电化学基础PPT.ppt

1、新课标人教版选择四化学反应的原理，第四章电化学基础、第一节原电池、复习回顾、第一、原电池是的装置。 原电池反应的本质是反应。将化学能转换为电能，进行氧化还原反应，2、右图所示构成的原电池： (1)电解质溶液为稀H2SO4时： Zn电极为_ _ _ (填补正负)极，其电极反应为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ (填补氧化或还原，下同) Cu电极，如果电解质溶液是CuSO4溶液，则Zn电极反应： Cu电极为极，其电极反应为，负、Zn 2e -=Zn 2、正、2H 2e-=H2、还原、负、Zn 2e -=Zn 2、氧化、正、cu2e-=cu、还原、氧化反应、 Zn-2e=Zn2，铜亚金属铅原电

2、池、电解质溶液盐桥、e丢失，沿导线流动，产生电流，发生还原反应、2H 2e-=H2、阴络离子、阳络离子、总反应：负极、正极、2H 2e-=H2、Zn-2e-=Zn2、Zn 2H=Zn2 H2、Zn H2SO4=ZnSO4 H2、(络离子方程式(化学方程式)，电极反应，正极：负极：(氧化反应)，(还原反应)，阳络离子，原电池的原理，关于外部电路，内部电路，原电池的概念，1 .电路：外部电路，内部电路，电子的流动：负极为正极，电流方向：正极为负极，阴络离子为负极，阳络离子为正极，2 .电极：正极：电子流动的一极， 负极：电子流动的一极3 .电极反应式：正极：2H 2e- H2，负极： Zn2e-Z

3、n 2，4 .总反应式：zn2h2， 提出问题：上图是将必修2中学到的亚金属铅片和铜片放入稀硫酸的原电池中，将其用于电源，不仅效率低，而且时间稍长，电流很快就会减弱，不适合实用。 学生讨论：原因：铜极很快聚集了很多氢气泡，逐渐隔离定铜极和稀硫酸，增加了电池内阻，使电流不通。 这种作用称为极化作用。 另一方面，进一步探讨亚金属铅铜原电池的工作原理，为了避免这种现象，可以设计下图(本P71图4-1 )所示的原电池装置，说明其工作原理吗？实验3 (本7.1页实验4-1 )，实验探索，实验现象：改善的装置为什么能持续稳定地产生电流？ 取出盐桥，电流计的指针返回零点，表示没有电流流过。 盐桥制法：1)将

4、热琼脂溶液倒入u形管中(注意不要产生裂缝)，将蒸发制冷的u形管浸泡在KCl或NH4NO3的饱和溶液中即可。 2 )将KCl或NH4NO3的饱和溶液放入u形管中，用棉放入口中即可。 盐桥的作用： (1)使整个装置成为通道，代替两溶液直接接触。 由于盐桥(KCl等)的存在，阴络离子cl在ZnSO4溶液中扩散和移动，阳络离子k在CuSO4溶液中扩散和移动，分别中和过剩的电荷，保持溶液的电中性，因此得出放电作用一直持续到亚金属铅片全部溶解或CuSO4溶液中的Cu2几乎完全沉淀的结论。 电解质溶液与KCl溶液反应沉淀后，可以用NH4NO3代替KCl作为盐桥。 平衡电荷。 在整个装置的电流回路中，溶液中的

5、电流通路由离子迁移完成。 Zn失去电子而形成的Zn2进入ZnO4溶液，ZnO4溶液中Zn2增加，带有正电荷。 另外，由于CuSO4的Cu2变成了Cu，所以SO42-带有相对多的负电荷。 溶液没有保持电中性，这两个要素阻止电子从亚金属铅片流向铜片，电流被切断。学生们，请考虑一下上述的原电池装置将怎样的反应的化学能转换为电能吧，指出电池的正负极，在其中分别写了负极和正极的电极反应式和那个电池的总反应方程式。 ZnSO4溶液CuSO4溶液、负极(亚金属铅片):Zn 2e -=Zn 2(氧化反应)、正极(铜片):cu2e-=cu (还原反应)、电池反应(综合化学方程式):Zn Cu2 =Zn 2 Cu

6、、电池符号： Zn ZnSO4 CuSO4 Cu负极盐桥正极，一、 亚金属铅铜原电池工作原理的进一步探索，由二、二个半电池组成的原电池的工作原理是： (1)将氧化反应和还原反应分开进行，用适当的方法连接即可得到电流。 在这样的电池中，将还原性强的物质作为负极，负极将向外部电路供给电子的氧化性强的物质作为正极，正极从外部电路得到电子。 在原电池内部，两极浸入电解质溶液，阴阳络离子的定向运动形成了内部电路。 (2)探索构成原电池的条件，练习：探索亚金属铅铜原电池中流过电流时，阳络离子() a为Zn极，阴络离子为Cu极b，阴络离子为Zn极c和阴络离子均为Zn极d和阴络离子为Cu极，b为实验性地形成一

