人教版选修4第四章第一节原电池ppt课件

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,*,*,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,*,*,*,第一节 原电池,第一节 原电池,生活中我们常使用各种各样的电池,用于“神七”的太阳能电池,笔记本电脑专用电池,手机专用电池,生活中我们常使用各种各样的电池用于“神七”的太阳能电池笔记本,2,原电池的工作原理,温故知新,1,、原电池：把,化学能,转化为,电能,的装置。,2,、构成原电池的条件,（,1,）有二种活泼性不同的金属（或金属与非金属）做,电极,；,（,2,）两电极在,电解质,溶液中；,（,3,）形成,闭合回路,;,（,4,）有,自发的氧化还原反应,。,（,极、电、路、自发,）,原电池的工作原理温故知新1、原电池：把化学能转化为电能的装置,3,练习,判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由；若是，请指出正负极名称，并写出电极反应式,.,(,),(,),(,),2H,+,+2e,-,H,2,负极：,总反应：,正极,：,Zn,2e,-,Zn,2+,Zn+2H,+,Zn,2+,+H,2,练习判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由；若是,4,(,),(,),负极,：,正极,：,总反应,：,正极：,负极,：,总反应：,Zn,2e,-,Zn,2+,2H,+,+2e,-,H,2,Zn+2H,+,Zn,2+,+H,2,Fe,2e,-,Fe,2+,Cu,2+,+2e,-,Cu,Fe+Cu,2+,Fe,2+,+Cu,Fe+CuSO,4,Cu+FeSO,4,()()负极：正极：总反应：正极：负极：总反应：Zn,5,(,),(,),(,),(,),()()()(),6,原电池的工作原理,自主探究,1,实验,2.,如果锌片加入,CuSO,4,溶液的反应是,放热,反应，,请设计实验将该反应释放的能量转化为,电能,并,实施你所设计的实验。,试剂和仪器：,CuSO,4,溶液，锌片，铜片，温度,计，检流计，导线，大烧杯。,思考并设计实验方案，预测实验,2,的现象和结论。,原电池的工作原理自主探究1实验2.如果锌片加入CuSO4,7,Cu,Zn,2e,-,Cu,2+,2e,-,Cu,2+,Cu,Cu,Zn,2+,CuSO,4,溶液,Zn,2+,现象：,锌片溶解而变细,铜上有红色物质析出,电流计指针发生偏转,.,e-,该电池的电子流向？电极反应？,+,Cu Zn2e-Cu2+2e-Cu2+CuZn2+CuSO4,8,原电池的工作原理,原理分析：,负极,:,氧化反应,正极：,还原反应,1,、电极反应,Zn-2e,-,Zn,2+,Cu,2+,+2e,-,Cu,锌片,失去电子,，铜离子,得到电子,，两极之间溶液离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动，构成闭合回路，使两个电极反应不断进行，发生有序的电子转移过程，产生,电流,。,总反应：,Zn+Cu,2+,Zn,2+,+Cu,原电池的工作原理原理分析：负极:,9,1.,原电池工作原理,1.原电池工作原理,10,原电池的工作原理,思考：,Cu,Zn,下列装置能否实现化学能向电能的转化？如果不行，将如何改进使其形成原电池？,ZnSO,4,溶液,CuSO,4,溶液,原电池的工作原理思考：CuZn 下列装置能否实现,11,原电池的工作原理,思考：,Cu,Zn,ZnSO,4,溶液,CuSO,4,溶液,盐桥：在,U,形管中装满用饱和,KCl,溶液和琼胶作成的冻胶。,改进的装置：,原电池的工作原理思考：CuZn ZnSO4溶液CuSO4溶液,12,原电池的工作原理,交流研讨：,1,、在盐桥插入之前，检流计指针是否发生偏转？,2,、在盐桥插入之后，检流计指针是否发生偏转？,3,、左右烧杯中各发生了什么反应？