人教版选修4第四章第一节 原电池的工作原理及应用（30张PPT）.ppt
电化学基础原电池,实验1：向一只小烧杯中加入1.0molL-1CuSO4溶液30ml,再加入适量锌粉，用温度计测量溶液的温度，观察温度变化。,指出实验中能量变化的主要形式,化学能转化为热能,除了转化为热能之外，还有其它的转化形式吗？,知识回顾,1.判断下列装置是否能构成原电池,原电池形成条件,1.（1）判断下列装置是否能构成原电池,原电池工作原理,氧化反应,还原反应,有闭合回路,(),(),e-,A,电解质溶液,一般有还原性差异的材料作两个电极,C石墨,知识回顾,现象,Zn也会和CuSO4直接反应,存在缺陷！,逐渐溶解（质量减小）,有红色物质析出（质量增加）,示数不稳定,一定时间后能看到的现象,1.如何避免Zn与CuSO4溶液反应？,思考与交流,应把Zn与CuSO4溶液分开把锌放在另一个烧杯中,Cu,Zn,CuSO4溶液,Zn2+,SO42-,A,2.烧杯中加什么溶液？,思考与交流,不与锌反应的溶液，一般加金属对应的盐溶液。,为什么？,3.安培表指针会偏转吗？,4.怎样构成闭合回路？,盐桥中通常装有含KCl饱和溶液的琼脂K+和Cl-在盐桥中能移动,信息提示,盐桥,SO42,Zn2+,ee,SO42,Cu2+,K+,盐桥工作示意图,Cu,Zn,K+,Cl,K+,Cl,K+,Cl,K+,Cl,K+,Cl,Cl,K+,K+,Cl,K+,K+,K+,Cl,Cl,K+,Cl,Cl,Cl,1.连通电路,信息提示,2.使溶液呈电中性,3.使电流持续稳定,锌半电池,铜半电池,电极反应：负极：正极：总反应：,Cu2+2e-=Cu,Zn2e-=Zn2+,Zn+Cu2+=Zn2+Cu,锌铜原电池（盐桥）,问题解决,银半电池,铜半电池,电极反应：负极：正极：总反应：,Cu2e-=Cu2+,2Ag+2e-=2Ag,Cu+2Ag+=Cu2+2Ag,铜银原电池（盐桥）,AgNO3溶液,CuSO4溶液,问题解决,铜半电池,锌铜原电池（盐桥）,知识递进,作正极,作负极,CuSO4溶液,请根据离子反应：Fe+Cu2+Fe2+Cu设计一个带盐桥的原电池，同时记录你所看到的现象,无红色物质析出，铁片溶解,有红色物质析出,指针偏转且稳定,知识应用,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.离子在盐桥中作定向移动，减少了离子的混乱，使离子移动更加有序，电流持续稳定，提高了原电池的使用效率,二.加入盐桥后由两个半电池组成的原电池工作原理：,半电池中：还原性强的材料作负极，失电子被氧化,知识小结,外电路中：电子由负极经导线流向正极,另半电池：电解质溶液中氧化性强的离子在正极得电子被还原,内电路中：两极之间通过盐桥构成闭合回路。,一.盐桥的作用：,1.连通电路,2.使溶液呈电中性,3.使电流持续稳定,二、原电池正、负极判断方法总结,三、原电池工作原理总结1、负失氧，正得还2、电子线中走，离子液中游3、离子正电向正极，负电向负极（正向正，负向负）,电极反应式的书写：“加减法”书写电极反应式1先确定原电池的正、负极，列出正、负极上的反应物质，并标出相同数目电子的得失。2注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存，则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式；若正极上的反应物质是O2，且电解质溶液为中性或碱性，则水必须写入正极反应式中，且O2生成OH，若电解质溶液为酸性，则H必须写入正极反应式中，O2生成水。3正、负极反应式相加得到电池反应的总反应式。若已知电池反应的总反应式，可先写出较易书写的一极的电极反应式，然后在电子守恒的基础上，总反应式减去较易写出的一极的电极反应式，即得到较难写出的另一极的电极反应式。,1991年，我国首创以铝空气海水为能源的新型电池，并应用于海上航标灯。写出电极反应式,负极：Fe2e-=Fe2+正极：2H+2e-=H2总：Fe+2H+=Fe2+H2,负极：Fe2e-=Fe2+正极：2H2O+O2+4e-=4OH-总：2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2,知识拓展：不同的介质不同的电极反应,负极：Al+4OH3e-=AlO2+2H2O正极：2H2O+2e-=H2+2OH总：2Al+2OH+2H2O=2AlO2+3H2,稀硫酸,负极：Mg2e-=Mg2+2H2O正极：2H+2e-=H2总：Mg+2H+=Mg2+H2,负极：Cu2e-=Cu2+正极：2H+NO3+e-=NO2+H2O总：Cu+4H+2NO3=2NO2+Cu2+2H2O,稀H2SO4,负极：Al3e-=Al3+2H2O正极：2H+2e-=H2总：2Al+6H+=2Al3+3H2,下列烧杯中盛放的都是稀H2SO4，在Cu电极上产生大量气泡的是（）,练习反馈,A,在外电路中，电流由铜电极流向银电极正极反应为：Ag+e-=Ag实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同ABCD,用铜片、银片、Cu（NO3）2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有琼脂-KNO3的U形管）构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是（）,C,对于锌铜稀H2SO4组成的原电池装置中，当导线中有1mol电子通过时，理论上的电极变化(A)锌片溶解了32.5g锌片增重32.5g铜片上析出了1gH2铜片上析出1molH2A.B.CD.,(高考真题）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。,Cu,AgNO3,正,X,Ag,Cu2e-=Cu2+,2Ag+2e-=2Ag,(1)比较金属活动性强弱。,例1：,下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是,C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极；,A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲上有H2气放出；,B.在氧化还原反应中，甲比乙失去的电子多；,D.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；,C,原电池原理应用：,(2)比较反应速率,例2：,下列制氢气的反应速率最快的是,粗锌和1mol/L盐酸；,B.,A.,纯锌和1mol/L硫酸；,纯锌和18mol/L硫酸；,C.,粗锌和1mol/L硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。,D.,D,原电池原理应用：,(3)比较金属腐蚀的快慢,原电池原理应用：,例3：,下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀速率由慢到快的顺序是,(4),(2),(1),(3),(4)判断溶液pH值变化,例4：,在Cu-Zn原电池中，200mLH2SO4溶液的浓度为0.125mol/L,若工作一段时间后，溶液的pH值变_？（溶液体积变化忽略不计）,大,原电池原理应用：,（1）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:.,原电池原理应用：,(5)原电池的设计,原电池原理应用：,
