原电池人教版ppt课件[共40页]

1、第一节 原电池,选修4第四章 电化学基础,1,1780年，意大利生物学家伽伐尼(Galvani, L.) 在做青蛙的解剖实验时发现青蛙有抽搐现象,原电池的雏形,2,病 例 分 析,3,病 例 分 析,4,病 例 分 析,5,你能为她开一个药方吗,6,形成原电池的条件,u,7,一、形成原电池的条件,1、有两种活泼性不同的金属（或一种是非金属导体）作电极,负极： 正极,能和电解质溶液反应的金属作负极 相对不活泼的金属、石墨等,8,结论,2、电极材料均浸入电解质溶液中,9,结论,3、两极相连形成闭合电路,10,4、一个自发进行的氧化还原反应,u,11,组成原电池的条件,1、有两种活泼性不同的金属（或

2、一种是 非金属导体）作电极 2、电极材料均浸入电解质溶液中 3、两极相连形成闭合电路 4、一个自发进行的氧化还原反应,12,由于金与铁（钢的主要成分）是活泼性不同的两种金属，唾液中含有电解质，故构成了原电池，产生了微小的电流，使得格林太太头痛，因此必须换掉其中的一颗假牙,解决方案,13,下列哪几个装置能形成原电池,A,B,C,D,E,想一想、练一练,14,二、原电池装置及工作原理,将化学能直接转变成电能的装置，称为原电池,电源,1. 原电池正负极的判断（及工作原理,正极 负极,电流流向,电子流向,负极,电子流出的一极 发生氧化反应,正极,电子流进的一极 发生还原反应,外电路,内电路：(溶液内部

3、,阴离子负极,阳离子正极,15,2.电极反应,负极,正极,Zn-2e-=Zn2,2H+2e-=H2,氧化反应,还原反应,Zn+2H+=Zn2+H2（两个电极反应之和,注意： 正负极电极反应成对写出时，一定要满足得失电子数相等,16,3.对原电池工作原理的理解,问题一,铜片的作用是什么？ 可以用石墨代替吗? 可以用铁片代替吗？镁条呢,整个装置是如何形成有电流的闭合回路的,问题二,Cu,Zn,溶液中阴阳离子分别向哪一个电极运动,Zn2,负极,正极,静电作用,17,Cu,Zn,为什么H+在铜片上得到电子？ 形成原电池后生成氢气的速率是否会改变,Zn2,负极,正极,静电斥力,静电引力,问题三,18,三

4、、原电池原理的应用,1. 制作化学电源； 2. 加快反应速率； 例如，实验室制H2时，由于锌太纯，反应一般较慢，可加入少量CuSO4以加快反应速率。 3. 判断金属活动性的强弱； 4. 揭示钢铁腐蚀的原因及防止钢铁的腐蚀,19,Zn Cu,Fe C(石墨,Zn Cu,Zn Zn,Fe Cu,Si C(石墨,稀H2SO4 CuSO4 溶液 稀H2SO4 稀H2SO4 A B C D,Zn Cu,稀H2SO4 酒精 稀H2SO4 E F G,习题一,原电池的判断,判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，请说明理由；若是，请指出正负极名称，并写出电极反应式,20,21,石墨,Al,稀硫酸,1）说明反应

5、的现象； （2）判断正负极； （3）写出电极反应式； （4）写出总反应的离子方程式和化学方程式,22,Mg,Fe,稀硫酸,1）说明反应的现象； （2）判断正负极； （3）写出电极反应式； （4）写出总反应的离子方程式和化学方程式,23,1）说明两个电极质量的变化情况； （2）判断正负极； （3）写出电极反应式； （4）写出总反应的离子方程式和化学方程式,24,探究实验一,请根据反应： Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu 设计一个单液原电池，并进行实验,25,电流表指针发生偏转，但不稳定,两个电极上都有红色物质生成,26,思考：如何才能得到持续稳定的电流,分析： 由于锌片与硫酸铜溶液

6、直接接触，锌片失去的电子一部分经导线传递到铜片表面，另一部分电子直接传递给硫酸铜溶液中的Cu2+,铜在锌片表面析出，锌片表面也构成了原电池，进一步加速铜在锌表面析出，致使向外输出的电流强度减弱。当锌片表面完全被铜覆盖后，不再构成原电池，也就没有电流产生,27,在原有实验基础上进行改进，设计成一个能产生持续稳定电流的原电池,思考,28,探究实验二 将锌片和铜片分别通过导线与电流计连接，并使锌片和铜片不直接接触，然后分别浸入盛有硫酸锌和硫酸铜溶液的烧杯中，中间用一盐桥连接，观察现象,请写出电极反应,负极： Zn - 2e- = Zn2+ （氧化反应） 正极： Cu2+ + 2e- = Cu （还原

7、反应,总电池反应方程式为,Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu,29,锌铜原电池装置示意图,双液原电池,1）电流表发生偏转,2）锌片不断溶解，铜 片上有红色物质析出,3）取出盐桥，指针回 零点,电极反应式 (-) (,30,盐桥的作用是什么,双液原电池的工作原理,盐桥-装有饱和的KCl（或KNO3）溶液和琼脂制成的胶冻,K+移向正极溶液中，Cl-移向负极溶液中，形成闭合内路，平衡电荷,3）双液原电池的优点： 能产生持续、稳定的电流,31,单液电池、双液电池异同,相同点：都有导电性不同的两个电极;都能产生电 流；外电路均是电子的定向 移动， 内电路均是离子的定向移动。 不同点：1中电流持续

8、、稳定,两个电极反应在不同 区域进行, 中间用盐桥连接. 2中电流不稳定,两个电极反应在同一区域进行,32,请将氧化还原反应 Cu+2Ag+ = Cu2+2Ag,设计成一个双液电池和单液电池装置,Cu,CuSO4,Ag,AgNO3,练习,33,练习,利用反应Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2 ，设计一个单液原电池，一个双液原电池（使用盐桥），画出原电池的示意图，并写出电极反应,负极（Zn）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应） 正极（Pt或C）：2Fe3+2e-=2Fe2+（还原反应,34,练习二：利用此氧化还原反应来设计原电池，写出电极反应式。并画出装置图,Fe + CuSO4 = Cu + 2 FeSO4,35,36,练习三：利用此氧化还原反应来设计原电池，写出电极反应式。并画出装置图,Cu + 2 FeCl3