4.1 原电池.ppt

1、寻秦记 项少龙发电,电化学基础,原电池,1.定义：原电池是_的装置. 2.原电池反应的本质：是_反应.,复习回顾,3.组成原电池的条件,有活动性不同的两个_ _溶液 形成_回路 有能自发进行的_反应,4.三个方向,电子：由_流出，经导线流向_. 电流：外电路，_流向_ 内电路，_流向_ 离子：阳离子移向_,阴离子移向_,(x),(x),(),(x),(x),H2SO4,H2SO4,H2SO4,H2SO4,H2SO4,如图所示,组成的原电池: 1)当电解质溶液为稀H2SO4时: Zn电极是_(填“正”或“负”)极, 其电极反应为_,该反应 是_(填“氧化”或“还原”,下同)反应； Cu电极是_极

2、,其电极反应为 _,该反应是_反应.,2)当电解质溶液为CuSO4溶液时: Zn电极是_极,其电极反应为_，该反应是_反应;Cu电极是_极，其电极反应为_,该反应_反应.,负,Zn2e - =Zn 2+,氧化,正,2H+ +2e- =H2,还原,负,Zn2e- =Zn2+,氧化,正,Cu2+2e- = Cu,还原,铜锌原电池的原理,_反应,电极反应：_,铜锌原电池,电解质溶液,失e，沿导线传递，有电流产生,_反应,阴离子,阳离子,总反应：,负极,正极,2H+2e- =H2,Zn-2e- =Zn2+,_,Zn+H2SO4=ZnSO4+H2,(离子方程式）,（化学方程式）,电极反应,正极：,负极：

3、,（氧化反应）,（还原反应）,原 电 池 原 理,_电路,_电路,电极反应：_,对锌铜原电池工作原理的进一步探究,现象：锌极溶解，同时铜片表面有红色 物质析出，电流计指针偏转， 但不 一会就回到原位。,结论：用它做电源，不但效率低，而 且时间稍长电流就很快减弱， 因此不适合实际应用。,？,由于锌片与硫酸铜溶液直接接触，在反应 一段时间后，难以避免溶液中有铜离子 在锌片表面直接还原，一旦有少量的铜 在锌片表面析出，即在负极（锌）表面 也构成了原电池，进一步加速铜在负极 锌表面析出，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，不再构成原电池了，也就没有电流在产生。,对锌铜原电池工作原理的

4、进一步探究,改进措施？,将锌片与硫酸铜溶液隔离,硫酸锌溶液,硫酸铜溶液,为了避免发生这种现象，设计如下图（书P71图4-1）所示的原电池装置，你能解释它的工作原理吗？,在探究实验的装置中架上盐桥连通，看有什么现象？,电流计指针回到零点， 说明无电流， 未构成原电池。,电流计指针偏转， 有电流通过电路， 是原电池装置;,(2)然后取出盐桥，又将看到什么现象?,实验现象：,1、确定该原电池的正、负极，并写出原电池中的两个电极反应和电池反应方程式。 2、判断电子的流动路线及溶液中阴、阳离子移动趋势？ 3、盐桥起什么作用？,交流研讨,负极(锌片): Zn2e- = Zn 2+ (氧化反应),正极(铜片

5、): Cu2+ 2e- = Cu (还原反应),电池反应(总化学方程式): Zn + Cu2+ = Zn 2+ + Cu,电池符号: Zn ZnSO4 CuSO4 Cu 负极 盐桥 正极,工作原理,盐桥中通常装有含琼胶的KCl饱和溶液,此装置优点：能稳定长时间放电,1)沟通内电路，形成闭合回路。,由于盐桥(如KCl)的存在,其中阴离子Cl-向_溶液扩散和迁移,阳离子K+则向_溶液扩散和迁移,分别中和过剩的电荷,保持溶液的电中性,因而放电作用不间断地进行,一直到锌片全部溶解或 CuSO4溶液中的Cu2+几乎完全沉淀下来.若电解质溶液与KCl溶液反应产生沉淀.可用NH4NO3代替KCl作盐桥.,盐

6、桥的作用：,2)平衡电荷。,由两个半电池组成原电池的工作原理,（1）把氧化反应和还原反应分开在不同区域进行，再以适当方式 连接，可以获得电流。,在这类电池中，用还原性较强的物质作为_，_向外电路提供电子；用氧化性较强的物质作为_，_从外电路得到电子。 在原电池的内部，两极浸在电解质溶液中，并通过阴阳离子的定向运动而形成内电路。,（2）电解质溶液和电极材料的选择,（电池的电极必须导电）,电解质溶液一般要能够与_发生反应。但若是两个半反应分别在两个烧杯中进行，则左右两个烧杯中的电解质溶液应 与电极材料具有相同的阳离子。,（3）原电池的负极的判断方法,根据电子流动方向:电子流_的极,根据电极材料:较

7、_的极 根据电极发生的反应：发生_反应的极 根据现象：质量_或者_气泡冒出的极 根据溶液中离子的移动方向：_离子移向的极,化学电池的组成,能导电的物质,还原性较强的物质(多是金属电极本身),氧化性较强的物质,酸溶液 碱溶液 盐溶液 或 熔融液,小结,流出电子,流入电子,氧化反应,还原反应,1(2010余姚高二质检)以下能形成原电池的是(),2.一个电池反应的离子方程式是 Zn+Cu2+=Zn2+ +Cu,该反应的的原电池正确组合是（ ）,C,3.某金属能跟稀盐酸作用发出氢气,该金属与锌组成原电池时,锌为负极,此金属是( ) A.Mg B.Fe C.Al D.Cu,B,4.由铜锌和稀硫酸组成的原

8、电池工作时,电解质溶液的pH( ) A.不变 B先变大后变小 C逐渐变大 D.逐渐变小,C,ac d b,能力提升,2.下列制氢气的反应速率最快的是（ ） A.纯锌和1mol/L 硫酸； B.纯锌和18 mol/L 硫酸； C.粗锌和 1mol/L 盐酸； D.粗锌和1mol/L 硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。,D,镁逐渐溶解,铝极上有气泡冒出,电流表指针发生偏转；,Mg2e-=Mg2+,化学,电,Al,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2,练习3,1)若烧杯中溶液为稀硫酸,则观察到的现象.,正极是 ； 负极反应式为: . 该装置将 能转化为 能.,2)若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液, 则负极反应式为 , 总反应方程为 .,6H2O 6e 6OH 3H2,正极反应式为,2Al+8OH- - 6e- =2AlO2-+4H