选修四原电池原理(带详细动态图).ppt

第四章 电化学基础,第一节 原电池 （第一课时）,*电化学：研究化学能与电能相互转化的装置、过程和效率的科学。,知识回顾,*电化学反应过程： 1、产生电流的反应（是自发的，向外出送能量）-原电池 2、借助电流而发生的反应（由外界输入的能量推动）-电解池,*原电池：将化学能转化为电能的装置。,原电池,知识引入,教学目标,*知识与技能： 1.让学生体验化学能与电能相互转化的探究过程； 2.使学生进一步了解原电池的工作原理； 3.能够判断电极,并书写出电极反应方程式； *过程与方法： 实验引导学生以问题为中心的学习方法，学会发现问题、解决问题的方法； *情感态度与价值观： 通过一些实验和科学探究过程，使学生增强探索化学反应原理的兴趣，树立学习和研究化学的志向。 重点：熟练判断电极,并书写出电极反应方程式 难点：原电池的工作原理和盐桥的作用,自主预习,1、原电池的概念? 2、原电池的实质? 3、以(单液)铜锌原电池为例,思考原电池的反应原理?及存在的不足？ 4、什么是半电池形式(双液)的原电池？ 5、盐桥的构成？作用？,锌片上有气泡产生,铜片上有气泡产生,实验,现象：,原理:,Zn + 2H+ = Zn2+ + H2,2e-,？,电子 沿导线传递，产生电流,Cu,Zn,Zn2+,静电作用,H2,H2,H2,Zn,Zn2e=Zn2+,氧化反应,负极,电极自身 失去电子,较活泼金属,2H+2e=H2,还原反应,正极,溶液中阳离子得到电子,不活泼金属或石墨,现象再分析,思考并讨论,1.不使用时，该原电池能否长期保存？ 2.此原电池能不能获得长时间稳定的电流？ 3.锌棒上是不是完全无氢气产生？怎么避免这一现象的发生？,Cu,Zn,H2SO4溶液,Zn2+,SO42-,A,1.烧杯中加什么溶液？,实验设计,不与锌反应的溶液，一般加金属对应的可溶盐溶液。,2.安培表指针会偏转吗？为什么？,3.怎样构成闭合回路？,盐桥：通常用U形管装含琼胶的饱和KCl溶液（使 K+和Cl-在盐桥中能移动）,4.两种相比，有何不同？,现在呢？,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。,SO42,Zn2+,e e,SO42,H+,K+,盐桥工作示意图,H2,Zn,K+,Cl,K+,Cl,K+,Cl,K+,Cl,K+,Cl,Cl,K+,K+,Cl,K+,K+,K+,Cl,Cl,K+,Cl,Cl,Cl,1、形成闭合电路。,2、向正极区提供阳离子，负极区提供阴离子，以保持溶液的电中性。,H2,H2,H2,H2SO4溶液,ZnSO4溶液,优点： 1.有效避免了电极材料与电解质溶液的直接反应， 增加了原电池的使用寿命。 2.离子在盐桥中作定向移动，减少了离子的混乱，使离子移动更加有序，电流持续稳定 ，提高了原电池的使用效率。,锌半电池,铜半电池,电极反应： 负极： 正极： 总反应：,2H+2e- =H2,Zn2e- =Zn2+,Zn + 2H+ = Zn2+ + H2,（双液）锌铜原电池,问题解决,原电池由两个半电池组成。在铜锌原电池中，锌与锌盐溶液组成锌半电池，铜与硫酸溶液组成铜半电池，中间由盐桥连接起来。,1工作原理示意图,要点难点,电解质溶液 （盐桥）,总反应：Zn + 2H+ = Zn2+ + H2(离子方程式),Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2(化学方程式),2原电池电极的判断,还原反应，化合价降低,氧化反应，化合价升高,正极,负极,判断,离子流向,阴离子流向,阳离子流向,多为活泼金属,判断右边原电池的正、负极，并写出电极反应式。,Cu C,FeCl3溶液,负极： Cu失e- Cu-2e-=Cu2+ 正极： Fe3+得e- 2Fe3+2e-=2Fe2+,Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2,1、先写出总反应：,2、拆成离子方程式：,Cu+2Fe3=Cu2+2Fe2,3、根据化合价升降判断正负极,即负极与电解质溶液反应,较活泼电极自身,电解质溶液中的离子,3电极方程式的书写,判断正误(正确打“”号，错误打“”号)。 (1)原电池是把化学能转化为电能的一种装置。 (2)原电池正极发生氧化反应，负极发生还原反应。 (3)不能自发进行的氧化还原反应，通过原电池装置可以实现。 (4)碳棒不能用来作原电池的电极。 (5)反应Cu2Ag=2AgCu2能以原电池的形式来实现。,练习反馈,1.某金属自身能跟稀盐酸作用发出氢气，但该金属与锌组成原电池时，锌为负极，此金属是 A.Mg B.Fe C.Al D.Cu,B,2.由双液铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时， 铜半电池电解质溶液的pH 锌半电池电解质溶液的pH A.不变 B.先变大后变小 C.逐渐变大 D.逐渐变小,C,练习反馈,A,3.用铜片、锌片、Cu(NO3)2溶液、Zn(NO3)2溶液、导线和盐桥（装有琼脂KNO3的U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，电流由锌电极流向铜电极 正极反应为：Cu2+ + 2e =Cu 实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作 将锌片浸入Cu(NO3)2溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同 A B C D,C,练习反馈,(2014海南高考）依据氧化还原反应： 2Ag+(aq) + Cu(s) = Cu2+(aq) + 2Ag(s) 设计的原电池如图所示，请回答下列问题：,（1）电极X的材料是 ；电解质溶液Y是 ； （2）银电极为电池的 极，发生的电极反应为 X电极上发生的电极反应为 ； （3）外电路中的电子是从 电极流向 电极。,Cu,AgNO3,正,X,Ag,Cu 2e- = Cu2+,2Ag+ + 2e- = 2 Ag,链接高考,知识小结,原电池 一、原电池的概念 二、原电池的本质 三、（单液）铜锌原电池的原理 四、（双液）铜锌原电池 1、盐桥（a、构成；b、作用；c、优点） 2、总方程式及正负极方程式 五、正负极各自的特点及判定（含五点