高二化学选修4_原电池课件

电池反应（总化学方程式）：Zn + Cu2+ = Zn
2+
-
2+
+ Cu
盐桥的作用： （1）使整个装置构成通路，代替两溶液直接接触。 （2）平衡电荷。 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。取出盐桥，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。 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。若电解质溶液与KCl 溶液反应产生沉淀，可用NH4NO3代替KCl作盐桥。
1、下列装置中电流表指针会发生偏转的 是（ 3 ）
2、锌铜原电池产生电流时，阳离子 （B ） A 移向Zn 极，阴离子移向Cu 极 B 移向Cu 极，阴离子移向Zn 极 C 和阴离子都移向Zn极 D 和阴离子都移向Cu 极
3、把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸 中，用导线两两相连组成原电池。若a、b 相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d 到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡， b、d相连时，b上有大量气泡产生，则四 种金属的活动性顺序由强到弱的为 ( ) A． a > b > c > d B． a > c > d > b C．c > a > b .> d D．b > d > c > a
根据反应： Zn+ CuSO4 =ZnSO4+Cu 设计一个原电池，并进行试验。
试验现象：
1、电流表指针偏移， 但不稳定。 2、锌级上沉积一层有 色物质。
问题：判断正负级，写出电极反应式：
• 当电解质溶液为CuSO4溶液时： • Zn电极是____ 负 极，其电极反应为 Zn－2e- =Zn2+ _____________ 该反应是________ 氧化 反应； 正 极，其电极反应为 • Cu电极是____ Cu2+ +2e- = Cu 还原 反 _______________, 该反应_____ 应.
B
4、利用下面反应设计原电池选择电极材料和电 解质溶液，写出电极方程式；并画出原电池简意 图。 化合价升高失2e
Cu+ 2 AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Ag
化合价降低得2e-
电极反应式：
Cu
3
负极：Cu – 2e- = Cu2+ 正极：2Ag+ + 2e- = 2 Ag
C
3
电极：负极是Cu，正极可以是 Ag或C) 等。 Cu(NO AgNO
电解液： Cu(NO3)2 、AgNO3
复习回顾
1、原电池是______________________ 将化学能转化为电能 的装置。 原电池反应的本质是____________________ 反应。 氧化还原反应 2、如右图所示，组成的原电池： （1）当电解质溶液为稀H2SO4时： 负 （填“正”或“负”）极， Zn电极是____ 其电极反应为_______________ Zn－2e- = Zn2+ ，该反应 氧化 （填“氧化”或“还原”，下同）反应； 是______ Cu电极是______ 正 极，其电极反应为 2H+ +2e- =H2↑ _______________, 该反应是_________ 还原 反应。
此电池的优点： 能产生持续、稳 定的电流。
盐桥制法：1)将热的琼胶溶液倒入U形管中(注意不要产
生裂隙)，将冷却后的U形管浸泡在KCl或NH4NO3的饱和 溶液中即可。2)将KCl或NH4NO3的饱和溶液装入U形管， 用棉花都住管口即可。
总结
• 1、复习回忆了原电池的形成。 • 2、进一步了解原电池的反应原理， 正确书写电极反应式。 • 3、利用氧化还原反应原理设计了原 电池。
一、对锌铜原电 池工作原理的进一步探究
提出问题： 如果用上述原电池做电源，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。 这是什么原因造成的呢？有没有什么改进措施？
造成的主要原因：由于锌片与硫酸铜直接接触，溶液中 的铜离子在锌表面得到电子直接还原成铜单质，这样在 负极也构成了原电池，进一步加速铜在负极锌表面析出， 使向外输出的电流强度减弱，当锌表面完全被覆盖后， 不在构成原电池，不在有电流输出。 为了避免发生这种现象，同学们有什么好的方法？
实验探索
实验三（书71页实验4-1） 实验现象： 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。
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 第三段
有盐桥的原电池的工作原理：
盐桥中通常装有含琼胶 的KCl饱和溶液
第四章 电化学基础
第一节 原电池（第一课时）
知识与技能： 1、使学生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、通过分组实验培养学生观察能力与分析思维能力； 过程与方法： 通过复习引导学生以问题为中心的学习方法，学会发现问题、解决问题、归纳问 题的方法；加深理解实践→认识→再实践→再认识的辨证唯物主义的思维方法； 情感态度价值观： 通过一些视屏导入激发学生去探究过程，使学生增强探索化 学反应原理的兴趣，树立学习和研究化学的志向。 教学重点： 进一步了解原电池工作原理和构成条件；能够写出电极反应 式和电池反应方程式。 教学难点： 原电池的工作原理
一、原 电 池 原 理
外电路
失e，沿导线传递，有电流产生
氧化反应
还原反应
负极
Zn-2e=Zn2+
阴离子
铜锌原电池 正极
2H++2e- =H2
阳离子
阳离子 电解质
溶液
内电路
二、实验探究形成原电池的条件
（可以）
（可以）
（可以）
形成条件一： 活泼性不同的两个电极
（不可以）
负极：较活泼的金属 正极：较不活泼的金属、石墨等
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实验探究形成原电池的条件
（可以）
（不可以）
形成条件二：电极需插进电解质溶液中；
实验探究形成原电池的条件
可以
（不可以）
形成条件三：必须形成闭合回路
（2）组成原电池的条件
（1）有两种活动性不同的金属（或一种是非金属单质 碳或金属单质铂）作电极。 （2）电极材料均插入电解质溶液中。 （3）两极相连形成闭合电路。 （4）内部条件：能自发进行氧化还原反应。
此装置优点：能稳定长 时间放电
一、对锌铜原电池工作原理的进一步探究 请同学们考：
指出上述原电池装置电池的正负
极，并分别写出其中负极和正极 的电极反应式以及该电池的总反 应方程式。
ZnSO4溶液 溶液 CuSO4
负极（锌片）： Zn－2e =Zn （氧化反应） 2+ 正极（铜片）： Cu +2e =Cu （还原反应）