高二化学选修4_第四章电化学基础全章课件_人教版

1、新课标人教版选修四化学反应原理，第四章电化学基础，第一节原电池(2课)，复习，1，原电池对原电池的反应本质是反应。 将化学能转化为电能，进行氧化还原反应，如右图所示，组成的单电池： (1)电解质溶液为稀薄H2SO4时： Zn电极为_ _ _ _ _ (填补正或负)极，Cu电极为_极， 该电极反应为：电解质溶液为CuSO4溶液时，该反应为： Zn电极为极，该电极反应为：该反应为： Cu电极为极， 其电极反应为：沿着铜亚金属铅原电池、电解质溶液盐桥、脱e、导线进行传输、电流产生、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负极： (氧化反应)、(还

2、原反应)、正络离子、原电池原理、外电路、内电路、原电池相关概念、1 .电路：外电路、内电路、电子的流动3 .电极反应式：正极： 2H 2e- H2、负极： zn2e-zn2， 4 .总反应式：Zn 2H Zn2 H2，问题提出：上图是我们在必修2中学到的将锌板和铜片放在稀硫酸上的原电池，将其作为电源来使用，不仅效率不好，而且时间一长一点电流就弱，不适合实用。 这是为什么做的呢？ 有什么改善方案吗？ 学生讨论：主要原因：铜极上很快聚集了很多氢气泡，铜极和稀硫酸逐渐分离，导致电池内阻增加，电流通断。 这种作用称为极化作用。 一、亚金属铅铜原电池的工作原理的进一步探索，为了避免这种现象，可以修订下图

3、(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71页实验4-1 )，实验探索，实验现象：分析：改良的装置为什么能持续、稳定地产生电流在这里的作用是什么？ 参考教材71页，如果盐桥存在，则电流校正指针偏转，即电流通过电路。 取出盐桥后，电流校正的指针返回零点，表示没有电流流过。 盐桥制法：1)将热的琼溶液放入u管中(注意不要出现裂缝)，将蒸发制冷的u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字管，用棉放入喷嘴即可。 盐桥的作用： (1)用整个装置代替两种溶液构成通道，使其直接接触。 由于盐桥(例如KCl )的存在，阴络离

4、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，因此放电作用是锌板全部溶解或CuSO4溶液中的Cu2几乎不间断地进行的电解质溶液； 平衡电荷。 在整个装置的电流回路中，溶液中的电流路径由络离子迁移完成。 Zn失去电子而形成的Zn2进入ZnSO4溶液，ZnSO4溶液由于Zn2变多而带正电荷。 在云同步上，由于CuSO4的Cu2变成Cu，因此SO42-相对较多地带有负电荷。 溶液不保持电中性，任何一个因素都阻止电子从锌板流向铜片，电流被切断。请学生们考虑：上述原电池装置将什么反应的化学能转换为电能，指出电池的正负极，将其中负极和正

5、极的电极反应式和该电池的总反应方程式分别写出。ZnSO4溶液CuSO4溶液、负极(锌板):Zn 2e -=Zn 2 (氧化反应)、正极(铜箔):Cu2 2e -=Cu (还原反应)、电池反应(总化学方程式)由两个半电池构成的原电池的动作原理、(1)在不同的区域进行氧化反应与还原反应，以适当的方法连接，来获得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。 在原电池的内部，两极被浸渍在电解质溶液中，阴阳络离子的定向运动形成了内部电路。 (2)探讨构成原电池的条件：亚金属铅铜原电池产生电流时，阳络离子() a迁移到Zn极，阴络

6、离子迁移到Cu极b，阴络离子迁移到Zn极c和阴络离子迁移到Zn极d和阴络离子都迁移到Cu极，实验探讨形成一次电池的条件。 形成条件1 :活性不同的两个电极、负极：活性的金属正极：惰性的金属、黑金属铅等，第一组的实验，(可)、(不可)，形成条件2 :电极插入电解质溶液中，第二组的实验，实验探索形成原电池的条件，第三组的实验，实验探索形成原电池的条件， 形成条件3 :必须形成闭合回路，(不能)，(2)形成原电池的条件，(1)有活性不同的两种金属，(2)电极材料全部装入电解质溶液中。 (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

7、下几个定径套是否原电池定？ o、v、x、v、v、x、x、v、原电池的构成条件、典型的例题：v、2 .一个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负极正极、活泼的电极材料为不活泼的电极材料、质量增加的电极工作后质量减少的电极、负极正极、正极工作后，出现气泡的电极为正极，发生氧化反应的电极为发生还原反应的电极，负极正极，1 .某金属与稀盐酸作用产生氢瓦斯气体，该金属与亚金属铅构成单电池的情况下，该金属在由() A.Mg B.Fe C.Al D.Cu，b，2 .铜亚金属铅和稀硫酸构成的原电池工作时a、b相连的情况下，a是负极，c、d相连的情况下，电流从d到c在a

