化学：4.1《原电池》课件(新人教版选修4)

[看课文](p70)回答:1.化学能与电能之间的转换过程应遵循什么原则？怎样才能实现这种转化？在设计这种转化的时候应该注意什么？它对这种转化的效率起什么作用？2.什么叫电化学？电化学反应怎样分类？每一类型中能量如何转换？电化学有哪些主要的、常见的应用？[目标]:1.进一步了解原电池的工作原理，能写出其电极反应和电池反应方程式；2.了解常见的化学电源的种类及其工作原理，知道其生产、生活与国防中的实际应用；3.了解电解池的工作原理，知道电解在氯碱工业、电镀、电冶金方面的应用；4.能解释金属发生电化学腐蚀的原因，认识金属腐蚀的危害，知道防护金属腐蚀的方法，并能从实验探究中获得体会。[重点]：1.原电池的工作原理和应用，原电池原理方程式、电极反应的书写；2.电解原理和应用，电镀、电解饱和食盐水、电冶金、电极反应及电解反应方程式的书写，金属防腐的方法。[难点]：1.化学电源电极反应方程式的书写；2.电解反应方程式的书写；3.金属的电化学腐蚀第四章电化学基础第一节原电池[目标]：1.理解原电池的工作原理，能正确书写电极(半电池)反应式；2.理解原电池溶液阴阳离子的移动方向；3.了解盐桥在原电池中的应用；4.理解与掌握原电池原理在化学中的应用。[重点]：原电池的工作原理[难点]：电极(半电池)反应、电池反应方程式的书写ZnCuGH2SO4（1）GZnZnH2SO4（2）GFeCH2SO4（3）GZnCuC2H5OH（4）GZnCuCuSO4CuSO4（5）是是[复习回忆]：1.判断以下哪些是原电池？CuSO4溶液e-该装置：把化学能转变成电能一.形成原电池的几个条件是：1.两个活泼性不同的电极;2.电解质溶液;3.形成闭合回路。本质和核心:发生自发氧化还原反应二.原电池工作原理、组成：正极反应：得到电子（还原反应）负极反应：失去电子（氧化反应）(电池)总反应：正极反应+负极反应(电子得失总数相等时才可相加)GZnCuZnSO4CuSO4KCl实验探究:由盐桥连接的两溶液保持电中性，两个烧杯中的溶液连成一个通路。导线的作用是传递电子，沟通外电路。而盐桥的作用则是沟通内电路(课本p72)。此电池的优点：能产生持续、稳定的电流。其中,用到了盐桥。什么是盐桥？盐桥中装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的胶冻,胶冻的作用是防止管中溶液流出。盐桥的作用是什么？盐桥可使由它连接的两溶液保持电中性,否则锌盐溶液会由于锌溶解成为Zn2+而带上正电,铜盐溶液会由于铜的析出减少了Cu2+而带上了负电。盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移,使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行。导线的作用是传递电子,沟通外电路。而盐桥的作用则是沟通内电路。原电池有2个半电池组成：半电池反应也就叫电极反应GZnCuZnSO4CuSO4写出其电极反应式CuSO4FeCuCuSO4CuSO4FeSO4FeCu该原电池反应原理?电极反应式和总方程式.[思考讨论]1.根据氧化还原反应电子转移判断电极反应。2.根据电极反应确定合适的电极材料和电解质溶液利用刚才Fe+Cu2+=Fe2++Cu,设计一个原电池.CuFeCuSO4FeSO4化合价升高失2e-化合价降低得2e-[逆向思维]：[Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2]化合价降低得2e-Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+化合价升高失2e-[思考讨论]：利用此氧化还原反应来设计原电池，写出电极反应式。并画出装置图CuCl2FeCl3CuC离子方程式:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+三.原电池中的几个判断:1.正极、负极的判断：正极：较不活泼电极、得电子的电极、电子流入电极、起还原反应电极、电流流出电极、阳(阴)离子靠近(离开)的电极、氧化剂起反应电极。负极：较为活泼电极、失电子的电极、电子流出电极、起氧化反应电极、电流流入电极、阳(阴)离子离开(靠近)的电极、还原剂起反应电极。[思考]:那种方法更可靠？那种方法要综合看？2.