【原创】高二选修4：原电池（课时1pptx）

1、第一课时第一课时 化学能转化为电能化学能转化为电能 ( (原电池原电池) ) 生活中我们常使用各种各样的电池生活中我们常使用各种各样的电池 电子表、电子计算器、电子表、电子计算器、 MP3MP3、随身听、手掌、随身听、手掌 机、数码相机、电动机、数码相机、电动 玩具、电瓶车、摩托玩具、电瓶车、摩托 车、汽车、助听器、车、汽车、助听器、 心脏起搏器、宇宙飞心脏起搏器、宇宙飞 船、人造卫星等。船、人造卫星等。 电池的电电 是怎么产生的？ 将将Zn片插入片插入H2SO4溶液溶液 中有气泡产生中有气泡产生 实验探究实验探究 (2)若将若将Zn片片,Cu片用带有电流计片用带有电流计 的导线连接再浸在的导

2、线连接再浸在H2SO4溶液中，溶液中， 指针偏转，铜片上有气泡产生指针偏转，铜片上有气泡产生 3、工作原理：、工作原理：自发自发的氧化还原反应。的氧化还原反应。 4、电极电极： 负极（负极（Zn棒）：棒）：失去电子失去电子的电极的电极 正极（正极（Cu棒）：棒）：得到电子得到电子的电极的电极 1 1、定义：、定义：将将化学能化学能转变为转变为电能电能的装置叫做原电池。的装置叫做原电池。 原电池原电池 5、电电极反应：极反应： 负极反应式：负极反应式：Zn - 2e- = Zn2+ （氧化反应，升失氧）（氧化反应，升失氧） 正极反应式：正极反应式：2H+ + 2e- = H2（还原反应，降得还）

3、（还原反应，降得还） 总反应式：总反应式：Zn + 2H+ = Zn2+ + H2 6、电子、电子移动方向移动方向：从从负极负极经导线经导线流向正极流向正极 电流流向：电流流向：从从正极正极经导线经导线流向负极流向负极。 7、溶液中离子移动方向：溶液中离子移动方向： 阳离子移向正极阳离子移向正极 ，阴离子移向负极阴离子移向负极 负极负极 正极正极 Zn-2e-=Zn2+2H+ +2e-=H2 还原剂还原剂(Zn)失去电失去电 子，发生氧化反应子，发生氧化反应 氧化剂氧化剂(H+)在铜极上在铜极上 得到电子，发生还得到电子，发生还 原反应原反应 还原剂失去的还原剂失去的 电子从锌极流电子从锌极流

4、 出出 流入铜极流入铜极.经外电路经外电路 Zn2+ H+ SO42- 电流方向电流方向 总反应：总反应： Zn + 2H+ = Zn2+ + H2 原电池工作原理原电池工作原理: 小试牛刀 二、构成原电池的条件二、构成原电池的条件 2、电解质溶液、电解质溶液 3、必须形成闭合回路、必须形成闭合回路 4、必须存在自发的氧化还原反应、必须存在自发的氧化还原反应 （不可以）（不可以） （可以）（可以） 二、构成原电池的条件二、构成原电池的条件 可以导电的两个电极 电解质溶液(能与负极材料发生氧化还原 反应)。 两极相连形成闭合电路（导线相连或直 接接触）。 能自发进行氧化还原反应 CuFe H2S

5、O4 CuZn H2SO4 CuFe NaCl溶液溶液 CuZn 酒酒精精 Cu Zn H2SO4H2SO4 A BCD EFM nZnZ 4OS2H N nZCu 4OS2Cu uC 4OS2H 1、下列哪几个装置能形成原电池？、下列哪几个装置能形成原电池？ V X V VX X X V 【思考与训练思考与训练】 CuSO4 负极：负极： Cu 2e- = Cu 2+ 正极：正极： 4H+ +2NO3 + 2 e- = 2NO2 + 2H2O 总：总：Cu + 4H+ +2NO3 = 2NO2 + Cu 2+ + 2H2O 几个特殊情况：几个特殊情况：不同的介质不同的介质 不同的电极反应不同

6、的电极反应 负极负极：2Al+ 8OH 6e- =2AlO2 +4H2O 正极正极：6H2O+6e- =3H2+6OH - 总：总：2Al+ 2OH +2H2O =2AlO2 + 3H2 注意事项注意事项 原电池的电极类型不仅跟电极材料有关原电池的电极类型不仅跟电极材料有关( (一般一般 情况：较活泼金属做负极）情况：较活泼金属做负极）还与电解质溶液的性还与电解质溶液的性 质有关质有关。如镁。如镁 铝电极在稀硫酸中构成原电池，铝电极在稀硫酸中构成原电池， 镁为负极，铝为正极；而镁镁为负极，铝为正极；而镁 铝电极在氢氧化钠铝电极在氢氧化钠 溶液中构成原电池，铝为负极，镁为正极；溶液中构成原电池，

