高中化学原电池课件

原电池,人教版选修四,考纲要求,1.掌握原电池的形成条件，理解原电池的工作原理；2.能够正确地判断原电池的两极，能够正确地书写电极反应及总反应;3.了解常见化学电源的种类及特点，能够认识和书写几种新型电池的电极及电极反应。,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,高考动向：,1.原电池的概念、构成及两极判断2.原电池的电极反应式的书写与正误判断3.设计电池，探索新的化学电源4.原电池原理的应用,定义：,化学能转化为电能的装置为原电池。从理论上说，任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池；,练习:下列装置中，能组成原电池的是:(),酒精,稀H2SO4,稀H2SO4,(A),(B),(C),(D),(E),(F),D、E,一、原电池的形成条件,(4)形成闭合回路。（两电极用导线连接，或接触。）,（1）能自发地发生的氧化还原反应：,（3）电解质溶液：,（2）两导体作电极：活动性不同的金属（或一种金属和一种非金属导体石墨），与电解质溶液反应的活泼金属为负极。两不活泼的导体石墨或Pt等。（燃料电池电极）,下列哪几个装置能形成原电池？,A,B,C,D,E,F,M,N,CuSO4,氧化反应,Zn-2e=Zn2+,铜锌原电池,电解质溶液盐桥,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,外电路,内电路,原电池的工作原理,二、电极方程式的书写,根据方程式写出电极反应：1.Fe+CuSO4=Cu+FeSO42.Fe+2FeCl3=3FeCl23.2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H24.3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O5.CH4+2O2+2NaOH=Na2CO3+3H2O6.H2+O2=H2O(中性溶液）,方法点拨：,原电池电极反应式的书写技巧(1)先确定原电池的正负极，在两极的反应物质上标出相同数目的电子得失；(2)注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存，若不共存，则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式；若正极上的反应物为O2，且电解质溶液为中性或碱性，则H2O必须写入正极反应式中，且O2生成OH，若电解质溶液为酸性，则H+必须写入正极反应式中，O2生成H2O(3)正负极反应式相加得到电池反应的总反应，若能写出已知电池反应的总方程式，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；,思考？,分析以下三个装置分别有何现象?请加以解释,造成的主要原因：由于锌片与硫酸铜溶液直接接触，在反应一段时间后，难以避免溶液中有铜离子在锌片表面直接还原，一旦有少量的铜在锌片表面析出，即在负极（锌）表面也构成了原电池，进一步加速铜在负极锌表面析出，致使向外输出的电流强度减弱。,利用反应Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2，设计一个单液原电池，一个双液原电池（使用盐桥），画出原电池的示意图，并写出电极反应。,三、原电池的设计：,改进后的装置为什么能够持续、稳定的产生电流？盐桥在此的作用是什么？,参考教材得出结论,盐桥的作用：(1)使整个装置构成闭合回路。,(2)使两溶液保持电中性（平衡电荷）。,盐桥成分：含琼胶的KCl饱和溶液,盐桥成分，作用及离子流向?,方法点拨：,理论上能自发进行的氧化还原反应都可以设计成原电池。1、将氧化还原反应拆成氧化反应和还原反应两个半反应，分别做原电池的负极和正极。2、确定电极材料如发生氧化反应的物质为金属单质，可用该金属直接做负极，如为气体或溶液中的还原性离子可用惰性电极做负极；发生还原反应的电极材料必须不如负极材料活泼。3、确定电解质溶液一般选用反应物中的电解质溶液4、构成闭合回路,(2007年高考海南化学卷)依据氧化还原反应：2Ag(aq)Cu(s)=Cu2(aq)2Ag(s)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。,铜(或Cu),AgNO3溶液,正,AgeAg,Cu-2eCu2,负(Cu),正(Ag),课堂练习：,四、原电池原理的应用,例题4、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（）AabcdBacdbCcabdDbdca,B,方法点拨：,原电池原理的应用1、加快氧化还原反应的速率一个自发进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率大。2、比较金属活动性强弱两种金属分别做原电池的两极时，一般做负极的金属比做正极的金属活泼性强3、用于金属的保护，及金属腐蚀快慢比较电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防护措施的腐蚀4.比较离子的氧化性强弱,课堂练习：,下图各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为（）A.B.C.D.,C,课堂练习：,已知反应AsO42-+2I-+2H+AsO32-+I2+H2O是可逆反应设计如图装置，进行下述操作：（）向（B）烧杯中逐滴加入浓盐酸，发现微安培表指针偏转；（）若改往（B）烧杯中滴加40NaOH溶液，发现微安培表指针向前述相反方向偏转试回答：,（1）两次操作过程中指针为什么会发生偏转?答：。（2）两次操作过程中指针偏转方向为什么会相反?答：。（3）（）操作过程中