,4,、该装置与普通锌铜原电池相比，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。,原电池的工作原理交流研讨：1、在盐桥插入之前，检流计指针是否,13,原电池的工作原理,盐桥的作用：,使,Cl,-,向锌盐方向移动，,K,+,向铜盐方向移,动，使,Zn,盐和,Cu,盐溶液一直保持电中性，从而使电子,不断从,Zn,极流向,Cu,极，使电流持续传导。,Zn-2e,-,=Zn,2+,Cu,2+,+2e,-,=Cu,总反应：,Zn+Cu,2+,Zn,2+,+Cu,原电池的氧化反应和还原反应分别在两个电极上进行，两个原电池装置,本质上,是完全相同的。,原电池的工作原理盐桥的作用：使Cl-向锌盐方向移动，K+向铜,14,(,),负极：,正极：,总反应：,Fe,2e,-,Fe,2+,2H,+,+2e,-,H,2,Fe+2H,+,Fe,2+,+H,2,或,Fe+H,2,SO,4,FeSO,4,+H,2,()负极：正极：总反应：Fe2e-Fe2+2H+,15,2,、已知氧化还原反应,Cu,2FeCl,3,=2FeCl,2,CuCl,2,，,利用这一反应设计一个原电池，画出示意图，,标出电极材料，电解质溶液，写出电极反应式。,CuCl,2,FeCl,3,A,Cu,C,正极：,负极,：,总反应：,Cu,Cu,2+,+2e,-,2Fe,3+,+2e,-,2Fe,2+,2Fe,3+,+Cu,2Fe,2+,+Cu,2+,2、已知氧化还原反应CuCl2FeCl3ACuC正极：负极：,16,设计思路,实例,必须是自发的氧化还,原反应,2FeCl,3,Cu=2FeCl,2,CuCl,2,将氧化还原反应分解,为氧化反应和还原反,应，从而确定电极反应,以两极反应为依据，,确定电极材料及电解质,溶液,负极材料：,Cu,正极材料：石墨或比,Cu,不活泼的其他,金属,(,汞除外,),电解质溶液：,FeCl,3,溶液,画出示意图,设计思路实例必须是自发的氧化还2FeCl3Cu=2F,17,原电池的工作原理,练习：,为获得较长时间的稳定电流,如何将由“,Zn-,稀,H,2,SO,4,-Cu”,组成的原电池（如左下图）进行简单改装？,Cu,Zn,H,2,SO,4,A,ZnSO,4,H,2,SO,4,A,Zn,Cu,原电池的工作原理练习：为获得较长时间的稳定电流,如何将由“Z,18,2,原电池电极的判断,利用原电池的形成条件、工作原理来判断原电池的正、负,极。,(1),电极材料,：通常,负极是较活泼的材料,，正极则相对不活,泼。,(2),电子、电流的流向：,电子由负极经外电路流向正极,，电,流方向恰好相反。,(3),电解质溶液中阴、阳离子迁移方向：,阳离子移向正极,，,阴离子移向负极,。,(4),电极反应类型：,负极发生氧化反应，正极发生还原反应,。,(5),反应现象：,负极,有质量减少、变细或溶解等现象；,正极,有质量增加或产生气泡等现象。,2原电池电极的判断利用原电池的形成条件、工作原理来判断原电,19,(6),原电池是由两个,_,组成的，中间可通过,_,连接起来。利用这,个原理可将氧化还原反应设计成电池。,1),外电路：,(_,较强的物质,),负极,正极,(_,较强,的物质,),。,2),内电路：两极浸入电解质溶液中，,_,定向移动,形成内电路。,内、外电路闭合时便形成了电流。,半电池,盐桥,还原性,氧化性,阴、阳离子,(6)原电池是由两个_组成的，中间,20,如：在,Zn,与稀硫酸反应时加入少量,CuSO,4,溶液能使产生,H,2,的速率加快,不纯的金属或合金,在潮湿的空气中形成微电池发生电化腐蚀,活泼金属因被腐蚀而损耗的速率更快,1),加快氧化还原反应的速率,4.,原电池原理的应用,如：在Zn与稀硫酸反应时加入少量CuSO4溶液能使产生H2的,21,例：把,a,、,b,、,c,、,d,四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若,a,、,b,相连时，,a,为负极；,c,、,d,相连时，电流由,d,到,c,；,a,、,c,相连时，,c,极上产生大量气泡；,b,、,d,相连时，,b,上有大量气泡产生，则这四种金属的活动性顺序由强到弱为,。