高中化学选修四完整：原电池(人教版)ppt课件

。1.第四章电化学基础。第一节原电池。2.1.电化学。2.从反应产物和电流的关系进行分类。阅读教科书P70。回答。研究化学能和电能相互转换的装置、过程和效率的科学。1.产生电流的反应原电池；2.反应产生电流电解池；3.评论。1.一次电池是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _的设备。原电池反应的本质是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _反应。(1)当电解液为稀硫酸时：锌电极为_ _ _电极(填写“正”或“负”)，其电极反应为_ _ _ _ _ _，反应为_ _ _ _ _ _(填写“氧化”或“还原”，下同)。铜电极为_ _ _ _ _ _，其电极反应为_ _ _ _ _ _，该反应为_ _ _ _ _ _。(2)当电解液为硫酸铜溶液时：锌电极为_ _ _ _ _ _电极，其电极反应为_ _ _ _ _ _，反应为_ _ _ _ _ _；铜电极为_ _ _ _ _电极，其电极反应为_ _ _ _ _。反应_ _ _ _ _ _。负，锌-2e-=锌2，氧化，正，2H 2e-=H2，负，锌-2e-=锌2，氧化，正，铜2e-=铜，还原，4，氧化反应，锌-2e=Zn2，铜-锌原电池，电解质溶液，损耗E，有电流产生，还原反应，Cu2 2e-=铜，阴离子，阳离子，总反应：负电极，正电极，Cu2e-=铜，锌-2e-=Zn2，锌Cu2=Zn2Cu，锌CuSO 4=ZnSO 4铜，(离子方程式)，(化学方程式)，电极反应，正电极：负电极：(氧化反应)，(还原反应)，阳离子，原电池原理，外部电路，内部电路，5，相关概念电路，外部电路，内部电路，电子流方向：负电极到正电极，电流方向：正电极到负电极，阴离子到负电极，阳离子到正电极，2。电极，正电极：一个电极用于电子流入，负电极：一个电极用于电子流出，3。电极反应式：正电极：2h2e-=H2负电极：Zn-2e-=Zn2，4。总反应式：zn2h=Zn2h2，6、锌铜原电池的工作原理。7。上图是一个一次电池，锌片和铜片放在稀硫酸中，这是我们在必修2中学过的。如果将其用作电源，不仅效率低，而且稍过一会儿电流就会减弱，不适合实际应用。这是什么原因？有什么改进措施吗？主要原因是大量的氢气泡迅速积聚在铜电极上，逐渐将铜电极与稀硫酸分离，从而增加了电池的内阻并阻止了电流的顺畅流动。这种效应被称为极化。首先，为了进一步探讨锌铜原电池的工作原理，为了避免这种现象，设计了如下图所示的原电池装置(P71书，图4-1)。你能解释它的工作原理吗？这种电池的优点是它能产生连续稳定的电流。(1)将热琼脂溶液倒入U形管中(注意不要产生裂缝)，并将冷却的U形管浸泡在KCl或NH4NO3饱和溶液中。2)将KCl或NH4NO3的饱和溶液注入U型管中，并用棉花盖住管口。实验3(本书第71页实验4-1)，实验探索，实验现象：分析：为什么改进后的装置能连续稳定地产生电流？盐桥在这里的作用是什么？根据教科书第72页的第三段，当有一个盐桥时，即电流流过电路时，电流计指针会偏转。当盐桥被取出时，电流计指针回到零，表示没有电流通过。(1)使整个装置形成一个通道而不是两个溶液之间的直接接触。由于盐桥(如KCl)的存在，其中阴离子C1-扩散并迁移至硫酸锌溶液，而阳离子K扩散并迁移至硫酸铜溶液，分别中和过量的电荷并保持溶液电中性，因此放电作用持续进行，直到锌片完全溶解或硫酸铜溶液中的Cu2几乎完全沉淀。如果电解质溶液与KCl溶液反应生成沉淀，NH4NO3可以代替KCl作为盐桥。(2)平衡费用。在整个装置的电流回路中，电流路径同时，硫酸铜带负电，因为Cu2变成了铜，这使得SO42-相对更多。溶液不会保持电中性，这两种情况都会阻止电子从锌板流向铜板，导致电流中断。请想一想：上述原电池装置的化学能转化为电能的是什么？指出了电池的正极和负极，分别写出了负极和正极的电极反应公式以及电池的总反应方程。