第四章第一节原电池课件

第四章第一节原电池课件第1页，共23页，2023年，2月20日，星期三复习回顾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”，下同）反应；Cu电极是______极，其电极反应为_______________,该反应是_________反应。（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_______________,该反应是_________反应.负Zn－2e-=Zn2+氧化正2H++2e-=H2↑还原负Zn－2e-=Zn2+氧化正Cu2++2e-=Cu还原第2页，共23页，2023年，2月20日，星期三3、原电池的工作原理氧化还原反应（本质：反应物之间有电子转移）负极（还原性）还原反应氧化反应正极（氧化性）

失e－

得e－电子e－电流Ｉ［结论］把氧化反应和还原反应分开在不同的区域进行，再以适当的方式连接起来，就可以获得电流．第3页，共23页，2023年，2月20日，星期三（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。4、组成原电池的条件第4页，共23页，2023年，2月20日，星期三5、原电池的正负极的判断方法

微观判断（根据电子流动方向）电子流出的电极电子流入的电极——负极——正极

较活泼的电极材料较不活泼的电极材料——负极——正极宏观判断：①根据电极材料②根据原电池电极发生的反应——负极——正极发生氧化反应的电极发生还原反应的电极第5页，共23页，2023年，2月20日，星期三根据电解质溶液内离子移动方向

阳离子

正极原电池内阴离子负极根据电极增重还是减重根据电极有气泡冒出：

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第6页，共23页，2023年，2月20日，星期三一、对锌铜原电池工作原理的进一步探究提出问题：左图是原电池，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？第7页，共23页，2023年，2月20日，星期三造成的主要原因：由于锌片与硫酸铜溶液直接接触，铜在锌片表面析出，锌表面也构成了原电池，进一步加速铜在锌表面析出，致使向外输出的电流强度减弱。当锌片表面完全被铜覆盖后，不再构成原电池，也就没有电流产生。改进措施？将锌片与硫酸铜溶液隔离第8页，共23页，2023年，2月20日，星期三硫酸锌溶液硫酸铜溶液上述装置构成原电池了吗？为什么？怎样才能构成原电池呢？思考第9页，共23页，2023年，2月20日，星期三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？盐桥中通常装有含琼胶的KCl饱和溶液此装置优点：能稳定长时间放电第10页，共23页，2023年，2月20日，星期三盐桥在此的作用是什么？改进后的装置为什么能够持续、稳定的产生电流？(阅读教材72页)得出结论盐桥的作用：（1）使整个装置构成通路，代替两溶液直接接触。（2）平衡电荷。第11页，共23页，2023年，2月20日，星期三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。Zn失去电子形成的Zn2+进入ZnSO4溶液，ZnSO4溶液因Zn2+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。若无盐桥，溶液不保持电中性，上述两种因素均会阻止电子从锌片流向铜片，造成电流中断。第12页，共23页，2023年，2月20日，星期三由于盐桥（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。第13页，共23页，2023年，2月20日，星期三二、原电池的设计

具体方法：（1）将已知氧化还原反应拆分为两个半反应。（2）根据电极反应确定合适的电极材料和电解质溶液。

①电极材料的选择：用还原性较强的物质作为负极，用氧化性较强的物质作为正极，且电池的电极必须导电，电池的负极一般要能与电解质溶液发生反应。

电解质溶液的选择：电解质溶液一般要能与负极发生反应。若是两个半反应分别在两个烧杯中进行，则左右两个烧杯中的电解质溶液应与电极材料具有相同的阳离子。

第14页，共23页，2023年，2月20日，星期三负极：CuCu–2e-=Cu2+正极：比Cu不活泼的金属或石墨

2Fe3++2e-=2Fe2+

电解质溶液：Fe2(SO4

)3、FeCl3等

若是采用烧杯和盐桥装置图，采用的电解质溶液又是什么？试画出原电池的装置简图。例如：利用Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，设计一个原电池。有哪些方案？第15页，共23页，2023年，2月20日，星期三CuCCuCl2FeCl3装置图离子方程式Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+第16页，共23页，2023年，2月20日，星期三三、原电池的主要应用：1.加快化学反应速率；如实验室用粗锌与硫酸反应制取氢气。2.进行金属活动性强弱比较；

两金属做电极时，一般作负极的金属比作正极的金属活泼。3.利用原电池原理设计制造新型化学电池；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。第17页，共23页，2023年，2月20日，星期三课堂练习1、下列装置中电流表指针会发生偏转的是（）3第18页，共23页，2023年，2月20日，星期三例：下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是(2)(1)(3)第19页，共23页，2023年，2月20日，星期三2、锌铜原电池产生电流时，阳离子（）A移向Zn极，阴离子移向Cu极B移向Cu极，阴离子移向Zn极C和阴离子都移向Zn极D和阴离子都移向Cu极B第20页，共23页，2023年，2月20日，星期三3、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.>dD．b>d>c>a

B第21页，共23页，2023年，2月20日，星期三4、如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬在盛水的烧杯中，使之平衡；小心的向烧杯中央滴入CuSO4溶液，片刻后可观察到的现象是A.铁圈和银圈左右摇摆不定B.保持平衡状态C.铁圈向下倾斜，银圈向上倾斜D.银圈向下倾斜，铁圈向上倾斜D第22页，共23页，2023年，2月20日，星期三Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag化合价升高失2e-化合价降低得2e-电极：负极是Cu