高中化学 第四章 电化学基础 第一节 原电池原理课件 新人教版选修4.ppt

2020 1 30 1 第一节原电池 第四章电化学基础 2020 1 30 2 1 本节要点 构成原电池的条件 3 原电池的工作原理 什么是原电池 4 原电池的正负极和电子流向如何判断 2 2020 1 30 3 将Zn片插入H2SO4溶液中有什么现象 为什么 将Cu片插入H2SO4溶液中有什么现象 为什么 复习讨论 2020 1 30 4 若将Zn片 Cu片用一导线连接再浸在H2SO4溶液中 有什么现象 为什么 将一Zn片 Cu片平行插入H2SO4溶液中 有什么现象 为什么 2020 1 30 5 导线间接一电流计有何现象产生 为什么 用一干电池连接电流计验证电子流向 确定Zn片 Cu片的正负极是怎样的 2020 1 30 6 1 化学能 转化为 的 装置 就叫 原电池 把 电能 什么是原电池 一 原电池 2020 1 30 7 2 构成原电池的条件是什么 1 有两个相连的电极 导体 相连的形式可以多种多样的 电极材料可以多种多样 两种活泼不同的金属 一种金属与一种非金属 如石墨 也可以两电极都是其它材料 哪种是负极 电极本身都参与反应吗 哪个是负极 电极本身参与反应吗 哪个是负极 电极本身一定参与反应吗 2020 1 30 8 3 在电极表面上能发生自发进行的氧化还原反应 必定是放热反应 正极 负极 电解质溶液构成闭合回路 2 两电极都接触电解质溶液 酸 碱 盐 把化学能转化为电能的装置 闭合电路 电极相连 接触电解质溶液 自发的氧化还原反应分两处进行 2 构成原电池的条件是什么 下列装置中属于原电池的是 ABG 2020 1 30 10 3 简单原电池的正负极和电子流向如何判断 负极 电子 电流 是不活泼金属或非金属 正极 是活泼金属 本身失去电子 发生氧化反应 进电子 本身不反应 得电子发生还原反应 是溶液中的阳离子 要用到金属活动性顺序表 注意 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au 活泼性 还原性依次减弱 2020 1 30 11 4 原电池的工作原理什么 2020 1 30 12 氧化反应 Zn 2e Zn2 铜锌原电池 电解质溶液 失e 沿导线传递 有电流产生 还原反应 2H 2e H2 阴离子 阳离子 总反应 负极 正极 2H 2e H2 Zn 2e Zn2 Zn 2H Zn2 H2 Zn H2SO4 ZnSO4 H2 离子方程式 化学方程式 电极反应 正极 负极 氧化反应 还原反应 阳离子 2020 1 30 13 正负两极上进出电子总数相等 根据电子守恒原理可进行许多有关电极反应的计算 原电池反应跟直接反应差别 反应速率加快 一般只有一个电极直接参加反应 原电池的工作原理是将氧化还原反应分在正 氧化 负 还原 两极进行 负极上失去的电子流入正极 从而产生电流 明确以下几点 利用原电池原理可制作各种电池 如干电池 铅蓄电池 银锌电池 锂电池 氢氧燃料电池 2020 1 30 14 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 H2 负极 总反应 正极 Zn 2e Zn2 Zn 2H Zn2 H2 2020 1 30 15 负极 正极 总反应 正极 负极 总反应 Zn 2e Zn2 2H 2e H2 Zn 2H Zn2 H2 Fe 2e Fe2 Cu2 2e Cu Fe Cu2 Fe2 Cu Fe CuSO4 Cu FeSO4 2020 1 30 16 负极 正极 总反应 Zn 2e Zn2 Cu2 2e Cu Zn Cu2 Zn2 Cu 或Zn CuSO4 ZnSO4 Cu 2020 1 30 17 负极 正极 总反应 Fe 2e Fe2 2H 2e H2 Fe 2H Fe2 H2 或Fe H2SO4 FeSO4 H2 2020 1 30 18 2 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CuSO4溶液 片刻后可观察到的现象是 3 试将下列两个氧化还原反应分别设计成两个原电池 Zn 2AgNO3 Zn NO3 2 2Ag 2Fe3 Fe 3Fe2 D Zn AgNO3 C Fe Fe2 SO4 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 2020 1 30 19 本节要点 1 原电池概念 2 构成原电池的条件 3 原电池的正负极和电子流向判断 4 原电池的工作原理 小结 原电池电极反应的书写方法 正极反应 负极反应 总反应 负极金属与电解质溶液的离子反应 负极金属失电子变成阳离子的反应 总反应减去负极反应 2020 1 30 21 5 原电池的应用 1 制作干电池 蓄电池 高能电池等 2 比较金属活动性强弱 例1 下列叙述中 可以说明金属甲比乙活泼性强的是 C 将甲乙作电极组成原电池时甲是负极 A 甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中 乙溶解 甲上有H2气放出 B 在氧化 还原反应中 甲比乙失去的电子多 D 同价态的阳离子 甲比乙的氧化性强 C 练习1 把A B C D四块金属片用导线两两相连 浸入稀硫酸中组成原电池 若A B相连时 A为负极 C D相连时 D上产生大量气泡 A C相连时 电流由C经导线流向A B D相连时 电子由D经导线流向B 则此4种金属的活动性由强到弱的顺序为 A A B C DB A C D BC C A B DD B A C D B 练习2 X Y Z都是金属 把X浸入Z的硫酸盐溶液中 X的表面有Z析出 X与Y组成原电池时 Y为负极 X Y Z三种金属的活动性顺序为 A X Y ZB X Z YC Y X ZD Y Z X C 2020 1 30 24 比较反应速率 例2 下列制氢气的反应速率最快的是 粗锌和1mol L硫酸 B A 纯锌和1mol L硫酸 纯锌和18mol L硫酸 C 粗锌和1mol L硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液 D D 练习3 等质量的两份锌粉a b 分别加入过量的稀H2SO4 同时向a中加入少量的CuSO4溶液 下列图表示产生H2的体积 V 与时间 t 的关系 其中正确的是 D 2020 1 30 26 比较金属腐蚀的快慢 例3 下列各情况 在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是 5 2 1 3 4 2020 1 30 27 例4 下列装置中四块相同的Zn片 放置一段时间后腐蚀速率由慢到快的顺序是 4 2 1 3 2020 1 30 28 判断溶液pH值变化 例5 在Cu Zn原电池中 200mLH2SO4溶液的浓度为0 125mol L 若工作一段时间后 从装置中共收集到0 168L升气体 则流过导线的电子为 mol 溶液的pH值为 溶液体积变化忽略不计 0 2 解得 y 0 015 mol x 0 015 mol 3 75 10 4 mol L pH lg3 75 10 4 4 lg3 75 答 0 015 根据电极反应 正极 负极 Zn 2e Zn2 2H 2e H2 得 2222 4 xy0 168 解 0 2 0 125 2 c H 余 2H 2e H2 4 lg3 75 0 015 2020 1 30 29 6 用于金属腐蚀的防护 将在第四节中详细学习