选修四---第四章电化学基础第一节原电池课件---上课用

苏教版选修四化学反应原理,第二单元电能与化学能的转化,第一节原电池的工作原理,2,学习目标：,1、了解原电池原理；2、掌握原电池正、负极的判断及构成原电池的条件；3、理解铜锌原电池的原理与结构及原电池原理的应用。,3,氧化反应,Zn-2e-=Zn2+,铜锌原电池,电解质溶液,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,负极,正极,一、复习回顾原电池的工作原理,1、定义：,2、原电池反应的本质：,3、原电池工作原理：,外电路,内电路,原电池是将化学能转化为电能的装置,氧化还原反应,4、形成原电池的条件,（1）有两种活动性不同的金属（或一种是非金属单质或金属氧化物）作电极；,（2）要有电解质溶液；,（3）两极相连形成闭合电路。,（4）能自发进行的氧化还原反应,A,B,C,D,E,F,G,1.判断下列哪几个装置能形成原电池？,V,X,V,X,X,V,X,【练习】,P192,硫酸锌溶液,硫酸铜溶液,为了避免发生这种现象，设计如下图（书P13图1-9）所示的原电池装置，你能解释它的工作原理吗？,盐桥中通常装有含琼胶的KCl饱和溶液,此装置优点：能稳定长时间放电,分析：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？,8,盐桥的作用：,由于盐桥（如KCl）的存在，其中阴离子Cl-向ZnSO4（负极）溶液扩散和迁移，阳离子K+则向CuSO4（正极）溶液扩散和迁移，分别中和过剩的电荷，保持溶液的电中性，因而放电作用不间断地进行，一直到锌片全部溶解或CuSO4溶液中的Cu2+几乎完全沉淀下来。,（2）平衡电荷，使溶液保持电中性。,在整个装置的电流回路中，溶液中的电流通路是靠离子迁移完成的。Zn失去电子形成的Zn2+进入ZnSO4溶液，ZnSO4溶液因Zn2+增多而带正电荷。同时，CuSO4则由于Cu2+变为Cu，使得SO42-相对较多而带负电荷。溶液不保持电中性，这两种因素均会阻止电子从锌片流向铜片，造成电流中断。,（1）连接两个隔离的半电池。,练习：P972,二、由两个半电池组成的原电池的工作原理（双池电池）,1、把氧化反应和还原反应分开在不同区域进行，再以适当方式连接，可以获得电流。,在这类电池中，用还原性较强的物质作为负极，负极向外电路提供电子；用氧化性较强的物质作为正极，正极从外电路得到电子。在原电池的内部，若电极参与反应，两极浸在与电极材料含有相同阳离子的电解质溶液中，并通过阴阳离子的定向运动而形成内电路。,优点：效率高、反应时间长、电流平稳,10,右图为一种原电池，下列有关说法中正确的是()A甲中盛硫酸锌溶液，乙中盛硫酸铜溶液，锌为阴极B乙中盛硫酸铜溶液，铜离子在铜电极上被氧化C电池工作时，盐桥中的阳离子移向甲，阴离子移向乙，溶液仍保持电中性D取出盐桥，电流表指针即回到零点,D,3、电解质溶液和电极材料的选择,（电池的电极必须导电）,电解质溶液一般要能够与负极发生反应。但若是两个半反应分别在两个烧杯中进行，则左右两个烧杯中的电解质溶液一般应与电极材料具有相同的阳离子。,、根据氧化还原反应电子转移判断电极反应。、根据电极反应确定合适的电极材料和电解质溶液,4、原电池的设计P课本14活动探究利用Fe+Cu2+=Fe2+Cu，设计一个原电池.,Cu,Fe,CuSO4,FeSO4,化合价升高失2e-,化合价降低得2e-,13,如何确定电极材料：,1、若金属单质发生氧化反应，直接用金属单质作为负极,2.若气体（如H2）或溶液中还原性的离子发生氧化反应，可用惰性电极（Pt、碳棒）做负极,注：负极材料必须比正极材料要活泼,电解质溶液一般选用反应物中的溶液,练习：P20例2,5、原电池正负极的判断方法,电子流出的电极电子流入的电极,负极正极,一般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,发生氧化反应的电极发生还原反应的电极,负极正极,练习P215,特例：ZnNaOHCu,15,（1）影响化学反应速率,（2）判断金属活动性强弱,（3）制作化学电源,三、原电池原理的主要应用：P20精要解读,练习：P976,负极活泼型强于正极,形成原电池加快反应速率,16,小结,定义:,（1）由两个半电池组成的锌铜原电池的工作原理,原电池,把化学能转化成电能的装置。,2、原电池的工作原理较活泼的金属发生氧化反应,电子从较活泼的金属(负极)通过外电路流向较不活泼的金属(正极)。,（2）形成原电池的条件,（3）原电池的正负极的判断方法,（4）电极材料的选择（电池的电极必须导电）,5、对锌铜原电池