（人教版）化学选修四 4.1《原电池》ppt课件（2）

（人教版）化学选修四 4.1《原电池》ppt课件（2）内容摘要：

1、 第四章 电化学基础 第一节 原电池 电化学 ： 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 ) 第 1节 ： 原电池 第 1 课 时 一、原电池的基础知识 把 化学能 转变为 电能 的装置 理解： 外形无外加电源 自发的 氧化还原反应才可能被设计成原电池 复习回顾 n 稀硫酸 - H+ H+ 2 负极 正极 2H+22 总反应式 : H+= 负 正 氧化反应 还原反应 现象 ： 锌棒溶解，铜棒上有气泡 A 原电池工作原理 n - H+ H+ 负极 2、 正极 阳离子 阴离子 正极 负极 电池工作原理 A 1）有两种 活泼性不同 的金属（或一种是 非金属单质或金属氧化物）作电极。 （ 2）电极材料均插入 电解质 溶液中。 （ 3）两极相连形成 闭合 电路。 自发进行 氧化还原 反应 组成原电池的条件 两极一液成回路，氧化还原是中心 判断下列装置哪些属于原电池 n 1） 石墨 石墨 2） n 石墨 （ 3） 2 4） n 5） n 6） 7） 理论上应看到只在铜片上有大量气泡，实际上锌片上也有大量气泡产生，这是什么原因导致的呢。 最终又会造成什么后果。 怎样避免和克服呢。 A 稀 片 铜片 想一想。 提出问题： 上图是将锌片和铜片置于稀硫酸的原 3、电池，如果用它做电源， 不但效率低，而且时间稍长电流就很快减弱，因此不适合实 际应用。 这是什么原因造成的呢。 有没有什么改进措施。 学生讨论： 造成的主要原因： 锌片不纯， 以及铜极上聚集了许多氢气泡，把铜极跟稀硫酸逐渐隔开，这样就增加了电池的内阻，使电流不能畅通。 一、对锌铜原电 池工作原理的进一步探究 为了避免发生这种现象 【 交流 研讨一 】 让锌片与稀硫酸 不直接接触 u A。 改进 如何改进原电池装置。 稀硫酸 n A 【 观察与思考 】 【 结论 1】 改进后的原电池装置 提高了能量转换率 u A 稀硫 酸 n A u A 【 交流 研讨二 】 改进后的原电池装置 还有什么优点 4、。 【 结论 2】 改进后的原电池装置 化学能不会自动释放 【 启示 】 氧化剂和还原剂 不直接接触 也能发生反应 改进 实验探究二 请根据反应 ： 计一个原电池装置，标出电极材料和电解质溶液 ,写出电极反应方程式 . 液 且两个电极上都有红色物质析出 电流表指针发生偏转， 但随着时间的延续，电流表指针偏转的角度越来越小，最终可能没有电流通过。 负 正 负极 2正极 2u 即无法产生持续稳定的电流 按下图所示 , 将置有锌片的 什么现象 ? 电流计指针不偏转，且铜片和锌片上均无明显现象（即 :无电子定向移动） 探究实验二：改进方案 n 上述装置构成了原电池吗。 为什么。 （ 溶液不保持电中性） 5、 实验探究二：方案改进 盐桥 A 设计如下图（书 示的原电池装置，结果如何呢。 你能解释它的工作原理吗。 盐桥： 在 盐桥： 在 实验三（书 71页实验 4 实验探索 实验现象： 分析 ：改进后的装置为什么能够持续、稳定的产生电流。 盐桥在此的作用是什么。 有盐桥存在时电流计指针发生偏转，即有电流通过电路。 取出盐桥，电流计指针即回到零点，说明没有电流通过。 盐桥制法： 1)将热的琼胶溶液倒入 注意不要产生裂隙 )，将冷却后的 2)将形管，用棉花都住管口即可。 盐桥的作用： （ 1）使整个装置 构成通路 ，代替两溶液直接接触。 得出结论 由于盐桥（如 存在，其中阴离子 离子 K+则向 别中和过剩 6、的电荷，保持溶液的电中性，因而放电作用不间断地进行，一直到锌片全部溶解或 乎完全沉淀下来。 若 电解质溶液与 用 （ 2） 平衡电荷。 在整个装置的电流回路中，溶液中的电流通路是 靠离子迁移完成 的。 取出盐桥， 入 多而带正电荷。 同时， 变为 使得 液不保持电中性，这 两种因素均会阻止电子从锌片流向铜片，造成电流中断。 二、由两个半电池组成原电池的工作原理 （ 1）把氧化反应和还原反应分开在不同区域进行，再以适当方式连接，可以获得电流。 在这类电池中，用还原性较强的物质作为负极，负极向外电路提供电子；用氧化性较强的物质作为正极，正极从外电路得到电子。 在原电池的内部，两极浸在电解质溶液中， 7、并通过阴阳离子的定向运动而形成内电路。 （ 2）探究 组成原电池的条件 用导线和盐桥分别将两个半电池连接在一起 设计盐桥原电池的思路： 还原剂和氧化产物为 负极 的半电池 氧化剂和还原产物为 正极 的半电池 2根据电极反应确定合适的电极材料和电解质溶液 外电路 用导线连通，可以接用电器 内电路 是将电极浸入电解质溶液中，并通过 盐桥 沟通内电路 能产生稳定、持续电流的原电池应具备什么条件。 小结 第 1节 ： 原电池 第 2 课 时 复习： 3. 两个电极相连插入电解质溶液中并 形成闭合电路 ; 把化学能直接转化为电能的装置。 或非金属 )导体作 电极 ; 二 一 发进行的氧化还原反应。 三 8、 1. 用还原性较强的物质 (如：活泼金属 )作负极，向外电路提供电子； 用不 活泼物质 作正极 ，从外电路得到电子。 2. 原电池在放电时，负极上的电子经过导线流向正极，而氧化剂从正极上得到电子，两极之间再通过 盐桥 及原电池内部溶液中的阴、阳离子定向运动形成的内电路 构成有稳定电流的闭合回路。 n+2设计出两种原电池，画出原电池的示意图，并写出电极反应方程式。 参考答案 (+) (-) G 负极 （ ： 氧化反应 ） 正极 （ ） ： 22 还原反应 ） (+) (-) 盐桥 G C 负极 （ ： 氧化反应 ） 正极 （ ） ： 22 还原反应 ） （ 1）、根据氧化还原反应电子转移判断 9、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 巩固练习： 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。 银 正 2 +2e = 2u - 2e = - - 2+ 3. 用铜片、银片、 溶液、 线和盐桥（装有琼脂 型管）构成一个原电池。 以下有关该原电池的叙述正确的是（ ） 在外电路中，电流由铜电极流向银电极 正极反应为： 实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作 将铜片浸入 A B C D 电池正负极判断 原电池原理的应用 一般 负极 的金属 正极 的金属或 导体，以及某些金属氧化物 可以理解成： 与电解质溶液反应 练习： 是正极， 是负极 是正极 是负极 l g 活泼性强 活泼性弱 非金属 负极 流）流动的方向判断 电子由 流出，流入 ； 电流由 流出，流入。 负极 正极 正极 负极 流）流动的方向判断 负极 电子，发生 反应 正极 电子，发生 反应 失 得 氧化 还原 流）流动的方向判断 阴离子向 极移动（负极带正电荷） 阳离子向 极移动（正极带负电荷） 负 正。