【全程学习方略】2014版高中化学 1.3 第1课时 原电池的工作原理多媒体教学课件 鲁科版选修4

第3节化学能转化为电能电池第1课时原电池的工作原理,1.通过学习铜-锌原电池，掌握原电池的工作原理。2.认识带盐桥的原电池。,原电池的能量转化和构成条件是什么？,1.原电池装置能将化学能转化为电能。,2.构成条件：,3.能自发进行的氧化还原反应都可以设计成原电池。,活泼性不同的两个电极插入电解质溶液形成闭合回路。,试剂和仪器：CuSO4溶液，锌粉，锌片，铜片，检流计(G)，导线，大烧杯,将锌粉加入CuSO4溶液中，会发生反应:Zn+Cu2+=Zn2+Cu。该反应是放热反应，请设计实验将该反应所释放的能量转化为电能并实施你设计的实验。画出装置图并标出名称。,正极(Cu):Cu2+2e-=Cu(还原反应）,负极(Zn):Zn-2e-=Zn2+(氧化反应）,一、原电池的工作原理,1.负极失电子，电子经导线流向正极，溶液中的阳离子在正极表面得电子。,Cu,Zn2+,Cu2+,SO42-,2.电极反应,电子沿导线传递，产生电流,判断下列哪些是原电池，并指出正负极。,ABCD,FG,E,例1请指出下列原电池中电子的流向及正负极的名称，并写出电极反应式和电池总反应式。,正极(Ag)：,负极(Fe)：,Cu2+2e-=Cu,Fe-2e-=Fe2+,电子的流向：由Fe流向Ag。,这是改进后的Cu-Zn原电池，仍能形成电流。,如图所示，还能形成电流吗？,常用琼脂和KCl。Cl-向锌盐方向移动，K+向铜盐方向移动，,使硫酸锌和硫酸铜溶液一直保持电中性，从而保证电子(带负电荷)不断从Zn极流向Cu极。,了解盐桥的成分和作用：,负极,电子流出,发生氧化反应,Zn2e-=Zn2+,正极,电子流入,发生还原反应,Cu2+2e-=Cu,材料相对活泼,材料相对不活泼,电解质溶液,原电池原理,例2关于如图所示装置的叙述，下列叙述正确的是()A铜是阳极，铜片上有气泡产生B铜片质量逐渐减少C电流从锌片经导线流向铜片D铜离子在铜片表面被还原,D,不一定。例如：负极：2Al+8OH6e-=2Al(OH)4正极：6H2O+6e-=3H2+6OH,根据金属活动性顺序表可知，镁比铝活泼。用镁和铝作原电池的两电极，镁一定作负极吗？,总反应：2Al+2OH+6H2O=2Al(OH)4+3H2,二、原电池原理的应用,1.加快氧化还原反应的速率,原因：锌置换出铜，形成铜-锌原电池，加快了反应速率。,例如：用锌和稀硫酸反应制氢气，常加入少量CuSO4溶液。,Cu,Zn,CuSO4溶液,2.比较金属的活动性,一般负极是活泼金属，正极金属的活泼性较弱。,例：把a、b、c、d四块金属浸泡在稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，c为负极；a、c相连时，c为正极；b、d相连时，b为正极则这四种金属的活动性顺序由大到小为。,ab,cd,ac,db,acdb,用比铁更活泼的金属作负极可以保护钢铁。,纯铁不易生锈。生铁是铁、碳合金，在一定条件下构成原电池时铁作负极，更容易腐蚀。你能利用原电池原理来保护金属吗？,负极,负极,活泼性：ZnFeSn,镀锌铁和镀锡铁相比较，谁更耐腐蚀？,镀锌铁,原电池的工作原理,Cu,Zn2+,Cu2+,SO42-,电子沿导线传递，产生电流,两极发生的反应：,负极(Zn):氧化反应正极(Cu):还原反应,负极正极,正极负极,阳离子移向正极阴离子移向负极,溶液中离子的移动方向,电流的流向：,电子的流向：,1.如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬在盛水的烧杯中，使之平衡；小心地向烧杯中央滴入CuSO4溶液，片刻后可观察到的现象是()A.铁圈和银圈左右摇摆不定B.保持平衡状态C.铁圈向下倾斜D.银圈向下倾斜,D,2.对于原电池的电极名称，下列叙述正确的是()A.电子流入的为负极B.比较活泼的为正极C.电子流入的为正极D.发生氧化反应的为正极,C,3.X、Y、Z、W四种金属片插入稀盐酸中,用导线连接,可以组成原电池,实验结果如下图所示:,则四种金属的活泼性由强到弱的顺序为_。,ZYXW,ZY,ZW,YX,XW,4.银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，其充电和放电过程可以表示为:2Ag+Zn(OH)2Ag2O+Zn+H2O，则电池放电时，负极上发生反应的物质是（）A.AgB.Zn(OH)2C.Ag2OD.Zn,D,0,+2,5.盐酸与锌片反应时，若加入可溶性醋酸铜(CH3COO)2Cu固体，将产生两种影响反应速率的因素。其