高中化学 1.3 第1课时 原电池的工作原理多媒体教学课件 鲁科版选修4.ppt

第3节化学能转化为电能 电池第1课时原电池的工作原理 1 通过学习铜 锌原电池 掌握原电池的工作原理 2 认识带盐桥的原电池 原电池的能量转化和构成条件是什么 1 原电池装置能将化学能转化为电能 2 构成条件 3 能自发进行的氧化还原反应都可以设计成原电池 活泼性不同的两个电极插入电解质溶液形成闭合回路 试剂和仪器 cuso4溶液 锌粉 锌片 铜片 检流计 g 导线 大烧杯 将锌粉加入cuso4溶液中 会发生反应 zn cu2 zn2 cu 该反应是放热反应 请设计实验将该反应所释放的能量转化为电能并实施你设计的实验 画出装置图并标出名称 正极 cu cu2 2e cu 还原反应 负极 zn zn 2e zn2 氧化反应 一 原电池的工作原理 1 负极失电子 电子经导线流向正极 溶液中的阳离子在正极表面得电子 cu zn2 cu2 so42 2 电极反应 电子沿导线传递 产生电流 判断下列哪些是原电池 并指出正负极 abcd fg e 例1请指出下列原电池中电子的流向及正负极的名称 并写出电极反应式和电池总反应式 正极 ag 负极 fe cu2 2e cu fe 2e fe2 电子的流向 由fe流向ag 这是改进后的cu zn原电池 仍能形成电流 如图所示 还能形成电流吗 常用琼脂和kcl cl 向锌盐方向移动 k 向铜盐方向移动 使硫酸锌和硫酸铜溶液一直保持电中性 从而保证电子 带负电荷 不断从zn极流向cu极 了解盐桥的成分和作用 负极 电子流出 发生氧化反应 zn 2e zn2 正极 电子流入 发生还原反应 cu2 2e cu 材料相对活泼 材料相对不活泼 电解质溶液 原电池原理 例2关于如图所示装置的叙述 下列叙述正确的是 a 铜是阳极 铜片上有气泡产生b 铜片质量逐渐减少c 电流从锌片经导线流向铜片d 铜离子在铜片表面被还原 d 不一定 例如 负极 2al 8oh 6e 2 al oh 4 正极 6h2o 6e 3h2 6oh 根据金属活动性顺序表可知 镁比铝活泼 用镁和铝作原电池的两电极 镁一定作负极吗 总反应 2al 2oh 6h2o 2 al oh 4 3h2 二 原电池原理的应用 1 加快氧化还原反应的速率 原因 锌置换出铜 形成铜 锌原电池 加快了反应速率 例如 用锌和稀硫酸反应制氢气 常加入少量cuso4溶液 cu zn cuso4溶液 2 比较金属的活动性 一般负极是活泼金属 正极金属的活泼性较弱 例 把a b c d四块金属浸泡在稀硫酸中 用导线两两相连可以组成各种原电池 若a b相连时 a为负极 c d相连时 c为负极 a c相连时 c为正极 b d相连时 b为正极 则这四种金属的活动性顺序由大到小为 a b c d a c d b a c d b 用比铁更活泼的金属作负极可以保护钢铁 纯铁不易生锈 生铁是铁 碳合金 在一定条件下构成原电池时铁作负极 更容易腐蚀 你能利用原电池原理来保护金属吗 负极 负极 活泼性 zn fe sn 镀锌铁和镀锡铁相比较 谁更耐腐蚀 镀锌铁 原电池的工作原理 cu zn2 cu2 so42 电子沿导线传递 产生电流 两极发生的反应 负极 zn 氧化反应正极 cu 还原反应 负极 正极 正极 负极 阳离子移向正极阴离子移向负极 溶液中离子的移动方向 电流的流向 电子的流向 1 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 小心地向烧杯中央滴入cuso4溶液 片刻后可观察到的现象是 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 d 2 对于原电池的电极名称 下列叙述正确的是 a 电子流入的为负极b 比较活泼的为正极c 电子流入的为正极d 发生氧化反应的为正极 c 3 x y z w四种金属片插入稀盐酸中 用导线连接 可以组成原电池 实验结果如下图所示 则四种金属的活泼性由强到弱的顺序为 z y x w z y z w y x x w 4 银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源 其充电和放电过程可以表示为 2ag zn oh 2ag2o zn h2o 则电池放电时 负极上发生反应的物质是 a agb zn oh 2c ag2od zn d 0 2 5 盐酸与锌片反应时 若加入可溶性醋酸铜 ch3coo 2cu 固体 将产生两种影响反应速率