原电池原理课件 高二上学期化学人教版（2019）选择性必修一

化学能与电能-----原电池

环节一、课前预习——自主学习2、原电池是将________转化为________的装置。原电池反应的本质是_________反应。1、用双线桥画出下列反应的电子转移的方向和数目:

Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu

用“氧化”或“还原”填空：Zn是

剂，具有

性，被

，发生

反应。CuSO4是

剂，具有

性，被

，发生

反应。失2e-得2e-还原还原氧化氧化氧化氧化还原还原化学能电能氧化还原3、原电池（以Zn—Cu—H2SO4为例）工作原理如下：氧化失还原Zn–2e-=Zn2+2H++2e-=H2↑Zn2+阴阳电极反应Zn片：___________（反应）Cu片：___________（反应）总反应的化学方程式：________________

离子方程式：_______________

外电路：电子由___极经过导线流向___级。电流从___极流向___极。内电路：阳离子向___极移动，阴离子向___极移动。Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑Zn+2H+=Zn2++H2↑负正正负Zn–2e-=Zn2+2H++2e-=H2↑正负氧化还原【基础总结】4、构成原电池的条件

反应能发生_________的氧化还原反应(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)电极一般是活泼性不同的两电极(金属或_____)闭合回路形成需三个条件：①___________；②两电极直接或间接接触；③两电极插入___________中自发进行石墨电解质溶液电解质溶液练习:写出下列电池的电极反应式和总反应的离子方程式：

负极：正极：总反应：Zn－2e-==Zn2＋Cu2++2e-==CuZn+Cu2+==Zn2++CuCu-2e-==Cu2+Fe3++e-==Fe2+Cu+2Fe3+==Cu2++2Fe2+Al-3e-+4OH-==AlO2-+2H2O2H2O+2e-

==H2↑+2OH-2Al+2OH-

+2H2O==2AlO2

-+3H2↑

主要原因：锌片与CuSO4溶液直接接触。铜在锌片表面不断析出构成原电池，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，也就不再产生电流。如何改进产生稳定持续电流？信息提示：该原电池开始时锌棒溶解变细，铜棒变粗，能产生稳定电流。但长时间后发现锌棒表面也有铜附着，电流开始不稳，当锌棒被铜全部附着时，无电流产生。环节二、课中学习——突破重难点合作探究单液原电池双液原电池思考：参考教材，什么是盐桥？盐桥在此的作用是什么？改进后的双液原电池装置为什么能够持续、稳定的产生电流？盐桥中装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的胶冻，胶冻的作用是防止管中溶液流出随着反应的进行，盐桥中____向ZnSO4溶液扩散和迁移，____则向CuSO4溶液扩散和迁移，使溶液保持电中性。盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜不断转移，使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行，因而能够持续、稳定的产生电流。Cl-K+比较项目单液原电池双液原电池相同点不同点能量变化化学能转化为化学能只转化为_____反应区域两极反应在区域两极反应在区域电能两种原电池装置的对比:正负极、电极反应、总反应式、电极现象电能和热能相同不同思考：设计化学电源流程：负极正极电极材料练习：理论上，任何一个可自发进行的氧化还原反应都可以设计成原电池，请将反应Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2

设计一个单液原电池和一个双液原电池（使用盐桥），画出原电池的示意图，并写出电极反应。练习：综合下图判断，下列叙述错误的是(

)A.Ⅰ、Ⅱ的反应原理均是Zn+Cu2+==Zn2++CuB.Ⅰ、Ⅱ中均有电子转移，均是把化学能转化为电能C.随着反应的进行，Ⅰ、Ⅱ中CuSO4溶液颜色均渐渐变浅D.取a中溶液，加足量Ba(NO3)2溶液，过滤后向滤液中加AgNO3溶液，有沉淀产生B1、原电池正负极的判断方法:负极电极名称正极一般活泼性较强的金属电极材料一般活泼性较弱的金属流出电子的一极电子流向发生氧化反应反应类型流入电子的一极发生还原反应阴离子移向的一极离子流向阳离子移向的一极溶解的一极实验现象增重或有气泡放出环节三：课后总结——知识变能力2、原电池的应用:（1）加快氧化还原反应的速率:

一个自发进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率增大。例如，在Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液能使产生H2的反应速率加快。

（2）比较金属活动性强弱:两种金属分别做原电池的两极时，一般做负极的金属比做正极的金属活泼。

（3）用于金属的防护:

使被保护的金属制品做原电池正极而得到保护。例如，要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁等，可用导线将其与一块锌块相连，使锌做原电池的负极。(A)不能，(B)可以(A)为非氧化还原反应，没有电子转移

Cu

Cu－2e－==Cu2+

氧化反应碳棒、Ag、Pt、Au(任选一)

Ag＋＋e－==Ag

还原反应108AgNO3溶液练习：课后练习1.下列说法正确的是(

)A.构成原电池正极和负极的材料必须是金属B.在原电池中，电子流出的一极是负极，该电极被还原C.实验室欲快速制取氢气，可利用粗锌与稀硫酸反应D.原电池可以把物质内部的能量全部转化为电能2.(高考)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(

)A.铜电极上发生氧化反应B.电池工作一段时间后，甲池的c(SO42-)减小C.电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加D.阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡CC3、依据氧化还原反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s)==2Ag(s)＋Cu2＋(aq),

设计的原电池如下图所示：

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，发生的电极反应为：