电流方向、电子流向、阴阳离子的流向的判断(可逆推)：电流方向：正→负电子流向：负→正电解质溶液中离子在原电池中运动方向的判断：阳离子:向正极区移动(离开负极想得电子)；阴离子:向负极区移动(靠近正极想失电子)。Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag化合价升高失2e-化合价降低得2e-电极：负极是Cu，正极可以是Ag或C等。电极反应式：负极：Cu–2e-=Cu2+正极：2Ag++2e-=2Ag电解液：AgNO3或者：Cu(NO3)2、AgNO3[思考讨论]：利用该反应设计原电池总结1.复习回忆了原电池的形(组)成。2.进一步了解原电池的反应原理,正确书写电极反应式(半电池反应)3.利用氧化还原反应原理设计了原电池。[训练].1.判断是否构成原电池,是的写出原电池原理。(1)a.镁铝/硫酸;b.铝碳/氢氧化钠；c.锌碳/硝酸银;d.锌铜/水;e.铁铜在硫酸中短路.；f.锌铁/乙醇;g.硅碳/氢氧化钠(2)a.[锌铜/硫酸(无导线)；b.碳碳/氢氧化钠]若一个碳棒产生气体11.2L,另一个产生气体5.6L,判断原电池正负极并求锌片溶解了多少克？设原硫酸的浓度是1mol/l,体积为3L,求此时氢离子浓度。(3)银圈和铁圈用细线连在一起悬在水中,滴入硫酸铜,问是否平衡?(银圈下沉)(4)Zn/ZnSO4//CuSO4/Cu盐桥(充满用饱和氯化钠浸泡的琼脂);(5)铁和铜一起用导线相连插入浓硝酸中;镁和铝一起用导线相连插入氢氧化钠中.2.熔融盐燃料电池具有高的放电效率,因而受到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2的混合气为正极助燃气,已制得在650℃下工作的燃料电池,试完成有关的电极反应式：负极反应式为：2CO+2CO32--4e-=4CO2正极反应式为：2CO2+O2+4e-=2CO32-电池总反应式：2CO+O2=2CO2螺蛳粉无存恐怕已经是确信无疑的事情了。而回家探亲的张老乡还全然不知道这里已经遭受到如此大的灾难，还在兴致勃勃地准备携家眷前来呢。即使听到这里已经遭难的消息时，大概也已经是在南下的途中了。如果他一定要来看个究竟，到时候全家人可如何在这个遭受了如此大劫难的汉口镇上落脚啊！想到这些，耿老爹不禁潸然泪下。大水退去之后，耿家父子们首先是清理开楼梯，然后下得楼来将门里的淤泥铲开一个空间。打开门后，再将一楼内地板上和窗台上的淤泥全部清理到门外面的路边儿上。最后，耿英拿钥匙好不容易打开抽屉上的小锁子，用力拉开抽屉将零用的散碎银子和铜板全部取出来，用一小块布包了拿到楼上清理干净。只可惜了多半店铺的粮油米面，全部都给毁掉了。再继续清理到小院儿里，发现驴和平车，以及简易车棚早已没了踪影，而且水井已经被浑水倒灌，恐怕在短期内不能再用了。说起来，耿家父子四人应该是很幸运的了。无情的洪水虽然冲走了立下汗马功劳的毛驴和平车，损失了一楼店铺内所有的粮油米面，但四个人全都安然无恙，而且手里还尚有一些银两，不至于两手空空的。此外，二楼上还存有一些粮油米面和一大水缸的饮用水，勉强维持几日问题还不算太大。接下来的几天，幸存下来的一些人开始清理街道，而更多的人则已经在准备或开始纷纷外逃了。原来，这次长江决堤只发生在北岸，南岸一点儿没有受到损害，这些人是准备渡江南下谋生的。前思后想一番之后，耿老爹和三个孩子商量：“这场大水，已经使周围数百里今年不可能再有多少收成了，而且镇上的人口也损失了一大半。看来，咱们的粮油零售店已经不可能在这里继续维持下去了。我想啊，现在唯一的办法只能是过江去再做打算了。”耿正兄妹三人面面相觑。听爹爹说得在理，都点头称是。于是，耿老爹当即拍板：“事不宜迟，那我们及早准备动身。”没有了毛驴和平车，耿老爹和耿正只能四处寻找扁担和箩筐。但是，在这场罕见的大洪灾之后，偌大的汉口镇已经被洗劫一空，像扁担和箩筐这一类的家伙什儿，大多已经随着洪水漂走了。父子俩人转了大半天，好不容易才寻得一副，耿老爹不惜重金买了下来。由于小二楼的房主已经在这场大洪灾中遇难了，所以，耿老爹不需要交涉退房事宜，收拾好自己的东西抬腿走人即可。想到张老乡在临别时曾经说，待十一月里返回来之后要亲自到店铺送书信来，耿老爹的心里一阵阵作痛。他找出纸墨和笔，为张老乡写了一纸留言贴在门上。尽管明知张老乡即使真得返回汉口镇，也是百日之后的事情了。这期间风吹日晒雨淋的，加上楼房易主，张老乡到时候能够看到留言的机会是极小的，但耿老爹还是很认真地写了。耿老爹在留言上仔细说明，自己在这里