化學選修ⅳ人教新課標原電池課件

1、第四章第四章 電化學基礎電化學基礎 第一節(jié)第一節(jié) 原電池原電池21、如右圖所示，組成的原電、如右圖所示，組成的原電池：當電解質溶液為稀池：當電解質溶液為稀H2SO4時：時：Zn電極是電極是_（填（填“正正”或或“負負”）極，其電極反應為）極，其電極反應為_，該反應是，該反應是_（填（填“氧化氧化”或或“還還原原”，下同）反應；，下同）反應；Cu電極是電極是_極，其電極反應為極，其電極反應為_,該反應是該反應是_反應。反應。負負Zn 2e - = Zn 2+氧化氧化正正2H+ +2e- =H2還原還原3（可以）（可以）（可以）（可以）（可以）（可以）（不可以）（不可以）形成條件一：形成條件一：活

2、潑性不同的兩個電極活潑性不同的兩個電極負極：較活潑的金屬負極：較活潑的金屬正極：較不活潑的金屬、石墨等正極：較不活潑的金屬、石墨等2。判斷下列哪些裝置能構成原電池。為什么？。判斷下列哪些裝置能構成原電池。為什么？4形成條件二：電極需插進電解質溶液中；形成條件二：電極需插進電解質溶液中；5形成條件三：必須形成閉合回路形成條件三：必須形成閉合回路6一、一、組成原電池的條件組成原電池的條件 （1）有兩種活動性不同的金屬（或）有兩種活動性不同的金屬（或一一 種是非金屬單質或金屬氧化物）種是非金屬單質或金屬氧化物）作電極。作電極。 （2）電極材料均插入電解質溶液中。）電極材料均插入電解質溶液中。 （3）

3、兩極相連形成閉合電路。）兩極相連形成閉合電路。 （4）內部條件：能自發(fā)進行氧化還）內部條件：能自發(fā)進行氧化還 原反應。原反應。7A CuSO4溶液溶液鋅片鋅片 銅片銅片3、用什么辦法避免、用什么辦法避免Cu2+在鋅片上也析出，以在鋅片上也析出，以 延長電池放電時間提高供電效率延長電池放電時間提高供電效率?1、寫出正負極的電極反應式并、寫出正負極的電極反應式并 確定陰陽離子移動趨勢。確定陰陽離子移動趨勢。2、為什么鋅片和銅片上都紅色、為什么鋅片和銅片上都紅色 的銅覆蓋，且電流計指針逐的銅覆蓋，且電流計指針逐 漸指向零漸指向零?【問題與探究問題與探究】8造成的主要原因造成的主要原因：由于鋅片與硫酸

4、銅溶液直由于鋅片與硫酸銅溶液直接接觸，在反應一段時間后，難以避免溶液接接觸，在反應一段時間后，難以避免溶液中有銅離子在鋅片表面直接還原，一旦有少中有銅離子在鋅片表面直接還原，一旦有少量的銅在鋅片表面析出，即在負極（鋅）表量的銅在鋅片表面析出，即在負極（鋅）表面也構成了原電池，進一步加速銅在負極鋅面也構成了原電池，進一步加速銅在負極鋅表面析出，致使向外輸出的電流強度減弱。表面析出，致使向外輸出的電流強度減弱。9 探究一、探究一、按下圖所示按下圖所示, 將置有鋅片的將置有鋅片的ZnSO4溶液和置有銅片的溶液和置有銅片的CuSO4溶液分別通溶液分別通過導線與電流計連接，有什么現(xiàn)象過導線與電流計連接，