7、次电池的条件的形成条件1 :活性不同的两个电极， 负极：活性金属正极：非活性金属、黑金属铅等第一组实验，(可)、(不可)，形成条件2 :将电极插入电解质溶液，第二组实验，实验探索形成原电池的条件，第三组实验，实验探索形成原电池的条件，形成条件第三：形成闭合回路可以，2 )构成原电池的条件，(1)将活性不同的2种金属(或非金属单质或金属氧化物)作为电极。 (2)电极材料全部插入电解质溶液中。 (3)两极相连形成闭合回路。 (4)内部条件：可以自发地进行氧化还原反应。 a、b、c、d、e、f、m、n、1 .以下哪些装置可以制作原电池？ o，v，x，v，v，x，x，v，原电池构成条件，典型例题：v，

8、2 .原电池反应的络离子方程式为Zn Cu2=Zn2 Cu，该反应的原电池的正确组合为()，c，原电池构成条件，典型例题： (3)原电池正负极的判定方法(参照第2教材p18 )、电子流出的极电子流入的极负极的正极、比较活跃的电极材料为惰性的电极材料、质量增加的电极动作后质量减少的电极、负极的正极、正极的负极、动作后气泡吹出的电极为正极、发生氧化反应的极为还原反应的极， 在负极的正极，1 .某金属放出稀盐酸和氢，该金属和亚金属铅构成原电池的情况下，亚金属铅为负极的该金属， 2 .由铜亚金属铅和稀硫酸构成的单体电池工作时，电解质溶液的pH() A .不变b变大后变小c变大d .变小c，典型例题：3

9、.a、b、c、d 4片金属片浸入稀硫酸中，用导线连接2个，构成单体电池。 a、b连接时，a是负极，c、d连接时，电流从d向c连接时，在c极产生大量气泡，b、d连接时，在b产生大量气泡时，从4种金属的活性强、弱的开始依次为() aabcbabcdbdbddd 在铁元素圈和银圈的焊接部位，如果用棉纱悬挂在盛水的烧杯以取得平衡，在烧杯的中央小心滴下CuSO4溶液的话，在有会儿后观察到的现象是，(d )、a .铁元素圈和银圈左右摇摆。 是保持平衡态的c .铁元素环向下倾斜，银环向上倾斜，铁元素环向上倾斜，4 )电解质溶液和电极材料的选择，活性不同的2种金属。 例如，亚金属铅铜原电池、亚金属铅为负极，铜

10、为正极金属和非金属。 使用亚金属铅锰干电池、亚金属铅为负极、石墨棒为正极金属和化合物。 铅酸蓄电池、铅板为负极，PbO2为正极惰性电极。例如，在氢氧化燃料电池中，两个电极都可以使用Pt，(电池的电极必须通电)，电解质溶液一般可以与负极反应。 但是，2个半反应分别用2个烧杯进行时，左右烧杯的电解质溶液必须具有与电极材料相同的阳络离子。 请根据氧化还原反应： Cu 2 Fe3 =Cu2 2Fe2设计原电池。 有什么可能的方案，Cu Cu 2e-=Cu2，比Cu惰性的金属和黑金属铅2Fe3 2e-=2Fe2，Fe2(SO4 )3，FeCl3等，负极：正极：电解质溶液：练习，采用烧杯和盐桥装置图的情况

11、下，采用的电解质溶液是什么，试制了原电池的装置图。 (2)自发的氧化还原反应通常需要两个活性不同的电极。 电解质溶液中，还原剂在负极失去电子，发生氧化反应，氟化剂在正极得到电子，不发生还原反应，1 .利用原电池的原理设计新的化学电池，2 .改变化学反应速率，例如在实验室使粗亚金属铅与硫酸反应取氢，3 .进行金属活性的强弱比较，4 .电化学在铁元素器的表面镀上亚金属铅。 三、原电池的主要应用：5 .说明某些化学现象，(1)比较金属活性的强弱。 例1 :在以下记述中，金属甲比乙的活性强是因为，将c.ab作为电极构成单体电池时，甲是负极，可以说明a .甲和乙用导线插入稀盐酸溶液，乙溶解，向甲放出H2

