选修四第四章电化学基础第一节原电池课件上课用

1、苏教版选修四化学反应原理苏教版选修四化学反应原理第二单元第二单元 电能与化学电能与化学能的转化能的转化2学习目标：学习目标： 1、了解原电池原理；、了解原电池原理； 2、掌握原电池正、负极的判断及构成原电、掌握原电池正、负极的判断及构成原电l 池的条件；池的条件； 3、理解铜锌原电池的原理与结构及原电池、理解铜锌原电池的原理与结构及原电池l 原理的应用。原理的应用。3氧化反应氧化反应Zn-2e-=Zn2+ 铜锌原电池铜锌原电池电解质溶液电解质溶液失失e-，沿导线传递，有电流产生，沿导线传递，有电流产生还原反应还原反应2H+2e-=H2阴离子阴离子阳离子阳离子负极负极正极正极 一、复习回顾原电池

2、的工作原理一、复习回顾原电池的工作原理1、定义：、定义：2、原电池反应的本质：、原电池反应的本质：3、原电池工作原理：、原电池工作原理：外电路外电路内电路内电路原电池是将原电池是将化学能化学能转化为转化为电能电能的装置的装置氧化还原反应氧化还原反应4 4、形成原电池的条件、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）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；属单质或金属氧化物）作电极； （2）要有电解质溶液；）要有电解质溶液； （3）两极相连形成闭合电路。）两极相连形成闭合电路。 （4）能自发进行能自发进行的氧化还原反应的氧化还原反应CuZnH2SO4C

3、uFeNaCl溶溶液液CuFeNaCl溶液溶液CuZn酒酒精精CuZnH2SO4H2SO4ABCDEFGnZnZ4OS2HuC4OS2H1.判断下列哪几个装置能形成原电池？判断下列哪几个装置能形成原电池？VXVXXVX【练习练习】P 19 2硫酸锌溶液硫酸锌溶液 硫酸铜溶液硫酸铜溶液上述装置构成原电池了吗？为什么？上述装置构成原电池了吗？为什么？怎样才能构成原电池呢？怎样才能构成原电池呢？为了避免发生这种现象，设计如下图（书为了避免发生这种现象，设计如下图（书P13图图1-9）所示的原电池装置，你能解释）所示的原电池装置，你能解释它的工作原理吗？它的工作原理吗？盐桥中通常装有含琼胶的盐桥中通常

4、装有含琼胶的KClKCl饱饱和溶液和溶液此装置优点：能稳定长时间放电此装置优点：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？盐桥在持续、稳定的产生电流？盐桥在此的作用是什么？此的作用是什么？8盐桥的作用：盐桥的作用： 由于盐桥（如由于盐桥（如KClKCl）的存在，其中）的存在，其中阴离子阴离子ClCl- -向向ZnSOZnSO4 4（负极）（负极）溶液扩散和迁移，溶液扩散和迁移，阳离子阳离子K K+ +则向则向CuSOCuSO4 4（正极）（正极）溶液扩散和迁移，分别中和过剩的电荷，溶液扩散和迁移，分别中和过剩的电荷，保持溶液的电保持溶液的电中

5、性中性，因而放电作用不间断地进行，一直到锌片全部溶，因而放电作用不间断地进行，一直到锌片全部溶解或解或 CuSOCuSO4 4溶液中的溶液中的 CuCu2+2+几乎完全沉淀下来。几乎完全沉淀下来。（2 2）平衡电荷，使溶液保持电中性。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在整个装置的电流回路中，溶液中的电流通路是靠靠离子迁移完成离子迁移完成的。的。Zn失去电子形成的失去电子形成的Zn2+进入进入ZnSO4溶溶液，液，ZnSO4溶液因溶液因Zn2+增多而带正电荷。同时，增多而带正电荷。同时，CuSO4则由于则由于Cu2+ 变为变为Cu ，使得，使得 SO42-相

6、对较多而带负电荷。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。铜片，造成电流中断。（1）连接两个隔离的半电池）连接两个隔离的半电池。练习：练习：P97 2二、由两个半电池组成的原电池的二、由两个半电池组成的原电池的工作原理（双池电池）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、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。进行，再以适当方式连接，可以获得电流。在这类电池中，在这类电池中，用还原性较强的物质作为用还原性较强的物质作为负极负极，负极向，负极向外电