,原电池原理的应用,2,判断金属的活泼性,例：把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组,22,2.,下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是,(),A.,甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中,乙 溶解，甲上有,H,2,气放出,B.,在氧化,还原反应中,甲比乙失去的电子多,C.,将甲乙作电极组成原电池时甲是负极,D.,同价态的阳离子,甲比乙的氧化性强,C,2.下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的,23,例,1,用,Zn,、,Cu,片和稀,H,2,SO,4,组成的原电池，形成电流后，,下列说法中正确的是,(,),。,A,锌片是正极，铜片上有气泡产生,B,电流从锌片经硫酸溶液流向铜片,C,c,(H,2,SO,4,),保持恒定,D,溶液的,pH,升高,点拨：,根据两种金属的活泼性判断对应的电极类型。由原,电池的反应原理，写出该原电池的总反应，再判断反应的现象,及电解质溶液的变化情况。电流是从正极经导线流向负极，电,子流向恰好相反。,答案：,D,3,设计原电池,例 1用 Zn、Cu 片和稀 H2SO4 组成的原电池，,24,考点,3,原电池原理与电解原理的综合考查,【,考题,8,】,(2011,年广东高考,),某小组为研究电化学原理，设,计如下图所示的装置。下列叙述不正确的是,(,),。,A,a,和,b,不连接时，铁片上会有金属铜析出,B,a,和,b,用导线连接时，铜片上发生的反,应为：,Cu,2,2e,=Cu,C,无论,a,和,b,是否连接，铁片均会溶解，,溶液从蓝色逐渐变成浅绿色,D,D,a,和,b,分别连接直流电源正、负极，,电压足够大时，,Cu,2,向铜电极移动,D,考点 3 原电池原理与电解原理的综合考查计如下图所示的装置。,25,答案：,D,解析：,若,a,和,b,不连接，则不能构成原电池，单质铁直接与,Cu,2,发生氧化还原反应而置换出铜，,A,正确；若,a,和,b,用导线连接，则构成原电池，此时铁作负极，铜作正极，电极反应式分别为,Fe,2e,=Fe,2,、,Cu,2,2e,=Cu,，,B,正确；由,A,、,B,分析可知，选项,C,是正确的；若,a,和,b,分别连接直流电源正、负极，则构成电解池，此时铜作阳极失去电子被氧化，铁作阴极，在电解池中阳离子向阴极运动，,D,错误的。,答案：D 解析：若a和b不连接，则不能构成原电,26,1.,如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬在盛水的烧杯中，使之平衡；小心的向烧杯中央滴入,CuSO,4,溶液，片刻后可观察到的现象是,2.,试将下列两个氧化还原反应分别设计成两个原电池,Zn+2AgNO,3,=Zn(NO,3,),2,+2Ag,2Fe,3+,+Fe=3Fe,2+,(,D,),(ZnAgNO,3,C),(FeFe,2,(SO,4,),3,C),A.,铁圈和银圈左右摇摆不定；,B.,保持平衡状态；,C.,铁圈向下倾斜；,D.,银圈向下倾斜；,1.如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬在盛水的,27,随堂检测,3,、把金属甲和乙分别插入稀硫酸中，观察到金属甲表面有气泡产生，金属乙表面无气泡产生，此实验说明甲的金属活动性比乙的,；若把这两种金属用导线连接后平行插入稀硫酸中，则可观察到金属,的表面有气泡产生，一段时间后金属,的质量减少。,强,乙,甲,随堂检测 3、把金属甲和乙分别插入稀硫酸中，观察到金属甲表面,28,人教版选修4第四章第一节原电池ppt课件,29,你知道了吗,你知道了吗,30,