5、有什么現(xiàn)象? 電流計指針不偏轉，電流計指針不偏轉，且銅片和鐵片上均無且銅片和鐵片上均無明顯現(xiàn)象（即明顯現(xiàn)象（即: :無電子無電子定向移動）定向移動） 【探究實驗探究實驗】ZnSO4Zn CuCuSO4A上述裝置構成了原電池嗎？為什么？上述裝置構成了原電池嗎？為什么？10 在探究實驗在探究實驗1的裝置中架上鹽橋連的裝置中架上鹽橋連通，看有什么現(xiàn)象？通，看有什么現(xiàn)象？電流計指針回到零點，電流計指針回到零點，說明無電流，說明無電流，未構成原電池。未構成原電池。電流計指針偏轉，電流計指針偏轉，有電流通過電路，有電流通過電路，是原電池裝置是原電池裝置;(2)然后取出鹽橋，又將看到什么現(xiàn)象然后取出鹽橋，又

6、將看到什么現(xiàn)象? 【探究實驗二探究實驗二】ZnSO4Zn CuCuSO4A111、確定該原電池的正、負極，、確定該原電池的正、負極，并寫出原電池中的兩個電極反并寫出原電池中的兩個電極反應和電池反應方程式。應和電池反應方程式。2、判斷電子的流動路線及溶液、判斷電子的流動路線及溶液中陰、陽離子移動趨勢？中陰、陽離子移動趨勢？3、鹽橋起什么作用？、鹽橋起什么作用？此裝置優(yōu)點：此裝置優(yōu)點：能穩(wěn)定長時間放電能穩(wěn)定長時間放電! !ZnSO4Zn CuCuSO4A12負極（鋅片）：負極（鋅片）： Zn 2e - = Zn 2+ （氧化反應）（氧化反應） 正極（銅片）：正極（銅片）： Cu2+ + 2e -

7、= Cu （還原反應）（還原反應）電池反應（總化學方程式）：電池反應（總化學方程式）：Zn + Cu2+ = Zn 2+ + Cu 13 鹽橋的作用：鹽橋的作用： Cl-向鋅鹽方向移動，向鋅鹽方向移動，K+向銅鹽方向移動，向銅鹽方向移動，使使Zn鹽和鹽和Cu鹽溶液一直保持電中性，從而鹽溶液一直保持電中性，從而使電子不斷從使電子不斷從Zn極流向極流向Cu極。極。14二、鹽橋原電池的工作原理二、鹽橋原電池的工作原理（1 1）把氧化反應和還原反應分開在不同區(qū)域進行，再）把氧化反應和還原反應分開在不同區(qū)域進行，再以適當方式連接，可以獲得電流。以適當方式連接，可以獲得電流。在這類電池中，用還原性較強的物

8、質作為負極，在這類電池中，用還原性較強的物質作為負極，負極向外電路提供電子；用氧化性較強的物質作為負極向外電路提供電子；用氧化性較強的物質作為正極，正極從外電路得到電子。正極，正極從外電路得到電子。在原電池的內部，兩極浸在電解質溶液中，在原電池的內部，兩極浸在電解質溶液中，兩極兩極之間再通過之間再通過鹽橋及池內溶液中的陰、陽離子鹽橋及池內溶液中的陰、陽離子定向運定向運動形成的內電路構成有穩(wěn)定電流的閉合回路。動形成的內電路構成有穩(wěn)定電流的閉合回路。 2）電路：）電路：外電路外電路內電路內電路電子流向：從負極流向正極電子流向：從負極流向正極電流方向：從正極流向負極電流方向：從正極流向負極陰離子向負

9、極移動陰離子向負極移動陽離子向正極移動陽離子向正極移動15 1 1：原電池是由兩個原電池是由兩個半電池半電池組成的；半組成的；半電池中的反應就是電池中的反應就是半反應半反應, ,即即電極反應。電極反應。所以半電池又叫所以半電池又叫電極電極。 負極半電池負極半電池由金屬電極和相應由金屬電極和相應 的金屬陽離子電解的金屬陽離子電解 質溶液組成。質溶液組成。 正極半電池正極半電池電解質溶液必須由電解質溶液必須由 發(fā)生還原反應發(fā)生還原反應 的離子的離子 （可溶性）電解質組成。（可溶性）電解質組成。2：半電：半電池的構成池的構成:16課后練習：為獲得較長時間的穩(wěn)定電流課后練習：為獲得較長時間的穩(wěn)定電流,