7、路外电路提供电子；提供电子；用氧化性较用氧化性较强的物质作为正极强的物质作为正极，正极从外电路得到电子。，正极从外电路得到电子。在原电池的内部，在原电池的内部，若电极参与反应若电极参与反应，两极两极浸在与电极材料含有相同阳离子浸在与电极材料含有相同阳离子的电解质溶的电解质溶液中，并通过阴阳离子的定向运动而形成液中，并通过阴阳离子的定向运动而形成内内电路电路。优点：效率高、反应时间优点：效率高、反应时间长长 、电流平稳、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

8、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D3、电解质溶液和电极材料的选择、电解质溶液和电极材料的选择（电池的电极必须导电）（电池的电极必须导电） 电解质溶液一般要能够与负极发生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，则左右两个烧杯中进行，则左右两个烧杯中的电烧杯中的电解质溶液一般应解质溶液一般应 与电极材料具有相同与电极材料具有相同的阳离子的阳离子。、根据氧化还原反应、根据氧化还原反应电子转移判断电子转移判断电极反应电极反应。、根据电极反应确定、根据电极反应确定合适的合适的电极材料电极材料和和电解

9、电解质溶液质溶液 4、原电池的设计原电池的设计 P课本课本14活动探究活动探究利用利用Fe + Cu2+=Fe2+ +Cu，设计设计一个原电池一个原电池.CuFeCuSO4FeSO4化合价升高化合价升高 失失2e- 化合价降低化合价降低 得得2e-13如何确定电极材料：如何确定电极材料：1、若若金属单质金属单质发生氧化反应，直接用金属单质发生氧化反应，直接用金属单质 作为作为负极负极 2. 若若气体（如气体（如H2）或溶液中还原性）或溶液中还原性的离子发生的离子发生 氧化反应，可用惰性电极（氧化反应，可用惰性电极（Pt、碳棒）做、碳棒）做负极负极注：负极材料必须比正极材料要活泼注：负极材料必须

10、比正极材料要活泼电解质溶液一般选用反应物中的溶液电解质溶液一般选用反应物中的溶液练习：P20 例25、原电池正负极的判断方法、原电池正负极的判断方法 微观判断微观判断（根据电子流动（根据电子流动方向方向）电子流出的电极电子流出的电极电子流入的电极电子流入的电极负极负极正极正极一般较活泼的电极材料一般较活泼的电极材料较不活泼的电极材料较不活泼的电极材料 质量增加的电极质量增加的电极工作后工作后 质量减少的电极质量减少的电极负极负极正极正极正极正极负极负极工作后，有气泡冒出的电极为正极工作后，有气泡冒出的电极为正极发生氧化反应的电极发生氧化反应的电极发生还原反应的电极发生还原反应的电极宏观判断宏观

11、判断：根据电极材料根据电极材料根据原电池电极根据原电池电极 发生的反应发生的反应根据电极增重还是减重根据电极增重还是减重根据电极有气泡冒出：根据电极有气泡冒出：负极负极正极正极练习P21 5特例：特例： Zn NaOH Cu15（1）影响化学反应速率）影响化学反应速率（2）判断金属活动性强弱）判断金属活动性强弱（3）制作化学电源）制作化学电源三、原电池原理的主要应用：三、原电池原理的主要应用：P20 精要解读精要解读练习：练习：P97 6负极活泼型强于正极形成原电池加快反应速率形成原电池加快反应速率16小小 结结定义定义:（1）由两个半电池组成的锌铜原电池的工作原理）由两个半电池组成的锌铜原电池的工作原理 原电池原电池把化学能转化成电能的装置。把化学能转化成电能的装置。 2、原电池的工作原理、原电池的工作原理 较活泼的金属发生较活泼的金属发生氧化反应氧化反应,电子从较活泼的金属电子从较活泼的金属(负极负极)通过外电路流向较不活泼的金属通过外电路流向较不活泼的金属(正极正极)。 负极 正极电子流向电子流向电流流向电流流向（2 2）形成原电池的条件形成原电池的条件（3）原电池的正负极的判断方法）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）电极材料的选择（电池的电极必须导电）5、对锌铜原电、对锌铜原电 池工作原理的进一