4.1原電池課件上學(xué)期高二化學(xué)人教版選擇性必修1

第四章化學(xué)反應(yīng)與電能第一節(jié)原電池第1課時(shí)原電池的工作原理【單液原電池音樂卡片實(shí)驗(yàn)】為什么單液原電池電流衰減【數(shù)字實(shí)驗(yàn)探究單液原電池】【數(shù)字實(shí)驗(yàn)探究單液原電池】溫度電流17.3℃0.126A25℃0.026A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++Cu電流衰減的原因：鋅與硫酸銅溶液直接接觸反應(yīng)硫酸銅CuZnAZnSO4溶液CuSO4溶液ZnCu？改進(jìn)電解質(zhì)溶液A提出問題：1、兩個(gè)燒杯中分別盛放什么試劑？2、如何構(gòu)成閉合回路？Zn+Cu2+=Zn2++Cu負(fù)極的電解質(zhì)溶液一般與電極材料具有相同的陽離子。正極電解質(zhì)溶液看總反應(yīng)，提供相應(yīng)陽離子。雙液原電池CuCuSO4溶液ZnZnSO4溶液A鹽橋：通常是裝有含瓊膠的KCl飽和溶液。鹽橋中的K＋、Cl－是可以自由移動(dòng)，瓊膠的固定作用可以防止KCl溶液直接流出來?！倦p液原電池音樂卡片實(shí)驗(yàn)】分析：改進(jìn)后的裝置為什么能夠持續(xù)、穩(wěn)定的產(chǎn)生電流？鹽橋在此的作用是什么？雙液原電池原理分析鹽橋Zn片（負(fù)極）Cu片（正極）電流表ZnSO4CuSO4e－e－e－e－Zn2＋Cu2＋Cl－K＋Zn－2e－＝Zn2＋Cu2＋＋2e－＝Cu鹽橋的作用：（1）使整個(gè)裝置構(gòu)成通路，代替兩溶液直接接觸。(離子通路）（2）平衡電荷。（離子庫，可以源源不斷的供給需要的離子）建立模型Ae－e－－＋發(fā)生氧化反應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng)負(fù)極正極離子導(dǎo)體陽離子遷移方向陰離子遷移方向鹽橋雙液原電池優(yōu)點(diǎn)：電流穩(wěn)定不足：電流小改進(jìn)?增大電流呢？短鹽橋的長度，增大鹽橋的橫截面積能否用一張紙或者一個(gè)膜來代替鹽橋呢？CuCuSO4溶液ZnZnSO4溶液A雙液原電池ZnSO4CuSO4KCl溶液ZnCu風(fēng)扇隔膜型原電池1、陽離子交換膜：

只允許陽離子通過CuSO4溶液ZnCuZnSO4溶液A高中常見的三種離子交換膜：3、質(zhì)子交換膜：

只允許H＋通過2、陰離子交換膜：

只允許陰離子通過陽離子交換膜Cu2＋＋2e－＝CuZn－2e－＝Zn2＋【電極材料的選擇】電池的電極必須導(dǎo)電。負(fù)極一般是活潑的金屬材料，能夠與電解質(zhì)溶液反應(yīng)，容易失去電子。正極一般選用活潑性比負(fù)極差的金屬材料或石墨等惰性電極?！倦娊赓|(zhì)溶液的選擇】電解質(zhì)溶液是為正極提供放電的物質(zhì)，因此電解質(zhì)溶液一般要能夠與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)。若是兩個(gè)半反應(yīng)分別在兩個(gè)燒杯中進(jìn)行，則負(fù)極燒杯中的電解質(zhì)溶液一般與電極材料具有相同的陽離子。正極電解質(zhì)溶液看總反應(yīng)，提供相應(yīng)陽離子。例如：在鋅、銅和稀硫酸構(gòu)成的原電池中，鋅極應(yīng)置于ZnSO4、ZnCl2、Zn(NO3)2等溶液中；正極材料置于稀硫酸中，稀硫酸還可以換成鹽酸。再如：在鋅、銅和硫酸銅構(gòu)成的原電池中，鋅極應(yīng)置于ZnSO4、ZnCl2、Zn(NO3)2等溶液中；正極材料置于硫酸銅溶液中。試一試練習(xí)1：依據(jù)氧化還原反應(yīng)：2Ag++Cu=Cu2++2Ag設(shè)計(jì)的原電池如右圖所示。請回答下列問題：（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，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。鹽橋XY溶液ACuSO4溶液電流計(jì)Ag銅AgNO3溶液正Cu-2e-=Cu2+2Ag++2e-=2AgCuAg練習(xí)2：一個(gè)完整的氧化還原反應(yīng)可以拆分，寫成兩個(gè)“半反應(yīng)”式，一個(gè)是“氧化反應(yīng)”式，一個(gè)是“還原反應(yīng)”式。如氧化還原反應(yīng)：2FeCl3+Cu=2FeCl2

+CuCl2，（1）可以寫成：氧化反應(yīng)：_____________還原反應(yīng)：_____________（2）請將此反應(yīng)設(shè)計(jì)成帶鹽橋的原電池，

畫出裝置圖鹽橋CuFeCl3溶液ACuCl2溶液電流計(jì)CCu－2e－＝Cu2+2Fe3++2e－＝2Fe2+試一試練習(xí)3：鋅銅原電池裝置如圖所示，其中陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，下列有關(guān)敘述正確的是（）C