高二化学原电池

第四章电化学基础2020年6月12日星期五第一节原电池-------原电池工作原理第一节原电池（1）[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原电池的工作原理温故知新1、原电池：把化学能转化为电能的装置。2、构成原电池的条件（1）有二种活泼性不同的金属（或金属与非金属）做电极；（2）两电极在电解质溶液中；（3）形成闭合回路;（4）有自发的氧化还原反应。（极、电、路、自发）原电池的工作原理练习判断下列装置是否能形成原电池？ABCDEFCDE原电池的工作原理自主探究1实验1.将锌片加入CuSO4溶液中，测量溶液温度的变化，分析能量变化的情况。记录实验1的现象和结论。现象：锌片溶解,有红色物质析出,温度计显示温度迅速上升.结论（反应的实质）：Zn+Cu2+＝Zn2++Cu化学能热能原电池的工作原理自主探究1实验2.如果锌片加入CuSO4溶液的反应是放热反应，请设计实验将该反应释放的能量转化为电能并实施你所设计的实验。试剂和仪器：CuSO4溶液，锌片，铜片，温度计，检流计，导线，大烧杯。思考并设计实验方案，预测实验2的现象和结论。原电池的工作原理实验2.自主探究1现象：结论：锌片溶解而变细,铜上有红色物质析出,电流计指针发生偏转.Zn-2e-=Zn2+Cu2++2e-=CuZn+Cu2+＝Zn2++Cu2e-化学能电能原电池的工作原理思考与讨论该电池的电子流向？电极反应？原电池的工作原理A锌e-e-—铜SO42-Cu2+SO42-Cu2+Cu2+Zn2+Cu2+Cu2+SO42-CuSO4溶液Cu2+SO42-e-e-e-e-+思考与讨论该电池的电子流向？电极反应？原电池的工作原理原理分析：负极:氧化反应正极：还原反应1、电极反应Zn-2e-Zn2+Cu2++2e-Cu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。总反应：Zn+Cu2+＝Zn2++Cu原电池的工作原理A锌镁ZnSO4溶液如果用比锌活泼的金属镁代替铜片，用ZnSO4溶液代替CuSO4溶液与锌组成原电池，如何判断正负极？锌片上将发生什么电极反应？思考原电池的工作原理电极反应式：Mg-2e-+2OH-Mg(OH)22H2O+2e-H2↑+2OH-负极（—）：失去电子——氧化反应正极（+）：得到电子——还原反应思考原电池中电极反应的反应物一定来源于电极材料和电解质溶液吗？原电池的工作原理思考：CuZn下列装置能否实现化学能向电能的转化？如果不行，将如何改进使其形成原电池？ZnSO4溶液CuSO4溶液原电池的工作原理思考：CuZnZnSO4溶液CuSO4溶液盐桥：在U形管中装满用饱和KCl溶液和琼胶作成的冻胶。改进的装置：原电池的工作原理交流研讨：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？4、该装置与普通锌铜原电池相比，有什么不同的地方？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。原电池的工作原理盐桥的作用：使Cl-向锌盐方向移动，K+向铜盐方向移动，使Zn盐和Cu盐溶液一直保持电中性，从而使电子不断从Zn极流向Cu极，使电流持续传导。Zn-2e-=Zn2+Cu2++2e-=Cu总反应：Zn+Cu2+＝Zn2++Cu原电池的氧化反应和还原反应分别在两个电极上进行，两个原电池装置本质上是完全相同的。原电池的工作原理练习：为获得较长时间的稳定电流,如何将由“Zn-稀H2SO4-Cu”组成的原电池（如左下图）进行简单改装？CuZnH2SO4AZnSO4H2SO4AZnCu你知道了吗随堂检测1、把金属甲和乙分别插入稀硫酸中，观察到金属甲表面有气泡产生，金属乙表面无气泡产生，此实验说明甲的金属活动性比乙的；若把这两种金属用导线连接后平行插入稀硫酸中，则可观察到金属的表面有气泡产生，一段时间后金属的质量减少。强乙甲2、已知氧化还原反应Cu＋2FeCl3=2FeCl2＋CuCl2，利用这一反应设计一个原电池，画出示意图，标出电极材料，电解质溶液，写出电极反应式。CuCl2FeCl3ACuC正极：负极：总反应：CuCu2++2e-2Fe3++2e-2Fe2+2Fe3++Cu＝2Fe2++Cu2+CuZn2e-Cu2+2e-Cu2+CuCuZn2+CuSO4溶液Zn2+CuZn2e-Cu2+2e-Cu2+CuCuZn2+CuSO4溶液Zn2+