8、、c相连的时候，在c极产生大量的气泡，b、d相连的时候，在b产生大量的气泡的话，4种金属的活性顺序从强到弱() Aa b c d Ba c d b Cc a b . d Db d c a，b，4，如图所示，在铁元素环和银环即烧杯的中央小心滴入CuSO4溶液时，(d )，a .铁元素环和银环左右摇动，保持b .平衡态的c .铁元素环向下倾斜， 银环向上倾斜，d .银环向下倾斜，铁元素环向上倾斜，(4)观察到电解质溶液和电极材料的现象如亚金属铅铜原电池，亚金属铅为负极，铜为正极金属，非金属。 例如，使用亚金属铅锰干电池，使用亚金属铅为负极，使用石墨棒为正极金属和化合物。 例如以铅酸蓄电池、铅板为负

9、极，以PbO2为正极惰性电极。例如，在氢氧燃料电池中，两个电极都可以使用Pt (电池的电极必须导电)，电解质溶液一般需要能够与负极反应。 但是，在2个半反应分别用2个烧酒进行的情况下，左右2个烧酒中的电解质溶液应该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的化学基作为原电池进行修正。 你有什么方案？Cu Cu 2e-=Cu2、比Cu更不活泼的金属或黑金属铅2Fe3 2e-=2Fe2、Fe2(SO4 )3、FeCl3等，负极：正极：电解质溶液：练习，如果采用烧杯和盐桥的话，试着画出原电池的装置概略图。 (可以自发进行的氧化还原反应，)通常需要两个活性

10、不同的电极，)电解质溶液，)还原剂在负极失去电子，引起氧化反应，氟化剂在正极得到电子，引起还原反应，1 .利用原电池的原理修订新的化学电池， 2 .在实验室使粗亚金属铅和硫酸反应采取氢瓦斯气体等，改变化学反应速率，3 .进行金属活性的强弱比较，4 .电化学保护法，即以金属为原电池的正极进行保护。 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 :在以下的记述中，可以说明金属甲基比乙活性强的是，在以c .甲乙双方为电极构成原电池的情况下，甲基为负极，a .甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液，乙溶解，向甲释放出H2瓦斯气体，在b .氧化还

11、原反应中， 甲比乙失去的电子多，d .等价状态的正络离子，甲比乙的氧化性强(c )，原电池的原理应用：(2)比较反应速度，例2 :以下的制氢瓦斯气体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1mol/L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。 (d )、(d )、原电池原理应用： (3)比较金属腐蚀的速度，例3 :其中按照Fe片腐蚀由早到晚的顺序判断(4)溶液的pH变化，在例Cu-Zn原电池中，200mLH2SO4溶液的浓度为0.125mol/L 从装置收集0.168L升的瓦斯气体，在导线中流

12、动的电子为mol、溶液(忽略溶液的体积变化)、0.2、解：y 0.015 (mol )、x 0.015 (mol )、3.75 10 4(mol/L )、ph-lg3 2 2 22.4、x y 0.168、解侑预，2H 2eH2，大，0.015，单体电池原理应用：(5)单体电池原理“热敷袋”启用前用塑料包装袋与空气隔绝，启用后打开塑料包装袋轻轻揉搓，以便释放热量。 用完后，可知会生大量的锈。 “热敷袋”利用释放热量。 2 )炭粉的主要作用是： 3 )加入氯化纳金属钍的主要作用是。 4 )木屑的作用是。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，氯化纳金属钍溶于水，形

13、成电解质溶液，使用“热敷袋”时热均匀，原电池的原理得到应用，(1)烧杯中的溶液为稀硫酸，扩大了观察的现象。 两极反应式为正极； 负极。 这个装置可以转换成能量。 (2)烧杯中的溶液为氢氧化纳金属钍溶液，负极为，总反应方程式为。 镁逐渐溶解，铝电极出现气泡，电流校正指针偏向，2H 2e=H2，Mg2e=Mg2，化学能，电能，Al，2Al 2NaOH 2H2O=2NaAlO2 3H2，小结，定义：(1)由两个半电池组成的亚2、原电池工作原理活泼的金属发生氧化反应，电子从活泼的金属(负极)通过外电路流向惰性的金属(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(

14、电池的电极必须导电)，在一个不知火上每隔0.5cm分别插入一个小的铁片和铁片，再使铁片和铁片的另一端通过引线接触耳机的两极，是否能听到用其他金属、水果、液体再试一次。 研究性学习，新课标人教版选修四化学反应原理，2020年7月15日星期三，第四章电化学基础，第二节化学电源(2课)，化学电源，在学和询问法日常生活和学习中，你知道用了哪些电池，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， 在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性能等方面，分别有哪些特征？ 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是什么？知识点1 :化学电池，1 )概念：将化学能变为电能的装置，2 )分类：原电池也称为二次电池，例如干电池二次电池也称为二次电池燃料电池，3 )优点：4 )电池优劣的判断基准：各种形状和大小、容量和电压不同的电池和电池板易于维护，可在各种环境下工作。比能量、符号(Wh/kg )、(Wh/L )