSO4A锌片 铜片问题： 上图是我们在必修2中学习过的将锌片和铜片置于硫酸铜溶液的原电池，如果用它做电源，不但效率低，而且时间稍长电流就很快减弱，因此不适合实际应用。这是什么原因造成的呢？有没有什么改进措施？造成的主要原因：由于锌片和硫酸铜溶液直接接触，难以避免溶液中的Cu2+在锌表面被直接还原，一旦有少量铜在锌表面析出，即在负极（锌）表面也构成原电池，进一步加速铜在负极表面的析出，致使向外传输的电流减弱，当锌表面完全被铜覆盖后，反应终止，也就无电流产生。一、对锌铜原电 池工作原理的进一步探究为了避免发生这种

6、现象，设计如下图（书P71图4-1）所示的原电池装置，你能解释它的工作原理吗？硫酸铜硫酸铜 这种装置能将化学能转变为电能，称为原电池.盐桥制法：1)将热的琼胶溶液倒入U形管中(注意不要产生裂隙)，将冷却后的U形管浸泡在KCl或NH4NO3的饱和溶液中即可。2)将KCl或NH4NO3的饱和溶液装入U形管，用棉花都住管口即可。实验4-1实验探索实验现象： 有盐桥存在时电流计指针发生偏转，即有电流通过电路。 取出盐桥，电流计指针即回到零点，说明没有电流通过。负极（锌片）： Zn 2e - = Zn 2+ （氧化反应） 正极（铜片）： Cu2+ + 2e - = Cu （还原反应）电池反应（总化学方程

7、式）：Zn + Cu2+ = Zn 2+ + Cu 1、电极反应：2、盐桥的作用：（1）使整个装置构成通路，代替两溶液直接接触。 由于盐桥（如KCl）的存在，其中阴离子Cl-向ZnSO4溶液扩散和迁移，阳离子K+则向CuSO4溶液扩散和迁移，分别中和过剩的电荷，保持溶液的电中性，因而放电作用不间断地进行，一直到锌片全部溶解或 CuSO4溶液中的 Cu2+几乎完全沉淀下来。若电解质溶液与KCl溶液反应产生沉淀，可用NH4NO3代替KCl作盐桥。（2）平衡电荷。 在整个装置的电流回路中，溶液中的电流通路是靠离子迁移完成的。取出盐桥，Zn失去电子形成的Zn2+进入ZnSO4溶液，ZnSO4溶液因Zn

8、2+增多而带正电荷。同时，CuSO4则由于Cu2+ 变为Cu ，使得 SO42-相对较多而带负电荷。溶液不保持电中性，这两种因素均会阻止电子从锌片流向铜片，造成电流中断。二、由两个半电池组成原电池的工作原理1、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。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，并通过阴阳离子的定向运动而形成内电路。2、设计原电池： 练习： 请你根据化学反应: Cu+2FeCl3 =CuCl2 +2FeCl2设计出原电池的正、负极，并写出电极反应式。解题思路：（1）负极：（2）正极：（3）电解质溶液：还原剂；活动性小于负极的导体；含得电子的溶液。正极(C)： 负极(Cu)：ACu CFeCl3 溶液（-）（+）Cu - 2e- = Cu2+2Fe3+ +2e- =2Fe2+KClCuSO4溶液CuCFeCl3溶液盐桥e-小 结定义:（）由两个半电池组成的锌铜