硫酸锌溶液硫酸铜溶液，负电极(锌片):锌-2e-=Zn2(氧化反应)，正电极(铜片):Cu2e-=铜(还原反应)，电池反应(总化学方程式):锌Cu2=锌铜，电池符号：锌(1)氧化反应和还原反应在不同的区域分别进行，然后以适当的方式连接，从而获得电流。(1)在这种类型的电池中，具有强还原性的物质被用作负电极，并且负电极向外部电路提供电子；具有强氧化特性的物质用作正电极，并且正电极从外部电路获得电子。(2)在原电池内部，两极浸入电解液中，通过阴阳离子的定向运动形成内部回路。练习：当锌铜原电池产生电流时，阳离子()移动到锌极，阴离子移动到铜极，阴离子移动到锌极，阴离子移动到锌极，阴离子移动到锌极，阴离子移动到锌极。14，2。实验探索形成一次电池的条件、(是)、(是)、(否)，形成条件1:两个活性不同的电极，负极：活性较高的金属正极：活性较低的金属、石墨等。15、(是)、(否)，形成条件2:电极需要插入电解液中；(2)形成一次电池的条件，(1)有两种活性不同的金属(或一种是非金属单质或金属氧化物)作为电极。(2)将电极材料全部插入电解液中。(3)两极相连，形成闭合电路。(4)内部条件：自发氧化还原反应。下列哪些设备可以构成一次电池？A，B，C，D，E，F，M，N，O，V，X，V，V，X，X，X，X，V，19，2。一个细胞反应的离子方程式是ZCu2=Zn2Cu，反应的初级细胞的正确组合是()，C，20、3、原电池正负极的判断方法，微观判断(根据电子流的方向)，电子流流出的电极，负极，正极，活性电极材料越多活性电极材料越少，操作后电极质量减少，负极，正极，正极，负极3，操作后，带气泡的电极即为正极， 具有氧化反应的电极是具有还原反应的电极，宏观判断：根据电极材料根据在一次电池电极上发生的反应根据电极的增重或失重根据在电极上是否出现气泡：负电极正电极。21，1。当金属与稀盐酸反应生成氢时，当金属和锌形成一次电池时，锌是负电极，并且这种金属是(A.MgB.FeC.AlD.Cu，B，2)。当由铜、锌和稀硫酸组成的一次电池工作时，电解液的酸碱度()a .常数B先增大后减小，C逐渐增大，D逐渐减小，C，22，3。将四块金属片甲、乙、丙、丁浸入稀硫酸中，成对连接，形成一次电池。如果a和b相连，a是负电极；当c和d连接时，电流从d到c；当A和C连接时，在C极上产生大量的气泡，当B和D连接时，在B上产生大量的气泡。ACDBC。出租车。DD .BDCA，英国。23，4。如图所示，在铁环和银环的焊接点，用棉线将它们悬浮在装满水的烧杯中，使它们平衡。小心地将硫酸铜溶液滴入烧杯的中心。过了一会儿，观察到的现象，CuC，三氯化铁溶液，负电极：铜电子损失Cu2e-=Cu2正电极：Fe3获得电子2Fe3 2e-=2Fe2，Cu2FeCl _ 3=氯化铜FeCl _ 2，首先写出总反应：即负电极与电解质溶液反应并分解成离子方程式：Cu2Fe3=Cu2Fe2，根据价态的增减来判断正负电极，3，写出电极方程式，1。写下原电池的电极方程式，25，2。请在右边写出原电池的电极方程式。总反应方程式：负电极：A1，损失的E-2Al-6E-=2Al3，2Al38OH-=2AlO2-4H2O，负电极总反应：2Al8OH-6E-=2AlO2-4H2O，正电极：总反应-负反应，6H2O 6E-=6OH-3H2分裂成离子方程式：2Al 2OH- 2H2O=2alo 2-3H2根据价态的波动来判断正负电极，2Al 2OH-2H2O嘿。26，2。写燃料电池电极方程的总反应实际上是燃料的完全燃烧。负极(引入燃料):燃料失去电子的氧化反应；正极(引入氧化剂):为氧化剂获得电子的还原反应。以铂为电极、氢氧化钾为电解液的氢氧燃料电池为例。负极的总反应是：2 H2-4E-40H-=4H2O，正极的总反应是：-负极。总反应是：2H2O=2H2O，负电极：H2失去E-，4H4OH-=4H2O，2H2-4E-=4H，O2 2H2O 4E-=4OH-，嘿。 27，3。