高中化学 第四章 第一节 原电池（第1课时）课件 新人教版选修4.ppt

第四章电化学基础 第一节原电池 第1课时 形成原电池的条件 u 知识回顾 原电池 结论 形成原电池的条件一 有两种活泼性不同的金属 或一种是非金属导体 作电极 知识回顾 原电池 形成原电池的条件二 结论 电极材料均浸入电解质溶液中 知识回顾 原电池 形成原电池的条件三 结论 两极相连形成闭合电路 知识回顾 原电池 形成原电池的条件四 结论 一个自发进行的氧化还原反应 u 知识回顾 原电池 组成原电池的条件 1 有两种活泼性不同的金属 或一种是非金属导体 作电极2 电极材料均浸入电解质溶液中3 两极相连形成闭合电路4 一个自发进行的氧化还原反应 知识回顾 原电池 请写出图片中原电池的电极反应式和电池反应方程式 负极 锌片 Zn 2e Zn2 氧化反应 正极 铜片 2H 2e H2 稀H2SO4 还原反应 原电池 探究实验一 请根据反应 Zn CuSO4 ZnSO4 Cu设计一个单液原电池 并进行实验 原电池 电流表指针发生偏转 但不稳定 两个电极上都有红色物质生成 原电池 思考 如何才能得到持续稳定的电流 分析 由于锌片与硫酸铜溶液直接接触 锌片失去的电子一部分经导线传递到铜片表面 另一部分电子直接传递给硫酸铜溶液中的Cu2 铜在锌片表面析出 锌片表面也构成了原电池 进一步加速铜在锌表面析出 致使向外输出的电流强度减弱 当锌片表面完全被铜覆盖后 不再构成原电池 也就没有电流产生 原电池 在原有实验基础上进行改进 设计成一个能产生持续稳定电流的原电池 思考 原电池 探究实验二 将锌片和铜片分别通过导线与电流计连接 并使锌片和铜片不直接接触 然后分别浸入盛有硫酸锌和硫酸铜溶液的烧杯中 中间用一盐桥连接 观察现象 电极反应 负极 Zn 2e Zn2 氧化反应 正极 Cu2 2e Cu 还原反应 电池反应方程式 Zn Cu2 Zn2 Cu 原电池 盐桥的作用 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 原电池 导线传递电子 沟通外电路 而盐桥则传递正负离子 沟通内电路 盐桥保持溶液电中性 使两个烧杯中的溶液连成一个通路 ZnSO4溶液 CuSO4溶液 原电池 此原电池的优点 能产生持续 稳定的电流 原电池 此原电池是由两个半电池组成的 锌和锌盐溶液构成锌半电池 铜和铜盐溶液构成铜半电池 半电池中的反应就是半反应 即电极反应 原电池 将原电池反应中的氧化反应与还原反应分开在两个不同区域内进行 再以适当的方式连接起来 从而获得了稳定持续的电流 小结 原电池 探究实验三 将锌片和铜片分别通过导线与电流计连接 并使锌片和铜片不直接接触 然后分别浸入盛有硫酸锌和稀硫酸溶液 与硫酸铜溶液的浓度相同 的烧杯中 中间用一盐桥连接 观察并比较产生电流强度的大小 H2SO4 原电池 结论由于氧化还原反应的本质是电子的转移 而原电池反应的结果导致产生了电流 故原电池反应的本质就是自发的氧化还原反应 在相同条件下 原电池输出电能的能力 取决于组成原电池的反应物的氧化还原能力 原电池 氧化反应 Zn 2e Zn2 铜锌原电池 电解质溶液盐桥 失e 沿导线传递 有电流产生 还原反应 Cu2 2e Cu 阴离子 阳离子 负极 正极 原电池原理 外电路 内电路 原电池 原电池的组成 两个半电池 锌半电池 铜半电池 利用同样的原理 可以把其它氧化还原反应设计成各种原电池 原电池 1 Cu Fe作两极 稀硫酸作电解质溶液的原电池中 Cu作 极 Fe作 极电极反应式是 负极 正极 总反应式是 如将稀硫酸改为浓硝酸则 Cu作 极 Fe作 极电极反应式是 负极 正极 总反应式是 Cu 4HNO3 浓 Cu NO3 2 2NO2 2H2O 正 负 Fe 2e Fe2 2H 2e H2 Fe H2SO4 FeSO4 H2 负 正 Cu 2e Cu2 2NO3 4H 2e 2NO2 2H2O 2 实验室氢气选用纯锌粒好还是选用粗锌好 为什么 选用粗锌好 形成原电池可加快反应 一般先把锌用硫酸铜溶液浸泡一下 原电池 利用反应Zn 2FeCl3 2FeCl2 ZnCl2 设计一个单液原电池 一个双液原电池 使用盐桥 画出原电池的示意图 并写出电极反应 强调 原电池的设计 原电池 负极 Zn Zn 2e Zn2 氧化反应 正极 Pt或C 2Fe3 2e 2Fe2 还原反应 原电池 例 判断右边原电池的正负极 并写出电极反应式 强调 电极的判断及电极反应式的书写 负极 Cu 2e Cu2 正极 2Fe3 2e 2Fe2 稀硫酸 负极 Mg 2e Mg2 正极 2H 2e H2 原电池 MgAl A 稀硫酸溶液 NaOH溶液 NaOH溶液 负极 2Al 8OH 6e 2AlO2 4H2O 2Al 2OH 2H2O 2AlO2 3H2 正极 6H2O 6e 3H2 6OH 原电池 强调 电极的判断及电极反应式的书写 方法一 根据电极材料的性质确定 1 对于金属 金属电极 活泼金属是负极 不活泼金属是正极 2 对于金属 非金属电极 金属是负极 非金属是正极 如干电池等 3 对于金属 化合物电极 金属是负极 化合物是正极 方法二 根据电极反应的本身确定 失电子的反应 氧化反应 负极 得电子的反应 还原反应 正极 原电池 请利用 Cu 2AgNO3 Cu NO3 2 2Ag的反应原理 设计一个能产生电流的原电池装置 并写出两个电极上的电极反应 练习一 原电池 电极 负极是Cu 正极可以是Ag或C等 负极 Cu 2e Cu2 正极 2Ag 2e 2Ag 电解质溶液 AgNO3或者 Cu NO3 2 AgNO3 1 根据氧化还原反应电子转移判断电极反应 2 根据电极反应确定合适的电极材料和电解质溶液 原电池 AgNO3 原电池 练习二 利用此氧化还原反应来设计原电池 写出电极反应式 并画出装置图 Fe CuSO4 Cu 2FeSO4 原电池 原电池 练习三 利用此氧化还原反应来设计原电池 写出电极反应式 并画出装置图 Cu 2FeCl3 CuCl2 2FeCl2 原电池 原电池 课堂小结 一 构成原电池的条件二 探究 单液电池 寻找改进方法 双液电池 三 电极反应式的书写四 盐桥的作用五 原电池反应的本质 原电池