選修4原電池公開(kāi)課課件

選修4第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第一節(jié)原電池曹曉妹1.活潑性不同的兩電極2.兩電極都接觸電解質(zhì)溶液3.兩極和電解質(zhì)溶液形成閉合回路4.自發(fā)的氧化還原反應(yīng)原電池的構(gòu)成條件:實(shí)驗(yàn)探究：原電池的形成條件儀器：兩個(gè)鋅電極，一個(gè)銅電極電流表導(dǎo)線試劑：硫酸銅硫酸鋅乙醇請(qǐng)根據(jù)反應(yīng)：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu設(shè)計(jì)一個(gè)原電池正極負(fù)極裝置圖電解質(zhì)溶液電極材料電極反應(yīng)思考與交流氧化反應(yīng)還原反應(yīng)(–)(＋)Zn-2e-=Zn2+Cu2++2e-=Cu

硫酸銅溶液ZnCue-SO42-Cu2+AZn+Cu2+=Zn2++CuCu原電池的工作原理

鋅片失去電子，銅離子得到電子，兩極之間溶液離子的定向移動(dòng)和外部導(dǎo)線中電子的定向移動(dòng)，構(gòu)成閉合回路，使兩個(gè)電極反應(yīng)不斷進(jìn)行，發(fā)生有序的電子轉(zhuǎn)移過(guò)程，產(chǎn)生電流。1.此原電池不能獲得穩(wěn)定電流的根本原因是什么？2.怎么避免這一“隱患”的發(fā)生？原因分析實(shí)驗(yàn)探究一1.鋅與硫酸銅直接接觸反應(yīng)，生成銅，銅在鋅表面析出后，與CuSO4溶液一起形成了原電池，產(chǎn)生的電流并沒(méi)有經(jīng)過(guò)電流表，所以電流表讀數(shù)減小，當(dāng)鋅的表面完全覆蓋一層銅時(shí)，就形成不了原電池，電流為零。2將鋅與硫酸銅溶液分開(kāi)交流研討：1、在鹽橋插入之前，檢流計(jì)指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)？2、在鹽橋插入之后，檢流計(jì)指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)？3、左右燒杯中各發(fā)生了什么反應(yīng)？半電池：包括電極材料和電解質(zhì)溶液，兩個(gè)隔離的半電池通過(guò)鹽橋連接起來(lái)。實(shí)驗(yàn)探究二請(qǐng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)器材設(shè)置帶鹽橋的鋅銅硫酸銅原電池鋅半電池銅半電池電極反應(yīng)：負(fù)極：正極：總反應(yīng)：

Cu2++2e-=CuZn－2e-=Zn2+Zn+Cu2+=Zn2++Cu鋅銅原電池（鹽橋）ZnSO4溶液CuZnCuSO4溶液鹽橋問(wèn)題解決

SO42－Zn2+e－e－SO42－Cu2+K+鹽橋工作示意圖CuZnK+Cl－K+Cl－K+Cl－K+Cl－K+Cl－Cl－K+K+Cl－K+K+K+Cl－Cl－K+Cl－Cl－Cl－1、勾通內(nèi)電路，避免電極材料與電解質(zhì)溶液的直接接觸2.平衡電荷，使溶液呈電中性請(qǐng)思考如何檢驗(yàn)Cl-的移動(dòng)？討論歸納得出結(jié)論兩種原電池有何相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？相同點(diǎn)：都利用了氧化還原反應(yīng)原理，都有導(dǎo)電性不同的兩個(gè)電極;都能產(chǎn)生電流；外電路均是電子的定向移動(dòng)，內(nèi)電路均是離子的定向移動(dòng)。不同點(diǎn)：1兩個(gè)半反應(yīng)在同一區(qū)域進(jìn)行,電流不穩(wěn)定.2兩個(gè)半反應(yīng)在不同區(qū)域進(jìn)行,中間用鹽橋連接,電流持續(xù)、穩(wěn)定.

