原电池的工作原理及其应用ppt课件

,化学反应与能量,第六章,第24讲原电池化学电源,1,2,栏目导航,3,1概念和反应本质原电池是把_转化为_的装置，其反应本质是_。,考点一原电池的工作原理及其应用,化学能,电能,氧化还原反应,4,2构成条件(1)一看反应：看是否有能自发进行的_反应发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。(2)二看两电极：一般是_不同的两电极。(3)三看是否形成闭合回路，形成闭合回路需三个条件：_溶液；两电极直接或间接接触；两电极插入_溶液中。,氧化还原,活泼性,电解质,电解质,5,3工作原理(以铜锌原电池为例),锌,铜,Zn2e=Zn2,Cu22e=Cu,6,氧化,还原,锌,铜,铜,锌,负极,正极,K,Cl,ZnCu2=Zn2Cu,7,4原电池原理的四个应用(1)设计制作化学电源(2)比较金属活动性强弱(3)加快氧化还原反应的速率一个_的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率_。例如：在Zn与稀H2SO4反应时，加入少量CuSO4溶液能使产生H2的速率加快。(4)用于金属的防护使被保护的金属制品作原电池_而得到保护。,放热,加快,正极,8,盐桥的作用(1)连接内电路，形成闭合回路；(2)平衡电荷，使原电池不断产生电流。,9,1判断正误，正确的划“”，错误的划“”。(1)理论上说，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池。()(2)带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池电流持续时间长。()(3)用Al、Cu作电极，用浓硝酸或浓硫酸作电解液时，Cu作负极，Al作正极。()(4)用Mg、Al作电极，用NaOH溶液作电解液时，Al作负极，Mg作正极。(),10,2在如图所示的八个装置中，属于原电池的是(),D,ABCD,11,(1)原电池闭合回路的形成有多种方式，可以是导线连接两个电极，也可以是两电极相接触。(2)无论在原电池还是在电解池中，电子均不能通过电解质溶液。,12,一原电池正负极的判断方法,13,例1原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法正确的是()A(1)(2)中Mg作负极，(3)(4)中Fe作负极B(2)中Mg作正极，电极反应式为6H2O6e=6OH3H2C(3)中Fe作负极，电极反应式为Fe2e=Fe2D(4)中Cu作正极，电极反应式为2H2e=H2,B,14,1根据金属活动性顺序表。2根据原电池：一般情况下，活泼性：负极大于正极。3根据电解池：易得电子的金属阳离子，相应金属的活动性较弱。,二比较金属活泼性的三种方法,15,例2四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。相连时，外电路电流从流向；相连时，为正极；相连时，上有气泡逸出；相连时，的质量减少。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是()ABCD解析相连时，外电路电流从流向，说明为负极；相连时，为负极；相连时，上有气泡逸出，说明为负极；相连时，的质量减少，说明为负极。金属活泼性：负极正极，综上所述可知，这四种金属活动性由大到小的顺序为，B项正确。,B,16,理论上能放热的氧化还原反应都可以设计成原电池。1拆反应将氧化还原反应拆成氧化反应和还原反应两个半反应，分别作原电池的负极和正极。,三设计原电池,17,2确定电极材料若发生氧化反应的物质为金属单质，可用该金属直接作负极；若为气体(如H2)或溶液中的还原性离子，可用惰性电极(如Pt、碳棒)作负极。一般情况下，发生还原反应的电极材料的活泼性弱于负极材料。3确定电解质溶液一般选用反应物中的电解质溶液即可。4构成闭合回路,18,例3能量之间可相互转化：电解食盐水制备Cl2是将电能转化为化学能，而原电池可将化学能转化为电能。设计两种类型的原电池，探究其能量转化效率。限选材料：ZnSO4(aq)、FeSO4(aq)、CuSO4(aq)、铜片、铁片、锌片和导线。(1)完成原电池甲的装置示意图，并作相应标注。要求：在同一烧杯中，电极与溶液含相同的金属元素。,19,如图所示,或,或,20,(2)以铜片为电极之一，CuSO4(aq)为电解质溶液，只在一个烧杯中组装原电池乙，工作一段时间后，可观察到负极_。(3)甲、乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是_，其原因是_。解析(1)根据电子的流向，左烧杯中电极为负极，右烧杯中电极为正极。(2)负极可以是Zn或Fe，可以观察到负极逐渐溶解。,负极逐渐溶解,甲,原电池乙的负极可与CuSO4溶液直接反应，导致部分化学能转化为热能；原电池甲的负极不与所接触的电解质溶液反应，化学能在转化为电能时损耗较小,21,22,答题送检来自阅卷名师报告,解析铜为原电池的正极，发生还原反应，A项错误；SO和水不参与电池反应，其浓度不变，B项错误；随电池反应的进行，负极区产生的Zn2通过阳离子交换膜进入正极区补充减少的Cu2，使乙池溶液的质量增加，C项正确；由题意知阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，阴离子不能通过，D项错误。答案C,23,1MgH2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如下：该电池工作时，下列说法正确的是()AMg电极是该电池的正极BH2O2在石墨电极上发生氧化反应C石墨电极附近溶液的pH增大D溶液中Cl向正极移动,C,24,解析在原