选修4原电池公开课课件

选修4第四章电化学基础第一节原电池曹晓妹1.活泼性不同的两电极2.两电极都接触电解质溶液3.两极和电解质溶液形成闭合回路4.自发的氧化还原反应原电池的构成条件:实验探究：原电池的形成条件仪器：两个锌电极，一个铜电极电流表导线试剂：硫酸铜硫酸锌乙醇请根据反应：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu设计一个原电池正极负极装置图电解质溶液电极材料电极反应思考与交流氧化反应还原反应(–)(＋)Zn-2e-=Zn2+Cu2++2e-=Cu硫酸铜溶液ZnCue-SO42-Cu2+AZn+Cu2+=Zn2++CuCu原电池的工作原理锌片失去电子，铜离子得到电子，两极之间溶液离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动，构成闭合回路，使两个电极反应不断进行，发生有序的电子转移过程，产生电流。1.此原电池不能获得稳定电流的根本原因是什么？2.怎么避免这一“隐患”的发生？原因分析实验探究一1.锌与硫酸铜直接接触反应，生成铜，铜在锌表面析出后，与CuSO4溶液一起形成了原电池，产生的电流并没有经过电流表，所以电流表读数减小，当锌的表面完全覆盖一层铜时，就形成不了原电池，电流为零。2将锌与硫酸铜溶液分开交流研讨：1、在盐桥插入之前，检流计指针是否发生偏转？2、在盐桥插入之后，检流计指针是否发生偏转？3、左右烧杯中各发生了什么反应？半电池：包括电极材料和电解质溶液，两个隔离的半电池通过盐桥连接起来。实验探究二请通过实验器材设置带盐桥的锌铜硫酸铜原电池锌半电池铜半电池电极反应：负极：正极：总反应：Cu2++2e-=CuZn－2e-=Zn2+Zn+Cu2+=Zn2++Cu锌铜原电池（盐桥）ZnSO4溶液CuZnCuSO4溶液盐桥问题解决SO42－Zn2+e－e－SO42－Cu2+K+盐桥工作示意图CuZnK+Cl－K+Cl－K+Cl－K+Cl－K+Cl－Cl－K+K+Cl－K+K+K+Cl－Cl－K+Cl－Cl－Cl－1、勾通内电路，避免电极材料与电解质溶液的直接接触2.平衡电荷，使溶液呈电中性请思考如何检验Cl-的移动？讨论归纳得出结论两种原电池有何相同点和不同点？相同点：都利用了氧化还原反应原理，都有导电性不同的两个电极;都能产生电流；外电路均是电子的定向移动，内电路均是离子的定向移动。不同点：1两个半反应在同一区域进行,电流不稳定.2两个半反应在不同区域进行,中间用盐桥连接,电流持续、稳定.优点：1.有效避免了电极材料与电解质溶液的直接反应，增加了原电池的使用寿命2.能够产生持续稳定的电流，提高了原电池的使用效率使用了盐桥的原电池有什么优点？知识递进优点：1.有效避免了电极材料与电解质溶液的直接反应，增加了原电池的使用寿命。2.能够产生持续稳定的电流，提高了原电池的使用效率使用了盐桥的原电池有什么优点？是否所有的原电池中都要使用盐桥装置，避免电解质溶液与电极材料的接触？有没有一种电池，电极材料不与电解质溶液反应呢？请思考？？燃料电池介绍燃料电池是使氧化剂和还原剂反应直接产生电流的一种原电池，它与其它电池不同，它不是把氧化剂和还原剂全部贮存在电池内，而是在工作时，不断从外界输入，同时把电极反应产物不断排出电池。燃料电池的正极和负极都用多孔碳或多孔铂等制成，从负极连续通入可燃性气体，从正极连续通入氧气或空气，电解液可以用酸、碱、或中性溶液把两个电极隔开。燃料电池的最终产物和燃烧时的产物相同。迁移与应用下图为氢氧燃料电池原理示意图,按照此图的提示,下列叙述不正确的是()A.a电极是负极B.b电极的电极反应为:4OH--4e-2H2O+O2↑C.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源D.氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置如根据以下两个反应设计的原电池如下表所示：原理负极正极电解质溶液电极反应2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2CuC(Fe3＋)FeCl3负极：Cu－2e－===Cu2＋正极：2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋Pt(H2)Pt(O2)KOH负极：2H2＋4OH－－4e－===4H2O正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－2H2＋O2=======碱性溶液2H2OH2CCuFeCl3CuSO41依据氧化还原反应：2Ag+(aq)+Cu(s)==Cu2+(aq)+2Ag(s)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。CuAgNO3正XAgCu–2e-=Cu2+2Ag++2e-=2Ag练习反馈有人设计出利用CH4和O2的反应，用铂电极在KOH溶液中构成原电池。电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧，则下列说法正确的是()。①每消耗1molCH4可以向外电路提供8mole－②负极上CH4失去电子，电极反应式：③负极上是O2获得电子，电极反应式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－④电池放电后，溶液pH不断升高A．①②B．①③C．①④D．③④【练习2】►CH4＋10OH－－8e－===CO2－3＋7H2OA一种新型熔融盐燃料电池具有高发电效率。现用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，一极通CO气体，另一极通O2和CO2混合气体，其总反应为：2CO＋O2===2CO2。则下列说法中正确的是()。A．通CO的一极是电池的正极B．负极发生的电极反应是：O2＋2CO2＋4e－===2CO32-C．负极发生的电极反应是：CO＋2CO32--2e-=2CO2D．正极发生氧化反应【练习3】►C4:控制适合的条件，KI溶液过量，将反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2设计成如下图所示的原电池。下列判断正确的是()A．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋发生氧化反应B．反应开始时，乙中石墨电极的反应式：I2＋2e－=2I－C．电流计读数为零时，在甲中加入KSCN溶液，出现血红色D．电流计读数为零时，反应处在停止状态C