高二化学选修4-原电池课件

第四章电化学基础第一节原电池一、原电池原理探究

原电池原理实验

实验步骤

实验现象1、锌片插入稀硫酸2、铜片插入稀硫酸3、锌片、铜片上端连接在一起插入稀硫酸4、锌片、铜片之间连电流表插入稀硫酸锌片上有气泡产生无现象铜片上产生气泡电流计发生偏转复习回顾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：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”，下同）反应；Cu电极是______极，其电极反应为_______________,该反应是_________反应。负Zn－2e-=Zn2+氧化正2H++2e-=H2↑还原提出问题：上图是我们在必修2中学习过的将锌片和铜片置于稀硫酸的原电池，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：锌片直接与电解质溶液稀硫酸接触发生反应形成微电池，造成能量的损耗。由两个半电池构成原电池的进一步探究为了避免发生这种现象，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？实验三（书71页实验4-1）实验探索盐桥锌铜原电池.wmv实验现象：分析：工作原理是什么？改进后的装置有什么优点？盐桥内盛放的是什么物质？其作用是什么？怎么制备盐桥？参考教材72页第三段

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。请同学们思考：上述原电池装置，工作原理是什么？指出电池的正负极，并分别写出其中负极和正极的电极反应式以及该电池的总反应方程式。ZnSO4溶液CuSO4溶液负极（锌片）：Zn－2e-=Zn2+（氧化反应）正极（铜片）：Cu2++2e-=Cu（还原反应）电池反应（总化学方程式）：Zn+Cu2+=Zn2++Cu电池符号：

Zn︱ZnSO4‖

CuSO4

︱Cu

负极盐桥正极?盐桥制法：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。【提示】

盐桥避免了电极直接与电解质溶液反应，减少了能量损耗；故能够持续、稳定的产生电流故盐桥的作用是：(1)使整个装置构成通路，代替两溶液直接接触，(2)平衡电荷。ABCEFMN下列哪几个装置能形成原电池？OVVVVnZCu4OSCu二、实验探究形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（或一种是非金属单质或金属氧化物）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。三、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：①根据电极材料②根据原电池电极发生的反应③根据电极增重还是减重④根据电极有气泡冒出：——负极——正极动动脑1、请你根据化学反应:

Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2判断右边原电池的正、负极，并写出电极反应式。CuCAFeCl3溶液2、请判断右边原电池的正、负极？并写出电极反应式ANaOH溶液MgAl负极：Cu-2e-

=Cu2+正极：2Fe3++2e-=2Fe2+提示：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑稀硫酸溶液1.利用原电池原理设计化学电池；2.改变化学反应速率，如实验室用粗锌与硫酸反应制取氢气；3.进行金属活动性强弱比较；4.电化学保护法，即将金属作为原电池的正极而受到保护。如在铁器表面镀锌。四、原电池的主要应用：1、原电池的设计请根据氧化还原反应:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+设计成原电池。你有哪些可行方案?练一练一个电池反应的离子方程式是Zn+Cu2+=Zn2++Cu,该反应的的原电池正确组合是（）CABCD正极ZnCuCuFe负极CuZnZnZn电解质溶液CuCl2H2SO4CuSO4HCl下列制氢气的反应速率最快的是粗锌和1mol/L盐酸；B.A.纯锌和1mol/L硫酸；纯锌和18mol/L硫酸；C.粗锌和1mol/L硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。D.（D

）2：加快反应速率马口铁和白铁一旦有划痕后，在潮湿的空气中，谁被腐蚀的速度快？AlZnFeSn(H)Cu3：比较金属活动性强弱下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极；A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲上有H2气放出；B.在氧化–还原反应中，甲比乙失去的电子多；D.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；（C）把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡，b、d相连时，b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为()A．a>b>c>dB．a>c>d>bC．c>a>b