选修四---第四章电化学基础第一节原电池课件---上课用

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高二化学组：汪海江授课班级：高二（13）班2【光荣榜】优秀个人：王维那迪杨秀兰谢昕陈诗玉刘馨忆李曼荣优秀小组：第一组第三组第八组3【知识回顾】1、任何化学反应都能设计成原电池（）2、任何氧化还原反应都能设计成原电池（）3、原电池反应一定是氧化还原反应（）VXX【注意】只有能自发进行的氧化还原反应才能设计成原电池。4氧化反应Zn-2e-=Zn2+铜锌原电池电解质溶液失e-，沿导线传递，有电流产生还原反应2H++2e-=H2↑阴离子阳离子负极正极一、原电池1、定义：2、原电池反应的本质：3、原电池工作原理：外电路内电路原电池是将化学能转化为电能的装置氧化还原反应4、实验探究：形成原电池的条件（可以）（可以）（不可以）形成条件一：活泼性不同的两个电极第一组实验③（可以）（不可以）形成条件二：要有电解质溶液第二组实验4、实验探究：形成原电池的条件第三组实验4、实验探究：形成原电池的条件形成条件三：必须形成闭合回路（不可以）（可以）形成原电池的条件（1）有两种活动性不同的金属（或一种是非金属单质或金属氧化物）作电极；（2）要有电解质溶液；（3）两极相连形成闭合电路。CuZnH2SO4CuFeNaCl溶液CuFeNaCl溶液CuZn酒精CuZnH2SO4H2SO4ABCDEFGnZnZ4OS2HuC4OS2H1.判断下列哪几个装置能形成原电池？VXVXXVX【练习】10【小试身手1】任务：每组各设计一个原电池，画出草图5、原电池正负极的判断方法微观判断（根据电子流动方向）电子流出的电极电子流入的电极——负极——正极一般较活泼的电极材料较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——负极工作后，有气泡冒出的电极为正极发生氧化反应的电极发生还原反应的电极宏观判断：①根据电极材料②根据原电池电极发生的反应③根据电极增重还是减重④根据电极有气泡冒出：——负极——正极12任务：在所设计的原电池中标出以下内容：（1）电池的正负极，电解质溶液（2）标出电子的流动方向【小试身手2】13解释：造成的主要原因：由于锌片与CuSO4溶液直接接触，在反应一段时间后，难以避免溶液中有Cu2+在锌片表面被直接还原，一旦有少量铜在锌表面析出，即在负极（锌）表面也构成了原电池，进一步加速铜在负极表面析出，致使向外输出的电流减弱。当锌片表面完全被铜覆盖后，反应终止了，也就无电流再产生了。【对锌铜原电池工作原理的进一步探究】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？【提出问题】将锌片和铜片置于CuSO4溶液中形成的原电池，如果用它做电源，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。14实验三（书71页实验4-1）实验探索实验现象：分析：改进后的装置为什么能够持续、稳定的产生电流？盐桥在此的作用是什么？参考教材72页有盐桥存在时电流计指针发生偏转，即有电流通过电路。取出盐桥，电流计指针即回到零点，说明没有电流通过。15盐桥的作用：由于盐桥（如KCl）的存在，其中阴离子Cl-向ZnSO4溶液扩散和迁移，阳离子K+则向CuSO4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。（2）平衡电荷，使溶液保持电中性。在整个装置的电流回路中，溶液中的电流通路是靠离子迁移完成的。Zn失去电子形成的Zn2+进入ZnSO4溶液，ZnSO4溶液因Zn2+增多而带正电荷。同时，CuSO4则由于Cu2+变为Cu，使得SO42-相对较多而带负电荷。溶液不保持电中性，这两种因素均会阻止电子从锌片流向铜片，造成电流中断。（1）使整个装置构成通路，代替两溶液直接接触。16负极：较活泼金属（M）电极反应：M-ne-=Mn+(氧化反应)正极：较不活泼金属或能够导电的非金属（A）电极反应：Nm++me-=N(还原反应)6、电极反应方程式的书写方法17（1）影响化学反应速率（2）揭示钢铁腐蚀的原因及防止钢铁腐蚀的方法（3）判断金属活动性强弱（4）制作化学电源7、原电池原理的主要应用：18请结合组成原电池的条件，将氧化还原反应：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+设计成一个原电池。1、电解液：。2、电极材料：正极，负极。3、电极反应式：负极:.正极:.1、电解液：硫酸铜、氯化铜、硝酸铜等可溶性铜盐溶液2、电极材料：负极：铁正极：铜、石墨或比铁不活泼的其他金属Fe－2e-=Fe2+Cu2++2e-=Cu制作化学电源19【小结】１、定义:原电池把化学能转化成电能的装置。2、原电池的工作原理负极正极电子流向电流流向3、形成原电池的条件4、原电池的正负极的判断方法5、原电池电极反应式的书写6、原电池原理的主要应用