复合原电池电极方程的书写方法应根据“书写电极方程时电子带负电荷；根据“失去电子表示正电荷”的原理，利用“电荷守恒”，巧妙地利用h、oh-和水，写出了电极方程。Pb so42-2e-=2pbso4left，负电极：Pb失去电子，4h 2h2o，PbO2 so42-2e-=PBO 4 left，正电极：PBO 2得到电子，28岁。银锌电池(电解液为氢氧化钾)的总反应为：锌ag2o=氧化锌2ag，记录其正负电极反应。Zn-2e-=ZnO，2oh- H2O，ag2o 2e-=2ag，H2O 2oh-，负电极：正电极：29，4。原电池设计：两种不同活性的金属。如锌铜一次电池，锌作为负极，铜作为正极(2)金属和非金属。例如，锌锰干电池，锌作为负极，石墨棒作为正极金属和化合物。如铅蓄电池，铅板作为负极，二氧化铅作为正极惰性电极。例如，在氢氧燃料电池中，铂可以用于两个电极(电池的电极必须是导电的)，并且电解质溶液通常应该能够与负电极反应。然而，如果两个半反应分别在两个烧杯中进行，左和右烧杯中的电解质溶液应该具有与电极材料相同的阳离子。根据氧化还原反应： Cu 2Fe3=Cu 2Fe2，请设计一个原电池。你有什么可行的计划？CuCu2e-=Cu2，金属或石墨2Fe3 2e-=2Fe2，Fe2(SO4)3，三氯化铁等。哪一种比铜反应性差，负电极：正电极：电解质溶液：如果使用烧杯和盐桥装置图，使用什么电解质溶液？试画一次电池的设备图。利用原电池原理设计新型化学电池。2。改变化学反应速率，如实验室用粗锌和硫酸反应生成氢气；(3)金属活性的比较；4.电化学保护定律，即金属作为一次电池的正极受到保护。比如在铁表面镀锌。原电池的主要应用。一些化学现象的解释。金属活性的比较。在下面的描述中，可以显示金属A比金属B更有活性。当金属A和金属B用作形成一次电池的电极时，金属A是负电极。甲、乙通过导线连接，插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲放出H2气体；(b)在氧化还原反应中，a比b损失更多的电子；(d)具有相同价态的阳离子，A比B更具氧化性；(c)原电池原理的应用：(2)反应速率的比较，实施例2:制氢的最快反应速率是粗锌和1摩尔/升盐酸。b、a、纯锌和1摩尔/升硫酸；纯锌和18摩尔/升硫酸；在粗锌和1摩尔/升硫的反应中(D)、(D)，原电池原理的应用，(D)、(34)、(3)金属腐蚀速度的比较，实施例3:在下列情况下，其中铁腐蚀从快到慢的顺序是、(5)、(2)、(1)、(3)、(4)，原电池原理的应用，(D)、(35)，实施例4:在下列装置中腐蚀速度从慢到快的顺序是、(4)、(2)、(1)。(3)、(36)、(4)判断溶液的酸碱度变化，实施例5:在铜锌一次电池中，200毫升H2SO4溶液的浓度为0.125摩尔/升。如果在运行一段时间后从装置中收集到0.168升气体，流经导线的电子为333，543，354，354摩尔，溶液的酸碱度发生变化。(忽略溶液的体积变化)，0.2，获得：y=0.015(摩尔)，x=0.015(摩尔)，=，=3.7510-4(摩尔/升)， ph=-LG 3.7510-4，=4-LG 3.75，a .-0.015，根据电极反应：正极：负极：Zn-2e-=Zn2，2h2e-=H2 , 222.4，xy0。2h这里是文章图片eh2=大，0.015，原电池原理的应用：37，(5)原电池原理的综合应用，例6:市场上出售的“热敷袋”的主要成分是铁屑、碳粉、锯屑、少量氯化钠和水。在“热敷包”投入使用之前，塑料袋被用来隔离空气。当它投入使用时，塑料袋被打开并轻轻摩擦以释放热量。使用后，会发现大量铁锈。“热敷袋”利用释放的热量。2)碳粉的主要功能是。3)添加氯化钠的主要作用是。4)锯末的作用是。铁被氧化，与铁屑和氯化钠溶液形成原电池，加速铁屑的氧化。氯化钠溶于水形成电解质溶液，用“热敷袋”加热均匀。原电池原理的应用：(1)如果烧杯中的溶液是稀硫酸，观察到的现象。双极反应公式为：正极；负极。这个装置将把能量转换成能量。(2)如果烧杯中的溶