（人教版）化学选修四 4.1《原电池》ppt课件（1）

（人教版）化学选修四 4.1《原电池》ppt课件（1）内容摘要：

1、 第四章 电化学基础 第一节 原电池 电化学 ： 指研究化学能与电能之间相互转 换的 装置、过程 和 效率 的科学。 过程及装置分按电化学反应 2. 借助电流而发生反应及装置 (如 :电解池 ) 1. 产生电流的化学反应及装置 (如 :原电池等 ) 1、原电池的定义： 2、原电池反应的本质： 3、构成原电池的条件： 将化学能转化为电能的装置叫做原电池。 氧化还原反应 两个 活动性不同的金属 （或其中一种为 非金属，即作导体用）作电极。 电解质溶液 形成闭合回路 在这种电解质溶液中能自发地进行氧化还原反应 n 稀硫酸 - H+ H+ 灯泡 2 负极 正极 2H+22 总反应式 : H+= 负 正 2、 氧化反应 还原反应 现象 ： 锌棒溶解，铜棒上有气泡 原电池工作原理 n - H+ H+ 负极 正极 阳离子 阴离子 正极 负极 电池工作原理 A 、原电池反应原理 粒子流向 电子：负极 正极 电流：正极 负极 溶液中阴离子 负极 溶液中阳离子 正极 电极 反应 负 极： 氧 化反应 活泼金属失电子变阳离子 正 极： 还 原反应 溶液中离子得电子 总反应：负极金属与电解质溶液的离子反应 5、原电池的正负极的判断方法 微观判断 （根据电子流动方向 ） 电子流出的极 电子流入的极 负极 正极 较活泼的电极材料 较不活泼的电极材料 质量增加的电极 工作后 质量减少的电极 负极 正极 正极 负极 工 3、作后，有气泡冒出的电极为正极 发生氧化反应的极 发生还原反应的极 宏观判断 ： 根据电极材料 根据原电池电极发生 的反应 根据电极质量的变化 根据电极有气泡冒出： 负极 正极 液 H 2 A B C D E F M nZ O V X V V X X X V V 思考与练习 液 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，铜在锌片表面析出，锌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。 对锌铜原电 池工作原理的进一步探究 导线 在原有实验基础上进行改进，设计成一个能产生持续稳定 4、电流的原电池。 实验探究 锌铜原电池装置示意图 由两个半电池组成，锌 和锌盐组成锌半电池，铜和 铜盐组成铜半电池；每个半 电池中的电极与电解质溶液 互不反应，中间通过盐桥连接 形成闭合回路。 装置特点： 盐桥的作用： （ 1）是离子通道，与外电路的电子通道相衔接；（ 2）是离子库，为保持溶液电中性，氧化作用产生的 要阴离子来补充， 生还原反应，需要阳离子来补充；而作为 以是离子库。 盐桥制法： 将热的琼胶溶液倒入 注意不要产生裂隙 )，将冷却后的 负极反应： 正极反应： 2 电池总反应： 锌半电池 铜半电池 氧化反应 铜锌原电池 电解质 溶液 盐桥 失 导线传递，有电流产生 还原反应 2离子 5、阳离子 负极 正极 阳离子 铜锌双液原 电 池 原 理 外电路 内电路 = + 极反应总式： 化学能 电能 氧化还原反应 原电池反应本质： 活泼性不同 的两种金属。 如锌铜原电池，锌作负极，铜作正极 金属和非金属。 如锌锰干电池，锌作负极，石墨棒作正极 金属和化合物。 如铅蓄电池，铅块作负极， 惰性电极。 如氢氧燃料电池中，两根电极均可用 2）电池的电极材料必须能导电 （ 1）电解质溶液一般要能够与负极发生反应。 但若是两个半反应分别在两个烧杯中进行，则左右两个烧杯中的电解质溶液应 与电极材料具有相同的阳离子。 6、原电池的设计 为获得较长时间的稳定电流 ,如何将必修 2中由“ 2成的原电池（如 6、左下图）进行简单改装。 课堂练习（ 上述原理的应用） 2 u 2 练习： 利用 +出示意图，写出电极反应。 负极 ： 2 正极： +2e e 根据氧化还原反应 : 2 = + 2设计成原电池。 你有哪些可行方案 ? 2= 比 2 + 2= 2 3、 负极： 正极： 电解质溶液： 练一练 若是采用烧杯和盐桥装置图，采用的电解质溶液又是什么。 2. 依据氧化还原反应： 2+ Cu(s) = + 2Ag(s) 设计的原电池如图所示， 请回答下列问题： （ 1）电极 ； 电解质溶液 ； （ 2）银电极为电池的 极， 发生的电极反应为 ； ； （ 3）外电路中的电子是从 电极 流向 电极。 X 反应 2 7、2 2计成如右图所示的原电池。 下列判断 不正确 的是 A. 反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应 B. 反应开始时，甲中石墨电极上还原 C. 电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态 D. 电流计读数为零后，在甲中溶入 中石墨电极为负极 D 7、原电池的表示方法： (-) ( (+) “|”表示液 “ ”表示盐桥。 在有气体参加的电池中还要表明气体的压力，溶液要表明浓度。 (1)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（ ） 溶 解，甲上有 还原反应中，甲比乙失去的电子多； 比乙的氧化性强； C 8、原电池原理应用 (2)比较反应速率快慢 例 2 ： 下列制 8、氢气的反应速率最快的是 （ ） 硫酸； 8 硫酸； 1 盐酸； 硫酸的反应中加入几滴 D (3)比较金属腐蚀的快慢 例 3： 下列各情况，在其中 到 慢 的顺序是 (5) (2) (1) (3) (4) (2) (1) (3) 例 4： 下列装置中四块相同的 置一段时间后腐蚀速 率由慢到快的顺序是 (4) (2) (1) (3) (4)判断溶液 例 5： 在 200 , 若工作一段时间后，从装置中共收集到 流过导线的电子为 液的 _。 （溶液体积变化忽略不计） 得： y x 10 4( ) 10 4 4 据电极反应： 正极： 负极： 22H+2 得： 2 2 22.4 x y ： 2 c(H+) 9、余 2H+ 2e 4 (5)原电池原理的综合应用 例 6：市场上出售的“热敷袋”的主要成分为铁屑、炭粉、木屑、少量氯化钠和水等。 “热敷袋”启用之前用塑料袋使其与空气隔绝，启用时，打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量。 使用完后，会发现有大量铁锈存在。 1)“热敷袋”是利用 放出热量。 2)炭粉的主要作用是。 3)加入氯化钠的主要作用是。 4)木屑的作用是。 铁被氧化 与铁屑、氯化钠溶液构成原电池，加速铁屑的氧化 . 氯化钠溶于水 ,形成电解质溶液 . 摩擦生热 ,产生启动反应的热量 ,使用“热敷袋”时受热均匀 . 化学电池的组成 组成 负极 正极 电解质 电极材料 电极上发 生反应的 物质 电子流向 反应类型 能导电的物质 还原性较强的物质 (多是金属电极本身 ) 氧化性较强的物质 酸溶液 碱溶液 盐溶液 或 熔融液 流出电子 流入电子 氧化反应 还原反应。