人教版化学《原电池》完美课件

1780年，意大利解剖学家伽伐尼（LuigiGalvani）在做青蛙解剖时，两手分别拿着不同的金属器械，无意中同时碰在青蛙的大腿上，青蛙腿部的肌肉立刻抽搐了一下，仿佛受到电流的刺激，而如果只用一种金属器械去触动青蛙，就无此种反应。伽伐尼认为，出现这种现象是因为动物躯体内部产生的一种电，他称之为“生物电”伽伐尼生物电实验人教版化学选修四第四章第一节《原电池》人教版化学选修四第四章第一节《原电池》2019年诺贝尔化学奖授予美国科学家约翰·古迪纳夫、斯坦利·惠廷厄姆和日本科学家吉野彰，以表彰他们在锂离子电池研发领域作出的贡献。第四章第一节原电池H2SO4溶液铜锌原电池构造1.定义：将化学能直接转变为电能的装置。从理论上说，任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池。一、原电池知识回顾H2SO4溶液硫酸铜溶液

CuZnA2.原电池的形成条件(1)自发进行的氧化还原反应：(2)两导体作电极：①活动性不同的金属

(或一种金属和一种非金属导体——石墨)。②燃料电池用两个不活泼的导体石墨或Pt作电极。(3)有电解质溶液或熔融的电解质：参与电极反应、构成内电路。(4)形成闭合回路：两电极用导线连接，或相互接触。一、原电池知识回顾人教版化学选修四第四章第一节《原电池》人教版化学选修四第四章第一节《原电池》4.电解质溶液中离子的移动方向阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。3.原电池正、负极的判断⑴根据构成原电池电极材料判断:

活泼金属作负极；不活泼金属作正极；⑵根据电子流向或电流方向确定：电子流出的一极或电流流入的一极为负极；⑶根据氧化还原反应确定:

发生氧化反应的一极为负极。一、原电池知识回顾人教版化学选修四第四章第一节《原电池》人教版化学选修四第四章第一节《原电池》3.原电池正、负极的判断注意问题活泼金属作负极包含两层含义：(1)“活泼”是指相对活泼而不是绝对活泼。(2)在大部分原电池反应中，金属活动性较强的

一极作负极，另一电极作正极。人教版化学选修四第四章第一节《原电池》人教版化学选修四第四章第一节《原电池》(3)但在某些特殊条件下例外，例如：①冷的浓硝酸作电解质溶液，金属铁或铝与金属

铜作电极时，铁或铝在冷的浓硝酸中钝化，金属

活动性弱的铜与浓硝酸发生氧化反应充当负极。②NaOH溶液作电解质溶液，金属镁与金属铝作电极

时，因铝能与NaOH溶液反应，充当负极，而金属

活动性强的镁只能充当正极。3.原电池正、负极的判断注意问题人教版化学选修四第四章第一节《原电池》人教版化学选修四第四章第一节《原电池》原电池的工作原理：氧化反应Zn-2e=Zn2+

铜锌原电池电解质溶液盐桥失e-，沿导线传递，有电流产生还原反应2H++2e-=H2↑阴离子阳离子负极正极阳离子外电路内电路人教版化学选修四第四章第一节《原电池》人教版化学选修四第四章第一节《原电池》硫酸铜溶液

CuZnA铜锌-硫酸铜原电池有哪些缺点？思考交流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。人教版化学选修四第四章第一节《原电池》人教版化学选修四第四章第一节《原电池》如何改进原电池装置？思考交流改进稀硫酸

CuZnAZnSO4溶液ZnCuA硫酸铜溶液让锌片与硫酸铜溶液不直接接触人教版化学选修四第四章第一节《原电池》人教版化学选修四第四章第一节《原电池》ZnSO4溶液ZnCuA硫酸铜溶液_________原电池___________________双液锌半电池铜半电池介绍新知盐桥人教版化学选修四第四章第一节《原电池》人教版化学选修四第四章第一节《原电池》

⑵盐桥的作用提供定向移动的阴、阳离子，平衡两边溶液的电荷。使由它连接的两溶液保持电中性，盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移，使锌的溶解和铜的析出过程得以持续进行。双液原电池的工作原理：⑴盐桥中装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的胶冻，胶

冻的作用是防止管中溶液流出，但离

子可以自由移动。盐桥ZnSO4溶液CuSO4溶液ZnCuA人教版化学选修四第四章第一节《原电池》人教版化学选修四第四章第一节《原电池》ZnSO4溶液CuSO4溶液ZnCuA【结论1】改进后的原电池装置提高了能量转换率观察与思考盐桥人教版化学选修四第四章第一节《原电池》人教版化学选修四第四章第一节《原电池》ZnSO4溶液ZnCuA交流·研讨二改进稀硫酸

CuZnA硫酸铜溶液

CuZnACuSO4溶液【结论2】改进后的原电池装置化学能不会自动释放ZnSO4溶液ZnCuA交流·研讨二改进稀硫酸

CuZnA硫酸铜溶液

CuZnACuSO4溶液装置示意图

现象锌片逐渐溶解，铜片上有红色物质析出，质量增加，电流表指针发生偏转电极Zn电极Cu电极电极名称负极正极得失电子失电子得电子电子流向流出(填“出”或“入”)流入(填“出”或“入”)反应类型氧化反应还原反应电极反应式Zn－2e－===Zn2＋Cu2＋＋2e－===Cu总反应式Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋

三、原电池的应用ZnSO4溶液ZnCuACuSO4溶液三、应用原电池(一)比较金属的活动性强弱

原电池酸性电解质中，一般作负极的金属活动性强，作正极的金属活动性弱。人教版化学选修四第四章第一节《原电池》人教版化学选修四第四章第一节《原电池》三、应用原电池(二)加快化学反应速率构成原电池的反应速率比原电池负极材料与电解液直接接触的反应速率快，用稀H2SO4制H2时,使用粗锌比纯锌反应快，或向溶液中加入少量CuSO4溶液，反应加快。人教版化学选修四第四章第一节《原电池》人教版化学选修四第四章第一节《原电池》三、应用原电池(三)设计原电池把氧化还原反应分为氧化反应和还原反应根据氧化反应确定负极材料和负极的电解质溶液；根据还原反应确定正极材料和正极的电解质溶液。人教版化学选修四第四章第一节《原电池》人教版化学选修四第四章第一节《原电池》例如：设计原电池Zn＋2Fe3＋===Zn2＋＋2Fe2＋，在方框中画出能形成稳定电流的装置图(标出电极材料、电解质溶液)。负极：________，电极反应：____________________________________正极：________，电极反应：____________________________________Zn－2e－===Zn2＋2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋ZnPt人教版化学选修四第四章第一节《原电池》人教版化学选修四第四章第一节《原电池》电池的设计方法——“两极一液一连线”(1)根据电池总反应写出电极反应式。(2)电极材料的选择：电池的电极必须导电。一般电池中的负极必须能够与电解质溶液反应，容易失去电子，因此负极一般是活泼的金属材料，所以正极和负极不能用同一种材料，两个电极可以是活泼性不同的两种金属或一种金属和非金属。(3)电解质溶液的选择电解质溶液是为正极提供放电的物质，一般能够与负极发生反应。(4)形成闭合回路。人教版化学选修四第四章第一节《原电池》人教版化学选修四第四章第一节《原电池》人教版化学选修四第四章第一节《原电池》人教版化学选修四第四章第一节《原电池》

1991年，我国首创以铝－空气－海水为

能源的新型电池，并应用于海上航标灯。负极：4Al-12e-＝4Al3+

正极：3O