10、如何將必修如何將必修2中由中由“Zn-稀稀H2SO4-Cu”組成組成的原電池（如左下圖）進行簡單改裝？的原電池（如左下圖）進行簡單改裝？CuZnH2SO4AZnSO4H2SO4AZn Cu171、利用下列、利用下列氧化還原氧化還原反應設計原電池，反應設計原電池，寫出電極反應式。并畫出裝置圖寫出電極反應式。并畫出裝置圖(鹽橋鹽橋)Cu+2FeCl3 = CuCl2+ 2FeCl2化合價降低得化合價降低得2e-Cu+ 2 Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+化合價升高失化合價升高失2e-【學以致用】18CuCCuCl2FeCl3裝置圖：裝置圖：（Cu+ 2 FeCl3 = CuCl2+ 2FeC

11、l2）能把碳改能把碳改為鐵嗎？為鐵嗎？19根據(jù)下式所表示的氧化還原反應設計一個原根據(jù)下式所表示的氧化還原反應設計一個原電池：電池：Zn(s)+Fe2+(aq)=Zn2+(aq)+Fe(s) 裝置可采用燒杯和鹽橋，畫出此原電池的裝置可采用燒杯和鹽橋，畫出此原電池的裝置簡圖；裝置簡圖； 注明原電池的正極和負極；注明原電池的正極和負極； 注明外電路中電子的流向；注明外電路中電子的流向； 寫出兩個電極上的電極反應。寫出兩個電極上的電極反應。鹽鹽橋橋()(+)負極：負極：Zn-2e- =Zn2+正極：正極：Fe2+ + 2e- = Fe練習練習2：20（0707海南）依據(jù)氧化還原反應：海南）依據(jù)氧化還原

12、反應： 2Ag(aq)Cu(s)Cu2(aq)+2Ag(s) 設計的原電池如圖所示。設計的原電池如圖所示。 電極電極X的材料是的材料是 ； 電解質溶液電解質溶液Y是是 ；銀電極為電池的銀電極為電池的 極，發(fā)生的電極反應極，發(fā)生的電極反應為為 ；X電極上發(fā)生的電極電極上發(fā)生的電極反應為反應為 ；外電路中的電子外電路中的電子是從是從 電極電極流向流向 電極。電極。CuAgNO3正正Ag+ + e- = AgCu - 2e- = Cu2+ CuAg21三三. .原電池中的幾個判斷原電池中的幾個判斷: :1. 1.正極、負極的判斷：正極、負極的判斷： 正極正極：較不活潑電極較不活潑電極、得電子的電極、

13、電子流入電、得電子的電極、電子流入電極、起還原反應電極、電流流出電極、陽極、起還原反應電極、電流流出電極、陽(陰陰)離子靠離子靠近近(離開離開)的電極的電極 、氧化劑起反應電極。氧化劑起反應電極。 負極負極：較為活潑電極較為活潑電極、失電子的電極、電子流出電、失電子的電極、電子流出電極、起氧化反應電極、電流流入電極、陽極、起氧化反應電極、電流流入電極、陽(陰陰)離子離離子離開開(靠近靠近)的電極、還原劑起反應電極。的電極、還原劑起反應電極。 思考思考:那種方法更可靠？那種方法要綜合看？那種方法更可靠？那種方法要綜合看？2 2.電流方向、電子流向、陰陽離子的流向的判斷電流方向、電子流向、陰陽離子的流向的判斷(可逆可逆推推)： 電流方向：正電流方向：正負負 電子流向：負電子流向：負正正 電解質溶液中離子在電解質溶液中離子在原電池中原電池中運動方向的判斷：運動方向的判斷： 陽陽離子離子: :向正極區(qū)移動向正極區(qū)移動( (離開負極離開負極想得電子想得電子) ) ； 陰陰離子離子: :向負極區(qū)移動向負極區(qū)移動( (靠近正極靠近正極想失電子想失電子) ) 。22Cu+ 2 AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Ag化合價升高