2、电能转化为化学能——电解.pptx

1、第四章 电化学基础,第一节 原电池,【学习目标】,1.进一步了解原电池的工作原理和构成 原电池的条件； 2.能够写出电极反应式和电池反应方程式； 3.初步学会自主设计原电池。,【复习回顾】,一、原电池的基础知识,1、概念：,将化学能转化成电能的装置叫做原电池。,两个活泼性不同的电极,2、构成原电池的条件：,两极均插入电解质溶液中,形成闭合回路,能自发的发生氧化还原反应。（本质）,负极（活泼） ： 电子流出 正极（不活泼）：电子流入,e-,e-,2下列各装置能形成原电池的是( ),Zn 2e - = Zn 2+,2H+ + 2e- = H2,（氧化）,（还原）,负极 失电子,正极 得电子,总反应

2、：Zn + 2H+ = Zn2+ + H2,（氧化还原反应）,（锌片）：,（铜片）：,将氧化还原反应的电子转移变成电子的定向移动，即将化学能转化成电能。,3、原电池工作原理,答案：A,4、原电池正负极的判断（小组讨论）,电极增重或产生气泡,电极溶解,还原反应,氧化反应,阳离子移向的电极,阴离子移向的电极,电子流入,电子流出,较不活泼的金属或能导电的非金属,较活泼的金属,正极,负极,判断依据,要点一：判断正负极,4如图，下列说法不正确的是(), A在装置中锌棒逐渐变细，铜棒无变化 B在装置中锌棒逐渐变细，铜棒逐渐变粗 C在装置中部分化学能转化成了电能 D在、装置中锌棒均被氧化,二、对锌铜原电池工

3、作原理的进一步探究,【探索新知】,负极,Zn2e- = Zn2+,正极,Cu2+ + 2e- = Cu,此类原电池无法产生持续稳定的电流，能量转换率较低！,有没有什么改进措施呢？,锌片与硫酸铜不直接接触,ZnSO4溶液,CuSO4溶液,？,如何改进原电池装置？,盐桥,介绍盐桥,盐桥中一般装有饱和KCl溶液和琼脂制成的胶冻; 琼脂的作用是防止管中溶液流出; K+和Cl-能在胶冻内自由移动。,盐桥的作用： 连接内电路，形成闭合回路； 平衡电荷,使原电池不断产生电流。,能产生持续 稳定的电流，提高了能量转换率。,改进后的优点：,盐桥原电池工作原理：,负极(锌片)：,Zn - 2e- = Zn2+,正

4、极(铜片)：,Cu2+ + 2e- = Cu,电池总反应：,Zn+Cu2+ = Zn2+Cu,锌半电池,铜半电池,3.依据氧化还原反应： 2Ag+Cu=Cu2+ 2Ag 设计的原电池如图 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 ；X电极上发生的电极反应为 _ 。 3）外电路中的电子是从_电极流向_电极。,Cu,AgNO3,正,2Ag+ + 2e- = 2Ag,Cu - 2e- = Cu2+,Cu,Ag,2e-,例如：Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu,三、原电池的设计,Zn - 2e- = Zn2+,Cu2+ + 2e

5、- = Cu,【设计要点】 1)根据电池反应写出电极反应 2)找出两极材料(电极材料) 3)找出电解质溶液 4)形成闭合回路,从理论上讲，任何一个自发的氧化还原反应，都可以设计成原电池。,e-,2e-,CuSO4溶液,Pt,C,【知识应用】,ZnSO4溶液,CuSO4溶液,负极中的电解质溶液应与电极材料具有相同的阳离子。,例如：Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu,2e-,4.根据下式所表示的氧化还原反应设计一个原电池： Cu 2FeCl3 = CuCl2 2FeCl2 装置可采用烧杯和盐桥，画出装置简图。 注明原电池的正极和负极； 注明外电路中电子的流向； 写出两个电极上的电极反应；,

6、(小组协作设计）,1.（2010广东高考）铜锌原电池工作时，下列叙述正确的是（ ） A、正极反应为：Zn2e = Zn2+ B、电池反应为：Zn+Cu2+ = Zn2+ +Cu C、在外电路中，电子从负极流向正极 D、盐桥中的K+移向ZnSO4溶液,能力提升,BC,2.（2009福建质检）某原电池构造如下图所示。下列有关叙述正确的是（ ） A在外电路中，电子由银电极流向铜电极B取出盐桥后，电流计的指针仍发生偏转C外电路中每通过0.1mol电子，铜的质量理论上减小6.4gD原电池的总反应式为： Cu + 2AgNO32Ag + Cu(NO3)2,D,能力提升,3. 镁铝电极在稀H2SO4中构成原电池时，正、负极分别是什么？若将电解质溶液改为NaOH溶液，正、负极又分别是什么？分别写出两种溶液中的电极反应。,在稀H2SO4中，正极为Al，负极为Mg，电极反应为: 负极：Mg 2e- = Mg2 正