高中化学第四章电化学基础4.1原电池课件新人教版选修4.ppt

1、组织建设，4-1原电池，1，电化学： 2，从反应产物和电流的关系分类：阅读教材P70的回答，研究化学能和电能相互转换装置，过程和效率的科学，产生电流的反应原电池，电流产生的反应原电池，复习，1原电池的反应本质是 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， 该电极会失去电极，沿导线传播，产生电流、还原反应、Cu2e-=Cu、阴络离子、阳络离子、总反应：负极、正极

2、、Cu2e-=Cu， Zn-2e-=Zn2 (还原反应)、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：脱电子的一极是电子的一极，得到电流的负极：电子流出的一极，3 .电极反应式：正极： 2H 2e- H2，负极： zn2e 4，4 .总反应式：Zn 2H Zn2 H2，亚金属铅铜素电池的工作原理，这是为什么制造的呢？ 有什么改善方案吗？ 主要原因：铜极立即聚集了大量氢气泡，逐渐隔离铜极和稀硫酸，导致电池内阻增加，电流不通。 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(本P71图4-1 )所

3、示的原电池装置，说明其工作原理吗？ 该电池的优点：能产生持续稳定的电流。 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。 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72页第3段，盐桥存在时电流修正指针偏向，即有电流通过电路。 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

4、)的存在，阴络离子Cl-向ZnSO4溶液扩散和移动，阳络离子k向CuSO4溶液扩散和移动，分别中和过剩的电荷，保持溶液的电中性，因此放电作用断续地进行，锌板全部溶解或CuSO4溶液中的Cu2几乎完全沉淀电解质溶液和KCl溶液反应产生沉淀时，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，溶液中的电流路径由络离子迁移完成。 取出盐桥，Zn失去电子而形成的Zn2进入ZnSO4溶液，ZnSO4溶液因Zn2增多而带有正电荷。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。

5、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):Zn2e-=Zn2 (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。 练习：亚

6、金属铅铜原电池产生电流时，阳络离子() a向Zn极移动，阴络离子向Cu极b移动，阴络离子为Zn极c，阴络离子为Zn极d和阴络离子都向Cu极移动，b，二，实验探讨形成原电池的条件。 实验探索形成原电池的条件，实验探索形成原电池的条件，条件3 :必须形成闭合回路，(不能)，(2)构成原电池的条件，(1)以活性不同的两种金属(或一种非金属单质或金属氧化物)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 .以下几个定径套是否原电池定？ o、v、x、v、v、x、x、x、x、v、2 .一个电池反

7、应的络离子方程式是Zn Cu2=Zn2 Cu，该反应的单电池的正确组合是质量增加了的电极工作后质量减少了的电极、负极正极、正极负极，工作后出现气泡的电极是正极，发生氧化反应的电极是宏观判断：根据电极材料不同，根据原电池电极的反应电极是增加还是减少而在电极中产生气泡：负极正极，1 .在某金属是由稀盐酸和该金属和亚金属铅构成的原电池的情况下，亚金属铅是负极，该金属是() 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，电解质溶液的pH() A .不变b先变大后变小a、b连接的情况下，a是负极c、d连接的情况下，电流从d到c连接a、c时，在c极产生大量的气泡

8、，b、d连接b中产生大量气泡时，4种金属的活性顺序从强到弱() aabc DBC DCA b.d DBC a，b，4，如图所示，在铁元素轮和银轮的烧杯中央小心滴入CuSO4溶液，(d )、 a .铁元素环和银环左右摇摆b .保持平衡态c .铁元素环向下倾斜，银环向上倾斜，铁元素环向上倾斜，观察到判断右侧单体电池的正、负极的现象Cu C、FeCl3溶液、负极： Cu脱电子Cu - 2e-=Cu2正极： Fe3得到电子2Fe3 2e-=2Fe2、Cu 2FeCl3=CuCl2 2FeCl2，先写出总反应。 Cu 2Fe3=Cu2 2Fe2，根据价格升降的正负极的判断，三，电极方程式的写法，1 .单

9、纯原电池的电极方程式的写法，请写右原电池的电极方程式。 总反应方程式：负极： Al、e-2al-6e2al3、2al38oh-=2alo2-4h2o、负极总反应： 2al 8oh-6e2alo2- 4h2o 2al 2oh 2h2o=2alo2H2 o，根据化价升降来判断正负极，2al2NaOH2H2O=。 负极(通过燃料): 燃料失去电子的氧化反应，正极(通过氟化剂): 为了氟化剂而得到电子的还原反应。 以Pt为电极、电解质溶液为KOH溶液的氢燃料电池为例，可以举出负极总反应3: 2H2 - 4e- 4OH- 4H2O、正极3360总反应负极反应、总反应：2H2 O22H2O、负极： H2脱

10、e、4h4oh O2 2H2O 4e- 4OH-、 3 .复杂原电池的电极方程式的写法：写电极方程式时，“电子呈现负的脱电子显正电”的原则是，利用“电荷保存”，巧妙地用h、OH和水写电极方程式，得到Pb SO42 2e 2PbSO4，正极： PbO2得到电子，4H 2H2O，正极： PBO 2so 42 222 Zn 2e ZnO、2 OH H2O、Ag2O 2e 2Ag、H2O 2OH、负极：正极：四、原电池的设定、活性不同的两种金属。 例如，使用亚金属铅铜原电池、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

11、酸蓄电池、铅板为负极，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更惰性的金属或黑金属铅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，则试着画出原电池的装置概略图。 1 .利用原电池原理修订新型化学

12、电池；2 .在实验室使粗亚金属铅与硫酸反应采集氢瓦斯气体等，改变化学反应速率；3 .进行金属活性强弱比较；4 .电化学保护法，即以金属为原电池正极进行保护。 在铁元素器的表面镀上亚金属铅。 五、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

13、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； c .在粗亚金属铅和1mol/L硫酸的反应中加入数滴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