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

2019/12/3,1,第一节原电池,第四章电化学基础,2019/12/3,2,1.,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.,2019/12/3,3,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,2019/12/3,4,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？,2019/12/3,5,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？,2019/12/3,6,1,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,2019/12/3,7,2.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？,2019/12/3,8,(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,2019/12/3,10,3、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。,2019/12/3,11,4、原电池的工作原理什么？,2019/12/3,12,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,2019/12/3,13,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。,2019/12/3,14,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：,Zn2e-Zn2+,Zn+2H+Zn2+H2,2019/12/3,15,(),(),负极：,正极：,总反应：,正极：,负极：,总反应：,Zn2e-Zn2+,2H+2e-H2,Zn+2H+Zn2+H2,Fe2e-Fe2+,Cu2+2e-Cu,Fe+Cu2+Fe2+Cu,Fe+CuSO4Cu+FeSO4,2019/12/3,16,(),(),负极：,正极：,总反应：,Zn2e-Zn2+,Cu2+2e-Cu,Zn+Cu2+Zn2+Cu,或Zn+CuSO4ZnSO4+Cu,2019/12/3,17,(),(),负极：,正极：,总反应：,Fe2e-Fe2+,2H+2e-H2,Fe+2H+Fe2+H2,或Fe+H2SO4FeSO4+H2,2019/12/3,18,2.,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),(ZnAgNO3C),(FeFe2(SO4)3C),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；,2019/12/3,19,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,2019/12/3,21,5.,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、ABCDB、ACDBC、CABDD、BACD,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、XYZB、XZYC、YXZD、YZX,C,2019/12/3,24,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,2019/12/3,26,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),2019/12/3,27,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),2019/12/3,28,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：,y0.015(mol),x0.015(mol),3.75104(mol/L),pH-lg3.