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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,选修,4,第四章 电化学基础,第一节 原电池,选修4 第四章 电化学基础第一节 原电池,1,一、原电池:,是将化学能转化为电能的装置,一、原电池:,2,练习,判断下列装置是否能形成原电池?,A,B,C,D,E,F,CDE,练习判断下列装置是否能形成原电池?ABCDEFCDE,3,1.,能自发进行氧化还原反应,2.,两个活泼性不同的导体作电极,3.,有电解质溶液,4.,形成闭合回路,原电池的构成条件,:,1.能自发进行氧化还原反应原电池的构成条件:,4,请根据反应:Zn+CuSO,4,=ZnSO,4,+Cu设计一个原电池,思考为什么有电流产生?,并在装置图中注明电子的流动方向和离子的移动方向。,正极,负极,装置图,电解质溶液,电极材料,电极反应,思考与交流,请根据反应:Zn+CuSO4=ZnSO,5,刚,开始,时,实验现象,锌片,Zn-2e,-,=Zn,2+,铜,Cu,2+,+2e,-,=Cu,电流表,锌片腐蚀,不断溶解,铜片上有红色物质析出,电流表指针发生偏转,一段时间实验现象,锌片被红色物质覆盖,电流表读数不断减小,实验探究一,刚开始时实验现象锌片铜电流表锌片腐蚀,不断溶解铜片上有红色物,6,Zn,也会和,CuSO,4,直接反应,2.,不使用时,该原电池能否长期保存,CuSO,4,溶液,A,Zn,1.,为什么电流表读数不断减小?,因为铜在锌表面析出后,与,CuSO,4,溶液一起形成了原电池,产生的电流并没有经过电流表,所以电流表的读数不断减小。当锌片表面完全被铜覆盖后,相当于两个电极都是铜,已不能发生原电池反应,所以最后无电流产生。,实验探究一,现象再分析,Zn也会和CuSO4 直接反应2.不使用时,该原电池能否长期,7,1.此原电池不能获得稳定电流的根本原因是什么?,2.,根据提供的实验仪器和试剂(ZnSO4、,CuSO4、盐桥、导线),对这个实验进行改进,以获得稳定电流。,原因分析,实验探究一,1.此原电池不能获得稳定电流的根本原因是什么?原因分析实验探,8,盐桥,中通常装有含KCl,饱和,溶液,的,琼脂,K,+,和Cl,-,在盐桥中能移动,信息提示,盐桥,盐桥中通常装有含KCl饱和溶液的琼脂 信息提示盐桥,9,交流研讨:,1、在盐桥插入之前,,电流表,指针是否发生偏转?,2、在盐桥插入之后,,电流表,指针是否发生偏转?,3、左右烧杯中各发生了什么反应?,4、该装置与,原来,锌铜原电池相比,有什么不同的地方?,半电池:包括电极材料和电解质溶液,两个隔离的半电池通过盐桥连接起来。,实验探究二,交流研讨:1、在盐桥插入之前,电流表指针是否发生偏转?半电池,10,SO,4,2,Zn,2+,e,e,SO,4,2,Cu,2+,K,+,盐桥,工作示意图,Cu,Zn,K,+,Cl,K,+,Cl,K,+,Cl,K,+,Cl,K,+,Cl,Cl,K,+,K,+,Cl,K,+,K,+,K,+,Cl,Cl,K,+,Cl,Cl,Cl,1,、勾通内电路,2.,平衡电荷,使溶液呈电中性,SO42Zn2+eSO42Cu2+K+盐桥工作示意图C,11,锌半电池,铜半电池,电极反应:,负极:,正极:,总反应:,Cu,2+,+2e,-,=Cu,Zn,2e,-,=Zn,2+,Zn+Cu,2+,=Zn,2+,+Cu,锌铜原电池(盐桥),ZnSO,4,溶液,Cu,Zn,CuSO,4,溶液,盐桥,锌半电池铜半电池电极反应:Cu2+2e-=CuZn2e,12,二,.,加入盐桥后由两个半电池组成的原电池工作原理,:,还原性强的材料作负极,失电子被氧化,电解质溶液中氧化性强的离子在正极得电子被还原,电子由负极经导线流向正极,两极之间通过盐桥构成闭合回路。,知识小结,一,.,盐桥的作用,:,1.,勾通内电路,2.,平衡电荷,使溶液呈电中性,半电池中:,另半电池:,外电路中:,内电路中:,二.加入盐桥后由两个半电池组成的原电池工作原理:还原性强的材,13,练习1.,如图所示的原电池,下列叙述正确的是(盐桥中装有含琼脂的KCl饱和溶液)(),A反应中,盐桥中的K,会移向CuSO,4,溶液,B取出盐桥后,电流计依然发生偏转,C铜片上有气泡逸出,D反应前后铜片质量不改变,A,练习1.如图所示的原电池,下列叙述正确的是(盐桥中装有含琼脂,14,(2013广东高考33节选),能量之间可以相互转化:电解食盐水制备Cl,2,是将电能转化为,化学能,而原电池可将化学能转化为电能。设计两种类型的原电池,,探究其能量转化效率。,限选材料:,ZnSO4(aq),FeSO4(aq),CuSO4(aq);铜片,铁片,锌片和导线。,完成原电池的甲装置示意图(见图15),并作相应标注。要求:在同一烧杯中,电极与溶液含相同的金属元素。,以铜片为电极之一,CuSO,4,(aq)为电解质溶液,只在一个烧杯中,组装原电池乙,工作一段时间后,可观察到负极,。,甲乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是,,,其原因是,。,电极逐渐溶解,甲,可以避免活泼金属如,Zn,和,CuSO,4,的接触,从而提供稳定电流,(2013广东高考33节选)电极逐渐溶解甲可以避免活泼金属如,15,3.,依据氧化还原反应:,2Ag,+,(aq)+Cu(s)=Cu,2+,(aq)+2Ag(s),设计的原电池如图所示,请回答下列问题:,(,1,)电极,X,的材料是,;,电解质溶液,Y,是,;,(,2,)银电极为电池的,极,,发生的电极反应为,X,电极上发生的电极反应为,;,(,3,)外电路中的电子是从,电极,流向,电极。,Cu,AgNO,3,正,X,Ag,Cu 2e,-,=Cu,2+,2Ag,+,+2e,-,=2 Ag,3.依据氧化还原反应:(1)电极X的材料是,16,
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