原电池的工作原理_ppt课件

第一节原电池的工作原理 专题1化学反应与能量变化 第二单元化学能与电能的转化 活动与探究一 向盛有30ml1 0mol L 1CuSO4溶液的小烧杯中 加入适量锌粉 用温度计测量溶液的温度 观察温度计的变化 现象 温度迅速上升 有红色物质析出 结论 Zn s Cu2 aq Zn2 aq Cu s H 216 81kJ mol 1 设疑 请根据你的经验猜想Zn与CuSO4溶液的反应是吸热反应还是放热反应 并设计实验方案加以证明 化学能 一 原电池 1 概念 把化学能转化为电能的装置 知识回顾 1 有自发的氧化还原反应 2 活泼性不同的两个电极 3 两个电极插入电解质溶液中 4 形成闭合回路 用导线连接或电极直接接触 反应的要求 电极材料的要求 溶液的要求 原电池的形成条件 2 3 原电池的工作原理 Zn2 电池总反应 Zn Cu2 Cu Zn2 Zn 2e Zn2 Cu2 2e Cu SO42 Cu2 电子e e e e e Zn2 Zn2 Zn2 电流 正极 铜电极 负极 锌电极 氧化反应 还原反应 电解质溶液 失e 沿导线传递 负极 正极 3 原电池工作原理 发生氧化反应 发生还原反应 阴离子 阳离子 有电流产生 正极 铜电极 Cu2 2e Cu Cu2 电子e e e e e e e e e e e Cu2 Cu2 Cu2 缺陷 不能产生持续稳定的电流 化学能转化为电能效率不高 如何解决 CuSO4 什么溶液 对应金属的可溶性盐 ZnSO4 盐桥 盐桥 在U型管中装满用饱和KCl溶液的琼脂 Cl 和K 在盐桥中可自由移动 盐桥的作用 1 形成闭合回路 代替两溶液直接接触 2 平衡电荷 保证电解质溶液呈电中性 K Cl Zn2 Zn2 Zn2 Zn2 e e e e Cu2 2e Cu Zn 2e Zn2 盐桥中离子运动方向 K Cl 负极 正极 与电解质溶液离子运动方向一致 电解质溶液 失e 沿导线传递 负极 正极 发生氧化反应 发生还原反应 有电流产生 盐桥 K Cl 二 带盐桥的原电池工作原理 电解质溶液 优点 能产生持续 稳定的电流 提高原电池电流效率 三 原电池的设计 利用Fe Cu2 Fe2 Cu设计一个原电池 画出示意图 写出电极反应 P14活动与探究 1 前提 是氧化还原反应 2 把氧化还原反应分解为氧化反应和还原反应两个半反应 负极 氧化反应 Fe 2e Fe2 正极 还原反应 Cu2 2e Cu 3 以两极反应为原理 确定材料及电解质溶液 负极材料 Fe 4 画出示意图 Fe Cu2 Fe2 Cu 设计原电池的思路 正极材料 Cu或石墨或铂或比Cu不活泼的其他金属 电解质溶液 CuSO4溶液 铜的可溶性盐 利用2Fe3 Cu 2Fe2 Cu2 设计一个原电池 画出示意图 写出电极反应 试一试1 设计原电池的思路 1 前提 是氧化还原反应 2 把氧化还原反应分解为氧化反应和还原反应两个半反应 负极 氧化反应 Cu 2e Cu2 正极 还原反应 2Fe3 2e 2Fe2 3 以两级反应为原理 确定材料及电解质溶液 负极材料 Cu正极材料 石墨或铂或比Cu不活泼的其他金属电解质溶液 FeCl3溶液 4 画出示意图 2Fe3 Cu 2Fe2 Cu2 Zn 2e Zn2 2H 2e H2 电池反应 Zn 2H Zn2 H2 把右图设计成有盐桥的原电池装置 并写出电极反应式及电池反应方程式 试一试2 四 原电池的正负极的判断方法 电子流出的极电子流入的极 负极 正极 较活泼的电极材料较不活泼的电极材料 质量增加的电极工作后质量减少的电极 负极 正极 正极 负极 工作后 有气泡冒出的电极为正极 发生氧化反应的极发生还原反应的极 负极 正极 特殊情况 练习1 X Y