2009届高三一轮复习：《原电池的原理及其应用》课件(新人教版)

原电池原理,知识目标,1。知道阴阳离子的放电顺序2。原电池中电子电流流向，离子移向3。电解池中电子，电流流向，离子移向4。会书写原电池，电解池二极反应及总反应5。了解原电池和电解池的应用各种原电池，冶炼活泼金属，铜的精练，电镀，氯碱工业等,【学生实验一】:将锌片、铜片插入稀硫酸，有何现象？,锌片上有气泡产生,Zn+2H+=Zn2+H2,2e-,1、定义：把化学能转化为电能的装置。,2.原电池的构成条件,(1)活泼性不同的两电极,(2)电解质溶液,(3)形成闭合回路（导线连接或直接接触且电极插入电解质溶液）,（4）自发的氧化还原反应(本质条件),问题探究,1.铜片上产生什么气体?,2.铜片上的电子从何来?电流方向？,3.溶液中阴阳离子分别向哪一个电极运动？pH的变化？,5、电极反应？,4.整个装置是如何形成电流的闭合回路的?,电极反应,2H+2e=H2,负极：,Zn2e=Zn2+,正极：,氧化反应,还原反应,总反应：Zn+2H+=Zn2+H2(离子方程式),Zn+H2SO4=ZnSO4+H2(化学方程式),（1）说明两个电极质量的变化情况；,（2）总结正负极的判断方法？,什么是盐桥？,盐桥中装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的胶冻，胶冻的作用是防止管中溶液流出。,盐桥中离子同极移动,1.在如下图所示的8个装置中，属于原电池的有.,e,课堂练习:,五.原电池的应用,(1)制作干电池、蓄电池、高能电池，原子能电池，氢氧烯料电池等。,例1.选择适宜的材料和试剂设计一个原电池,以便完成下列反应:FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2.画出原电池的示意图并写出电极反应式.,负极（铜）：Cu2e=Cu2+正极（石墨）：2Fe3+2e=3Fe2+,(2)比较金属活动性强弱。,例2.下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是,C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极；,A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲上有H2气放出；,B.在氧化还原反应中，甲比乙失去的电子多；,D.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；,（C）,(3)比较反应速率,例3.下列制氢气的反应速率最快的是,C.粗锌和1mol/L硫酸；,A.纯锌和1mol/L硫酸；,B.纯锌和18mol/L硫酸；,D.粗锌和1mol/L硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。,（D）,(4)比较金属腐蚀的快慢,例4.下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是,(5),(2),(1),(3),(4),2.原电池原理在化工、农业生产及科研中的应用（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增大。例如，在Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液能使产生H2的反应速率加快。（2）比较金属活动性强弱两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属比作正极的金属活泼。（3）用于金属的防护使被保护的金属制品作原电池正极而得到保护。例如，要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁等，可用导线将其与一块锌块相连，使锌作原电池的负极。,四.常见的化学电源,一次电池二次电池高能电池燃料电池原子能电池，核反应,.干电池(一次电池),电极:Zn为负极,碳棒为正极,电解液：NH4Cl、ZnCl2和淀粉糊,另有黑色的MnO2粉末，吸收正极产生的H2，防止产生极化现象。,负极(Zn):Zn-2e-Zn2+正极(C):2NH4+2e-2NH3+H2H2+2MnO2Mn2O3+H2O去氢4NH3+Zn2+Zn(NH3)42+去氨,电极方程式：,四.常见的化学电源,电极：Pb为负极；PbO2为正极.,电解液:30%的H2SO4溶液,电极反应式:,负极(Pb)：Pb+SO42-2e-PbSO4,正极(PbO2)：PbO2+4H+SO42-+2ePbSO4+2H2O,总电池反应:PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O,拓展创新,.铅蓄电池(二次电池),(1.251.28g/cm-3),电极:Pt制作的惰性电极,电解质溶液:KOH溶液,负极:2H2-4e-+4OH-4H2O,正极:O2+2H2O+4e-4OH-,总反应：2H2+O22H2O,拓展创新,氢氧燃料电池,若为酸性介质，试写出电极反应式？,思考:,负极：2H2-4e-4H+正极:O2+4H+4e-2H2O,.新型燃料电池(氢氧燃料电池/甲烷电池/煤气电池/海水-空气电池),甲烷-氧燃料电池,该电池用金属铂片插入KOH溶液中作电极，又在两极上分别通甲烷和氧气:负极：CH4+10OH-8e-CO32-+7H2O正极：2O2+4H2O+8e-8OH-电池总反应式为：CH4+2O2+2KOHK2CO3+3H2O,.新型燃料电池(氢氧燃料电池/甲烷电池/煤气电池/海水-空气电池),电极:Zn为负极，Ag2O为正极,电解液:KOH溶液,电极反应式:,负极:Zn+2OH-2e-Zn(OH)2,正极:Ag2O+H2O+2e-2Ag+2OH-,总反应式:Zn+Ag2O+H2O2Ag+Zn(OH)2,拓展创新,银锌电池,.高能电池(银锌电池、锂电池),铝-空气-海水电池,.新型燃料电池(氢氧燃料电池/甲烷电池/煤气电池/铝-海水-空气电池),1991年，我国首创，用作海上标志灯。以海水为电解液，靠空气中的氧使铝不断氧化而产电流。负极：4A1-12e-4A13+正极：3O2+6H2O+12e-12OH-电池总反应式为：4A1+3O2+6H2O4A1(OH)3这种海水电池比“干电池”的能量高2050倍。,小结:,燃料电池的能量转化率很高，氢氧燃料电池除能量转化率高外还可持续使用，不污染环境。一般的可燃物均可与O2组成燃料电池，如H2、CO、CH4、乙醇等。燃料电池一般以碱性介质作电解液，也可用酸性介质作电解液，二者电极上应式是有区别的。如甲烷-氧燃料电池在酸性介质中的电极反应为：负极：CH4+2H2O-8e-CO2+8H+正极：2O2+8H+8e-4H2O总反应式为：CH4+2O2CO2+2H2O,练习,1。,如图,水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：,（