12、瓦斯气体，b .氧化还原反应中，甲比乙失去的电子多，d .等价甲氧化性比乙氧化性强，(c )，原电池的原理应用：(2)比较反应速度，例2 :以下的氢制造的反应速度最快的是粗亚金属铅和1mol/L盐酸； b .a .纯亚金属铅和1摩尔/升硫酸； 纯亚金属铅和18 mol/L硫酸； 在c .粗亚金属铅和硫酸1mol/L的反应中加入数滴CuSO4溶液。 对d .(d )、原电池原理应用：(3)金属腐蚀的速度进行比较，例3 :在以下的各状况下，Fe片的腐蚀从慢到慢的顺序是，(5)、(2)、(1)、(3)、(4)、原电池原理应用：例4 :在以下的装置中，相同的Zn片放置4张后，腐蚀速率从慢到慢的顺序是，

13、 判断作为(4)、(2)、(1)、(3)的(4)溶液的pH的变化，例如在Cu-Zn原电池中，若200ml的h2so4溶液的浓度为0.125mol/L，在有会儿期间从装置收集合计为0.168L升的瓦斯气体，则在引线中流动的电子为mol， 溶液的pH值为_ (忽略溶液的体积变化)，0.2，理解：0.015 (摩尔)，0.015 (摩尔)，3.75 1.04(摩尔/l )，ph-LG3. 75，4-LG3. 75，回答：0.015，电极反应：正极：负极：z 得：2 2 22.4，x y 0.168，解：0.20.1252，c(H )馀，2H 2eH2，大，0.015，原电池原理应用：(5)原电池原理

14、的综合应用，例6 :市场上销售的“热带袋”的主要成分为铁元素屑、碳粉、木屑、少量氯化纳金属钍和水启用“热敷袋”前用塑料包装袋隔断空气，启用后打开塑料包装袋轻轻揉就发热。 使用后，可知大量存在锈。 “热带袋”利用了放热。 2 )碳粉的主要作用是。 3 )加入氯化纳金属钍的主要作用是。铁元素氧化，构成铁元素屑、氯化纳金属钍溶液和原电池，加速铁元素屑的氧化，氯化纳金属钍溶解于水中，形成电解质溶液，原电池的原理应用：推广练习(1)烧杯溶液为稀硫酸时观察到的现象。 两极反应式为正极； 负极。 这个装置可以转换成能量。 (2)若烧杯的溶液为氢氧化金属钍溶液，则正极、总反应方程式如下. 镁逐渐溶解，在铝电极

15、上出现气泡，电流计的指针发生偏转，由2H 2e=H2、Mg2e=Mg2、化学能、电能、Al、2Al 2NaOH 2H2O=2NaAlO2 3H2、小结、定义：(1)两个半电池组成2、原电池工作原理活跃的金属发生氧化反应，电子从比较活跃的金属(负极)通过外部电路流向比较惰性的金属(正极)。(2)形成原电池的条件，(3)原电池正负极的判断方法，(4)电极材料的选择(电池的电极必须通电)，在桔子的一端以0.5cm的间隔分别插入铜片与铝片另一端用引线接触入耳式耳机的两极，是否可听到“嘎嘎”的声音从入耳式耳机传来“嘎嘎”的声音，用其他金属、水果、液体试着说明了什么吧。研究性学习，新课标人教版选矿四化学反

16、应原理，2020年7月1.0星期五，第四章电化学基础，第二节化学电源，化学电源，学和学在日常生活和学习中，使用了哪些电池，知道电池的其他应用吗，电池，化学电池，太阳能电池片，核电源电池， 将化学能转换为电能的装置，将太阳能转换为电能的装置，将放射性同位素元素体自然崩溃时产生的热能通过热能量转化器转换为电能的装置，【思考】现在，化学电池主要分为哪些种类？ 在性能等方面有什么样的特征？ 产生电能的基本原理是什么？ 化学电池与其他能量相比有什么优点？ 判断电池优劣的标准主要有哪些：要点1 :化学电池，1 )概念：将化学能转变为电能的装置，2 )分类：原电池为不可充电电池，如干电池二次电池为充电电池的燃料电池，3 )优点：4 )电池优劣的判断标准3360，能量转化效率高、稳定可靠可以制作各种形状和大小、容量和电压不同的电池和电池组，使用方便。 易于维护，可以在各种环境下工作。比能量、符号(Wh/kg )、(Wh/L )、电池的单位质量或单位体积能够输出的电量、比电力、符号为W/kg、W/L )、电池的单位质量或单位体积能够输出的电量、电池的储藏时间的长