高中教育化学人教版选修4 第一节 原电池

第四章电化学基础,第一节原电池,高二化学备课组,普通干电池,手机电池,钮扣电池,笔记本电脑专用电池,摄像机专用电池,“神七”用太阳能电池,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),D、E,CuSO4,原电池,1、概念:,将化学能转化成电能的装置叫做原电池.,(4)有能够自发进行的氧化还原反应,2、构成原电池的条件,(1)两种活动性不同的电极,(2)电极浸入电解质溶液,(3)形成闭合回路,3、原电池中正负极的判断,负极电子流出的一极,正极电子流入的一极,1、如右图所示，组成的原电池：当电解质溶液为稀CuSO4时：Zn电极是_（填“正”或“负”）极，其电极反应为_，该反应是_（填“氧化”或“还原”，下同）反应；Cu电极是_极，其电极反应为_,该反应是_反应。,负,Zn2e-=Zn2+,氧化,正,还原,练习：,2.写出电极反应式和总反应式,正极：负极：,(Cu)(Fe),2Ag+2e-=Ag（还原反应）,总反应：Fe+2Ag+=Fe2+2Ag,Fe2e-=Fe2+（氧化反应）,4、电极反应式和原电池总反应式的书写,（1）负极失电子，发生氧化反应（一般是负极本身失电子）,（2）正极得电子，发生还原反应（一般是溶液中阳离子在正极上得电子，但也可能是O2在正极上得电子，或正极本身得电子）,（3）总反应式=正极反应式+负极反应式,练习：,正极：负极：,1.判断下列原电池的正负极？,AlMg,MgAl,AlCu,(金属活泼性),(Mg不与NaOH反应),(Al发生钝化),实验探究,请根据反应：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu设计一个原电池。,2、用什么办法避免Cu2+在锌片上析出，以延长电池放电时间，得到持续稳定的电流?,1、你设计的装置，能得到持续稳定的电流吗？为什么？,思考与交流：,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。,为了避免发生这种现象，设计如下图所示的原电池装置，你能解释它的工作原理吗？,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72页得出结论,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?,盐桥的作用：Cl-向锌盐方向移动，K+向铜盐方向移动，使Zn盐和Cu盐溶液一直保持电中性，从而使电子不断从Zn极流向Cu极。,指出该原电池装置的正负极，并分别写出其中负极和正极的电极反应式以及该电池的总反应方程式。,负极（锌片）：Zn2e-=Zn2+（氧化反应）,正极（铜片）：Cu2+2e-=Cu（还原反应）,电池反应（总化学方程式）：Zn+Cu2+=Zn2+Cu,此装置优点：能稳定、长时间放电!,知识拓展,5、几个概念1、原电池是由两个半电池组成的；2、半电池中的反应就是半反应，即电极反应。3、盐桥的作用：使整个装置构成闭合回路。使两溶液保持电中性（平衡电荷）,此装置优点：能稳定、长时间放电!,6、原电池原理应用,(1)加快反应速率,例：下列制氢气的反应速率最快的是（）A.纯锌和1mol/L硫酸；B.纯锌和18mol/L硫酸；C.粗锌和1mol/L盐酸；D.纯锌和1mol/L硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。,D,有A、B、C、D四种金属，将A与B用导线联结起来浸入稀H2SO4中，B极产生气泡，将A、D分别浸入等浓度盐酸中，D比A反应剧烈，将Cu浸入B的盐溶液中，无明显变化，如果把铜浸入C的盐溶液中，有金属C析出，据此判断它们的活泼性由强到弱的顺序是（）,（A）、（）、（）、（）、,B,(2)判断金属活泼性强弱,(3)比较金属腐蚀的快慢,例：,下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是,(2),(1),(3),利用下述反应：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2设计一个原电池装置。画出装置图；标明电极材料和电解质溶液；写出电极反应式。,负极（Cu):Cu-2e=Cu2+,正极（C):2Fe3+2e=2Fe2+,思考：请根据氧化还原反应:Cu+2Fe3+=Cu2+2Fe2+设计成原电池。你有哪些可行方案?,负极：正极：电解质溶液：,