原电池原理.ppt

探究一 预测 实验1 的现象和结论 现象 锌粉溶解 有红色物质析出 温度计显示温度迅速上升 结论 Zn Cu2 Zn2 Cu 再探原电池 原电池 化学能转化为电能的装置 提供一些生活中常见的材料 铁钉 铜丝 桔子 设计一个最简单的水果电池 一 体验原电池 构成原电池的四个基本要件 1 活泼性不同的两个电极 2 电解质溶液 3 构成闭合回路 4 自发进行的氧化还原反应 总结 两极一液成回路自发的氧化还原反应 提示 理论上能自发进行的氧化还原反应都可以设计成原电池 在如下图所示的8个装置中 属于原电池的有 e 问题探究 请分析不能形成原电池的原因 小结原电池的形成条件 电极相同 不是电解质溶液 没有形成闭合回路 电解质溶液 失e 沿导线传递 有电流产生 总反应 负极 正极 Cu2 2e Cu Zn 2e Zn2 Zn Cu2 Zn2 Cu 或Zn CuSO4 ZnSO4 Cu 离子方程式 化学方程式 氧化反应 还原反应 2 简单原电池的工作原理 思考 与Zn粉和硫酸铜的实验相比 有什么异同 外电路 内电路 同 同一个氧化还原反应 异 1 能量的转化形式不同 2 发生氧化还原反应的地方不同 负极 Zn 只氧化 正极 Cu 只还原 总结 原电池的工作原理 原电池的本质是将一个自发进行的在同一个地方发生的氧化还原反应分别在不同的两个地方进行 即负极只发生氧化反应 正极只发生还原反应 负氧正还 简单Zn Cu CuSO4 或Zn Cu H2SO4 电池有什么缺点 1 电压不稳 电流会逐渐减小 2 负极区的Zn与电解质溶液CuSO4或H2SO4会发生反应 探究 下列装置能否构成原电池 盐桥 在U型管中装满用饱和KCl溶液和琼胶作成的冻胶 冻胶中的离子是可以自由移动的 这种装置也能将化学能转变为电能 但与前面的原电池不同 它有两种不同的电解质溶液 所以称为双液原电池 前面的那种原电池就叫单液原电池 盐桥的作用 1 构成闭合回路2 平衡电荷 保持溶液的电中性 盐桥中离子的移动方向如何 阳离子向正极 阴离子向阴极 双液原电池的优点 1 能产生持续 稳定的电流 2 能量的转化效率高 思考 原电池中的负极是否一定要与电解质溶液反应 怎么设计双液原电池 给Cu 2AgNO3 Cu NO3 2 2Ag的反应设计一个能持续产生电流的原电池装置 画出装置图 总结双液原电池的设计要点 负极 还原剂 氧化产物的溶液 正极 比负极不活泼的材料 氧化剂的溶液 利用反应Cu 2Fe3 2Fe2 Cu2 设计一个原电池 画出原电池的示意图 并写出电极反应 负极 Cu Cu 2e Cu2 氧化反应 正极 Pt或C 2Fe3 2e 2Fe2 还原反应 依据氧化还原反应 2Ag Cu Cu2 2Ag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 Ag e Ag Cu 2e Cu2 X Y 拓展 你能将设计成Cu Cl2 CuCl2设计成双液原电池吗 负极 Cu Cl2 CuCl2 2e Cu 2e Cu2 正极 Cl2 2e 2Cl 高考回顾 2007年高考全国理综卷 在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片 下列叙述正确的是 A 正极附近的SO42 离子浓度逐渐增大B 电子通过导线由铜片流向锌片C 正极有O2逸出D 铜片上有H2逸出 D 1 大大加快了氧化还原反应的速率 A 加热B 用粗锌C 加入少量CuSO4溶液D 加入少量CH3COONa晶体E 加入水F 加入Na2CO3溶液G加入KNO3溶液H改浓硫酸 思考 足量的纯Zn粒与一定量硫酸反应 若要使该反应的速率加快 又不影响反应生成的H2的量 可采用什么方法 若要使反应速率减慢 而不影响反应生成的H2的量 又可采用什么方法 形成原电池反应后的两个重要特点 2 原来一起发生的氧化还原反应分别在不同的电极上发生 正极发生只还原反应 负极只发生氧化反应 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 D 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 实验室中欲快速制备H2 最好的方法是 A 纯锌与稀硫酸反应B 纯锌与浓硫酸反应C 粗锌与硝酸反应D 含杂质的粗锌与稀硫酸反应 把a b c d四块金属片浸入稀硫酸中 用导线两两相连可以组成几个原电池 若a b相连时a为负极 c d相连时电流由d到c a c相连时c极上产生大量气泡 b d相连时b上有大量气泡产生 则四种金属的活动性顺序由强到弱为 A a b c dB a c d bC c a b dD b d c a B 原电池正负极的判断 原电池的电极判断方法 按两极材料 按反应类型 较活泼的极 较不活泼的极 发生氧化反应的极 发生还原反应的极 按电子流向 电子流出的极 电子流入的极 按离子移动方向 阴离子移向的极 阳离子移向的极 根据现象判断 溶解的极 增重或有气泡放出的极 那么你是怎么样来理解活泼性强的做负极这句话的 思考 负极 正极 负极 正极 1 先确定该原电池发生的时哪一个氧化还原反应 2 根据方程式或其它信息 确定原电池的正负极 及在两极发生反应的物质 一般地 氧化剂在正极发生还原反应 还原剂在负极发生氧化反应 注意 要看正负极反应的产物能否与电解质溶液共存 若不共存 则必须考虑产物与电解质溶液的反应 3 根据所处的电解质溶液写出正负极的反应式 若其中一极难写的话 可以用知电池反应的总方程式 离子 可以减去较易写出的电极反应式 从而得到较难写出的电极反应式 原电池问题的一般解题思路 以Mg片和Al片为电极 并用导线连接 同时插入NaOH溶液中 下列说法正确的是A Mg片作负极 电极反应 Mg 2e Mg2 B Al片作负极 电极反应 Al 4OH 3e AlO2 2H2OC 电子从Mg电极沿导线流向Al电极D Al片上有气泡产生 小结 2 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 1 有两块金属 或非金属 导体作电极 二 构成原电池的基本条件 一 原电池 3 有可自发发生的氧化还原反应 三 加入盐桥后由两个半电池组成的原电池工作原理 1