優(yōu)點(diǎn)：1.有效避免了電極材料與電解質(zhì)溶液的直接反應(yīng)，增加了原電池的使用壽命2.能夠產(chǎn)生持續(xù)穩(wěn)定的電流，提高了原電池的使用效率使用了鹽橋的原電池有什么優(yōu)點(diǎn)？知識(shí)遞進(jìn)優(yōu)點(diǎn)：1.有效避免了電極材料與電解質(zhì)溶液的直接反應(yīng)，增加了原電池的使用壽命。2.能夠產(chǎn)生持續(xù)穩(wěn)定的電流，提高了原電池的使用效率使用了鹽橋的原電池有什么優(yōu)點(diǎn)？是否所有的原電池中都要使用鹽橋裝置，避免電解質(zhì)溶液與電極材料的接觸？有沒(méi)有一種電池，電極材料不與電解質(zhì)溶液反應(yīng)呢？請(qǐng)思考？？燃料電池介紹燃料電池是使氧化劑和還原劑反應(yīng)直接產(chǎn)生電流的一種原電池，它與其它電池不同，它不是把氧化劑和還原劑全部貯存在電池內(nèi)，而是在工作時(shí)，不斷從外界輸入，同時(shí)把電極反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出電池。燃料電池的正極和負(fù)極都用多孔碳或多孔鉑等制成，從負(fù)極連續(xù)通入可燃性氣體，從正極連續(xù)通入氧氣或空氣，電解液可以用酸、堿、或中性溶液把兩個(gè)電極隔開(kāi)。燃料電池的最終產(chǎn)物和燃燒時(shí)的產(chǎn)物相同。如根據(jù)以下兩個(gè)反應(yīng)設(shè)計(jì)的原電池如下表所示：原理負(fù)極正極電解質(zhì)溶液電極反應(yīng)2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2CuC(Fe3＋)FeCl3負(fù)極：Cu－2e－===Cu2＋正極：2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋Pt(H2)Pt(O2)KOH負(fù)極：2H2＋4OH－－4e－===4H2O正極：O2＋2H2O＋4e－===4OH－H2CCuFeCl3CuSO41依據(jù)氧化還原反應(yīng)：2Ag+(aq)+Cu(s)==Cu2+(aq)+2Ag(s)設(shè)計(jì)的原電池如圖所示，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）電極X的材料是

；電解質(zhì)溶液Y是

；（2）銀電極為電池的

極，發(fā)生的電極反應(yīng)為

X電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為

；（3）外電路中的電子是從

電極流向

電極。CuAgNO3正XAgCu–2e-=Cu2+2Ag++2e-=2Ag練習(xí)反饋

有人設(shè)計(jì)出利用CH4和O2的反應(yīng)，用鉑電極在KOH溶液中構(gòu)成原電池。電池的總反應(yīng)類似于CH4在O2中燃燒，則下列說(shuō)法正確的是 ()。①每消耗1molCH4可以向外電路提供8mole－②負(fù)極上CH4失去電子，電極反應(yīng)式：③負(fù)極上是O2獲得電子，電極反應(yīng)式為：O2＋2H2O＋4e－===4OH－④電池放電后，溶液pH不斷升高A．①②B．①③C．①④D．③④【練習(xí)2】?A

一種新型熔融鹽燃料電池具有高發(fā)電效率?，F(xiàn)用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質(zhì)，一極通CO氣體，另一極通O2和CO2混合氣體，其總反應(yīng)為：2CO＋O2===2CO2。則下列說(shuō)法中正確的是()。A．通CO的一極是電池的正極B．負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)是：O2＋2CO2＋4e－===2CO32-C．負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)是：CO＋2CO32--2e-=2CO2D．正極發(fā)生氧化反應(yīng)【練習(xí)3】?C4:控制適合的條件，KI溶液過(guò)量，將反應(yīng)2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I(xiàn)2