原电池的工作原理课件教学

第四章化学反应与电能第一节原电池第1课时原电池的工作原理思考1：伏打电池的发明源于一个有趣的生物实验：在死去的青蛙腿上同时插入用导线连接着两种不同材料的电极，青蛙腿就像触电似的痉挛起来。你知道其中的奥妙吗？思考2张奶奶自从镶了两颗假牙（一颗金牙、一颗钢牙）后，经常头痛失眠，这是为什么？蛙腿痉挛和头痛，这两种现象都是由电流引起的，那么这里的电流是如何产生的？一、原电池1、概念：将化学能转化成电能的装置叫做原电池。理解：自发的氧化还原反应才可能被设计成原电池稀硫酸CuZnAe-e-Zn-2e－=Zn2+还原剂(Zn)失去电子，发生氧化反应氧化剂(H+)在铜极上得到电子，发生还原反应2H++2e－=H2↑

H+SO42－负极正极总反应：Zn+2H+=Zn2++H2↑2、原电池工作原理负极(Ｃu)：正极(C)：总反应：[巩固练习]

原电池电极反应式的书写负极(Zn)：正极(Cu)总反应：判断下列装置能否构成原电池（可以）（可以）（可以）（不可以）结论原电池形成条件一：活泼性不同的两个电极判断下列装置能否构成原电池（可以）（不可以）结论原电池形成条件二：电极插在电解质溶液中判断下列装置能否构成原电池（不可以）可以结论原电池形成条件三：必须形成闭合回路3、构成原电池的条件（1）必须自发进行氧化还原反应；（3）两个电极必须插入电解质溶液中或熔融的电解质中；（4）两个电极必须相连并形成闭合回路。（2）必须有两种活泼性不同的导电材料作电极；

CuSO4

溶液且两个电极上都有红色物质析出

电流表指针发生偏转，但随着时间的延续，电流表指针偏转的角度越来越小，最终可能没有电流通过。负正负极Zn－2e-=Zn2+正极Cu2++2e-=Cu即无法产生持续稳定的电流实验探究ZnSO4溶液CuSO4溶液ZnCuA盐桥中一般装有饱和的KCl溶液琼胶;琼胶的作用是防止管中溶液流出;K+和Cl-能在琼胶内自由移动。盐桥探究实验：改进方案按下图所示,将置有锌片的ZnSO4溶液和置有铜片的CuSO4溶液分别通过导线与电流计连接，有什么现象?

SO42－Zn2+e－e－SO42－Cu2+K+CuZnK+Cl－K+Cl－K+Cl－K+Cl－K+Cl－Cl－K+K+Cl－K+K+K+Cl－Cl－K+Cl－Cl－Cl－4、双液原电池（3）盐桥的作用①联通内电路，形成闭合回路②保持溶液的电中性，从而使原电池保持持续的电流(平衡电荷）---阴离子定向到负极

阳离子定向到正极（4）优点：隔离氧化剂和还原剂，不同区域实现电子定向移动，产生持续、稳定的电流。用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有琼脂-KNO3的U型管）构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是（）①在外电路中，电流由铜电极流向银电极②正极反应为：Ag++e-=Ag③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同A．①② B．②③ C．②④ D．③④C随堂小练5、正、负极的判断根据电子流动方向电子流出的极电子流入的极——负极——正极阴离子移向的一极阳离子移向的一极根据离子流向微观判断——负极——正极发生氧化反应的极发生还原反应的极④根据电极有气泡冒出——负极——正极

质量增加的电极工作后质量减少的电极——正极——负极工作后，有气泡冒出的电极为正极较活泼的电极材料较不活泼的电极材料—负极—正极①根据电极材料宏观判断②根据原电池电极发生的反应③根据电极质量的变化1.比较金属活动性强弱对于酸性电解质，一般是负极金属的活动性较强，正极金属的活动性较弱。2.加快氧化还原反应的速率构成原电池的反应速率比直接接触的反应速率快。例如：实验室制取氢气时，粗锌比纯锌与稀硫酸反应速率快；或向溶液中滴入几滴硫酸铜溶液，产生氢气的速率加快。3.设计化学电池（1）理论上，任何一个自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。6、原电池原理的应用原电池的设计思路——“两极一液一连线”设计思路示例以自发进行的氧化还原反应为基础2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2把氧化还原反应分为氧化反应和还原反应两个半反应，从而确定电极反应氧化反应（负极）：Cu－2e－==Cu2＋还原反应（正极）：2Fe3＋＋2e－==2Fe2＋以两极反应为原理，确定电极材料及电解质溶液负极材料：Cu正极材料：石墨或铂电解质溶液：FeCl3溶液画出示意图（2）设计示例随堂小练:利用反应Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2，设计出双液原电池，画出原电池的示意图，并写出电极反应方程式。(+)(-)CnCl2溶液FeCl3溶液盐桥GCuC负极（Zn）：Cu-2e-=Cu2+（氧化反应）正极（Pt或C）：2Fe3++2e-=2Fe2+（还原反应）设计盐桥原电池的思路：还原剂和氧化产物为负极的半电池氧化剂和还原产物为正极的半电池Zn+2Ag+=Zn2++2Ag