4.1原电池课件上学期高二化学人教版选择性必修1

第四章化学反应与电能第一节原电池第1课时原电池的工作原理【单液原电池音乐卡片实验】为什么单液原电池电流衰减【数字实验探究单液原电池】【数字实验探究单液原电池】温度电流17.3℃0.126A25℃0.026A氧化反应还原反应(–)(＋)Zn-2e-=Zn2+Cu2++2e-=Cu

硫酸铜溶液ZnCue-SO42-Cu2+AZn+Cu2+=Zn2++Cu电流衰减的原因：锌与硫酸铜溶液直接接触反应硫酸铜CuZnAZnSO4溶液CuSO4溶液ZnCu？改进电解质溶液A提出问题：1、两个烧杯中分别盛放什么试剂？2、如何构成闭合回路？Zn+Cu2+=Zn2++Cu负极的电解质溶液一般与电极材料具有相同的阳离子。正极电解质溶液看总反应，提供相应阳离子。双液原电池CuCuSO4溶液ZnZnSO4溶液A盐桥：通常是装有含琼胶的KCl饱和溶液。盐桥中的K＋、Cl－是可以自由移动，琼胶的固定作用可以防止KCl溶液直接流出来。【双液原电池音乐卡片实验】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？双液原电池原理分析盐桥Zn片（负极）Cu片（正极）电流表ZnSO4CuSO4e－e－e－e－Zn2＋Cu2＋Cl－K＋Zn－2e－＝Zn2＋Cu2＋＋2e－＝Cu盐桥的作用：（1）使整个装置构成通路，代替两溶液直接接触。(离子通路）（2）平衡电荷。（离子库，可以源源不断的供给需要的离子）建立模型Ae－e－－＋发生氧化反应发生还原反应负极正极离子导体阳离子迁移方向阴离子迁移方向盐桥双液原电池优点：电流稳定不足：电流小改进?增大电流呢？短盐桥的长度，增大盐桥的横截面积能否用一张纸或者一个膜来代替盐桥呢？CuCuSO4溶液ZnZnSO4溶液A双液原电池ZnSO4CuSO4KCl溶液ZnCu风扇隔膜型原电池1、阳离子交换膜：

只允许阳离子通过CuSO4溶液ZnCuZnSO4溶液A高中常见的三种离子交换膜：3、质子交换膜：

只允许H＋通过2、阴离子交换膜：

只允许阴离子通过阳离子交换膜Cu2＋＋2e－＝CuZn－2e－＝Zn2＋【电极材料的选择】电池的电极必须导电。负极一般是活泼的金属材料，能够与电解质溶液反应，容易失去电子。正极一般选用活泼性比负极差的金属材料或石墨等惰性电极。【电解质溶液的选择】电解质溶液是为正极提供放电的物质，因此电解质溶液一般要能够与负极发生反应。若是两个半反应分别在两个烧杯中进行，则负极烧杯中的电解质溶液一般与电极材料具有相同的阳离子。正极电解质溶液看总反应，提供相应阳离子。例如：在锌、铜和稀硫酸构成的原电池中，锌极应置于ZnSO4、ZnCl2、Zn(NO3)2等溶液中；正极材料置于稀硫酸中，稀硫酸还可以换成盐酸。再如：在锌、铜和硫酸铜构成的原电池中，锌极应置于ZnSO4、ZnCl2、Zn(NO3)2等溶液中；正极材料置于硫酸铜溶液中。试一试练习1：依据氧化还原反应：2Ag++Cu=Cu2++2Ag设计的原电池如右图所示。请回答下列问题：（1）电极X的材料是___；电解质溶液Y是

；（2）银电极为电池的

极，电极反应为

；X电极上发生的电极反应为

；（3）外电路中的电子是从_____电极流向______电极。盐桥XY溶液ACuSO4溶液电流计Ag铜AgNO3溶液正Cu-2e-=Cu2+2Ag++2e-=2AgCuAg练习2：一个完整的氧化还原反应可以拆分，写成两个“半反应”式，一个是“氧化反应”式，一个是“还原反应”式。如氧化还原反应：2FeCl3+Cu=2FeCl2

+CuCl2，（1）可以写成：氧化反应：_____________还原反应：_____________（2）请将此反应设计成带盐桥的原电池，

画出装置图盐桥CuFeCl3溶液ACuCl2溶液电流计CCu－2e－＝Cu2+2Fe3++2e－＝2Fe2+试一试练习3：锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是（）C