7、铝为负极，镁为正极；FeFe、 CuCu浓浓HNOHNO3 3构成的原电池，构成的原电池，FeFe钝化，而钝化，而CuCu作负极。作负极。 原电池正、负极的判断原电池正、负极的判断 由电极材料判断由电极材料判断。一般是较活泼的金属为负极，活泼性较弱。一般是较活泼的金属为负极，活泼性较弱 的金属或能导电的非金属为正极。的金属或能导电的非金属为正极。 由电流方向或电子流向判断由电流方向或电子流向判断。电流是由正极流向负极；电子。电流是由正极流向负极；电子 是由负极流向正极。是由负极流向正极。 由电解质溶液中离子的移动方向判断由电解质溶液中离子的移动方向判断。阳离子移向的极是正。阳离子移向的极是正

8、极，阴离子移向的极是负极。极，阴离子移向的极是负极。 由原电池两极发生反应的类型判断由原电池两极发生反应的类型判断。发生氧化反应的电极是。发生氧化反应的电极是 负极，发生还原反应的电极是正极。负极，发生还原反应的电极是正极。 根据电极现象判断根据电极现象判断。溶解的一极为负极，增重或有气泡放出。溶解的一极为负极，增重或有气泡放出 的一极为正极的一极为正极。 思考：若依然将两个电极插在不同的烧杯思考：若依然将两个电极插在不同的烧杯 中，如何改造使其形成原电池中，如何改造使其形成原电池？ 三、双液原电池三、双液原电池 现象：现象： 1、电流表指针发生偏转、电流表指针发生偏转 2、锌片溶解，铜片上有

9、红色固体生成、锌片溶解，铜片上有红色固体生成 3、取出盐桥，指针回到原点、取出盐桥，指针回到原点 1、盐桥的成分及作用 电池效率高，能产生持续电池效率高，能产生持续 稳定的电流稳定的电流 离子移向：离子移向：ClCl- -移向移向ZnSOZnSO4 4溶液溶液( (负极区负极区) )，K K+ +移向移向 CuSOCuSO4 4溶液溶液( (正极区正极区) ) 作用：作用：保持溶液电中性，构成闭合回路保持溶液电中性，构成闭合回路 2、双液原电池的优点 成分成分：含有：含有KClKCl饱和溶液的琼脂，离子在盐桥饱和溶液的琼脂，离子在盐桥 中能自由移动中能自由移动 负极区 电极材料：电极材料：一般

10、为较活泼的金属单质一般为较活泼的金属单质 （还原剂）（还原剂） 电解质溶液：电解质溶液：若金属做负极，选择其若金属做负极，选择其 对应的盐溶液（不参与反应）对应的盐溶液（不参与反应） 正极区 电极材料：电极材料：较不活泼的金属或碳棒（只较不活泼的金属或碳棒（只 传导电子，不参与反应）传导电子，不参与反应） 电解质溶液：电解质溶液：氧化剂的水溶液氧化剂的水溶液 （氧化剂）（氧化剂） 3、电极材料及电解质溶液选择 设计原电池设计原电池 将氧化还原反应：Cu+2Fe3+=2Fe2+Cu2+ 设计成原电池： （1）装置采用两个烧杯和盐桥，画出此原电 池装置的简图 （2）负极的电极反应式： 正极的电极反

11、应式： CuCl2FeCl3 A CuC 找到氧化还原总反应找到氧化还原总反应 拆成两个电极半反应拆成两个电极半反应 确定正负极和电极材料确定正负极和电极材料 选择电解质溶液选择电解质溶液 导线和盐桥构成闭合回路导线和盐桥构成闭合回路 设计原设计原电池电池步骤步骤 ABCD 正极正极ZnCuCuFe 负极负极CuZnZnZn 电解质溶液电解质溶液CuCl2H2SO4CuSO4HCl 四、原电池原理的应用 1 1加快化学反应速率加快化学反应速率 构成原电池的反应速率比直接接触的反构成原电池的反应速率比直接接触的反 应速率快。如实验室制应速率快。如实验室制H H2 2时，粗锌比纯锌与时，粗锌比纯锌

12、与 稀硫酸反应快，或向溶液中滴入几滴稀硫酸反应快，或向溶液中滴入几滴CuSOCuSO4 4 溶液，反应加快。溶液，反应加快。 常用常用比较方法比较方法 2 2比较金属的活动性强弱比较金属的活动性强弱 3 3用于金属的防护用于金属的防护 使被保护的金属制品作原电池正极而得使被保护的金属制品作原电池正极而得 到保护。例如，要保护一个铁质当输水管道到保护。例如，要保护一个铁质当输水管道 或钢铁桥梁等，可用导线将其与一块锌片相或钢铁桥梁等，可用导线将其与一块锌片相 连，使锌做原电池当负极连，使锌做原电池当负极。 练习练习2 2：把：把a a、b b、c c、d d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相 连组成原电池。若连组成原电池。若a a、b b相连时，相连时，a a为负极；为负极；c c、d d相连时，电流由相连时，电流由 d d到到c c