广西桂林市全州高中伍志燕原电池教学课件.ppt

2023/11/281第四章第四章 电化学基础电化学基础第一节第一节 原电池原电池第第1 1课时课时选修选修4 4 化学反应原理化学反应原理新课标人教版高中化学新课标人教版高中化学形成原电池的条件2023/11/282 u温故而知新温故而知新温故而知新温故而知新组成原电池的条件组成原电池的条件1、有两种活泼性不同的金属（或一种是 非金属导体）作电极2、电极材料均浸入电解质溶液中3、两极相连形成闭合电路4、一个自发进行的氧化还原反应 2023/11/283得出结论：得出结论：请写出图片中原电池的电极反应式和电池反应方程式。2023/11/284负极：（锌片）（锌片）Zn-2e-=Zn2+氧化反应氧化反应正极：（铜片）（铜片）2H+2e-=H2反应方程式：Zn+2H+=Zn2+H2稀稀H2SO4还原反应还原反应1.请将锌片与铜片不接触，分别插入请将锌片与铜片不接触，分别插入CuSO4溶液中，观察现象溶液中，观察现象2.请将请将锌锌片与铜片用导线相连，中间片与铜片用导线相连，中间串联一个电流表，同时插入串联一个电流表，同时插入CuSO4溶溶液中，观察现象。液中，观察现象。CuSO4 溶液溶液实实验验1CuSO4 溶液溶液实实验验2我探索我探索实验实验1实验实验2CuSO4 溶液溶液电流表指针发生偏转，但不稳定。电流表指针发生偏转，但不稳定。两个电极上都有红色物质生成两个电极上都有红色物质生成锌片锌片上都有红色物质生成上都有红色物质生成铜片上没有明显现象铜片上没有明显现象2023/11/287分析：由于锌片与硫酸铜溶液直接分析：由于锌片与硫酸铜溶液直接接触，锌片失去的电子一部分经导接触，锌片失去的电子一部分经导线传递到铜片表面，另一部分电子线传递到铜片表面，另一部分电子直接传递给硫酸铜溶液中的直接传递给硫酸铜溶液中的Cu2+,铜在锌片表面析出，锌片表面也构铜在锌片表面析出，锌片表面也构成了原电池，进一步加速铜在锌表成了原电池，进一步加速铜在锌表面析出，致使向外输出的电流强度面析出，致使向外输出的电流强度减弱。当锌片表面完全被铜覆盖后，减弱。当锌片表面完全被铜覆盖后，不再构成原电池，也就没有电流产不再构成原电池，也就没有电流产生。生。CuSO4 溶液溶液实验实验22023/11/288 探究实验探究实验3 3（P71 实验实验4-1）将锌片和铜片分别通过导线与电流计连接，将锌片和铜片分别通过导线与电流计连接，并使锌片和铜片不直接接触，然后分别浸入盛有并使锌片和铜片不直接接触，然后分别浸入盛有硫酸锌和硫酸铜溶液的烧杯中，硫酸锌和硫酸铜溶液的烧杯中，中间用一盐桥连中间用一盐桥连接接，观察现象。，观察现象。电极反应：电极反应：负极：负极：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）（氧化反应）正极：正极：Cu2+2e-=Cu（还原反应）（还原反应）电池反应方程式：电池反应方程式：Zn+Cu2+=Zn2+Cu盐桥中通常装有含琼盐桥中通常装有含琼胶的胶的KCl饱和溶液饱和溶液.2023/11/289盐桥的作用：盐桥的作用：Cl-向向锌盐方向移动，锌盐方向移动，K+向铜盐方向移动，向铜盐方向移动，使使Zn盐和盐和Cu盐溶盐溶液一直液一直保持电中性保持电中性，从而使电子不断从从而使电子不断从Zn极流向极流向Cu极。极。实验实验3导导线线传传递递电电子子，沟沟通通外外电电路路；而而盐盐桥桥则则传传递递正正负负离离子子，沟沟通通内内电电路路。盐盐桥桥保保持持溶溶液液电电中中性性，使使两两个个烧烧杯杯中中的的溶溶液液连连成成一一个个通通路路。优点优点：能产生持续、稳定的电流。能产生持续、稳定的电流。2023/11/2810 此原电池是由两个此原电池是由两个半半电池电池组成的（锌和锌盐溶组成的（锌和锌盐溶液构成锌半电池，铜和铜液构成锌半电池，铜和铜盐溶液构成铜半电池）盐溶液构成铜半电池）；半电池中的反应就是半电池中的反应就是半反半反应应,即即电极反应电极反应。锌半电池铜半电池2023/11/2811 将原电池反应中的氧化反应与还原将原电池反应中的氧化反应与还原反应分开在两个不同区域内进行，再反应分开在两个不同区域内进行，再以适当的方式连接起来，从而获得了以适当的方式连接起来，从而获得了稳定持续的电流。稳定持续的电流。小 结规律我发现规律我发现2023/11/2812 将将实验实验3中的中的硫酸铜溶液改为同浓度的稀硫硫酸铜溶液改为同浓度的稀硫酸溶液，酸溶液，观察并记录电流表指针偏转位置。观察并记录电流表指针偏转位置。H2SO4 实验继续探究 实验4 我发现：在相同条件下，原电池输出电能的能力，取在相同条件下，原电池输出电能的能力，取决于组成原电池的反应物的氧化还原能力。决于组成原电池的反应物的氧化还原能力。2023/11/2813 由于氧化还原反应的本质是电子的转移，而原电池反应的结果导致产生了电流，故原电池反应的本质就是自发的氧化还原反应。在相同条件下，原电池输出电能的能力，取决于组成原电池的反应物的氧化还原能力。我们总结：2023/11/2814氧化反应氧化反应Zn-2e=Zn2+铜锌原电池铜锌原电池电解质电解质溶液溶液盐桥盐桥失失e，沿导线传递，有电流产生，沿导线传递，有电流产生还原反应还原反应Cu2+2e-=Cu阴离子阴离子阳离子阳离子负极负极正极正极 原原 电电 池池 原原 理理外电路外电路内电路内电路ACuSO4 溶液溶液2023/11/2815原电池的组成原电池的组成两个两个半电池半电池 锌锌半半电电池池铜铜半半电电池池盐桥盐桥 利用同样的原理，可以把其它氧化还原反应设计成各利用同样的原理，可以把其它氧化还原反应设计成各种原电池。种原电池。2023/11/2816大显身手大显身手1.1.请利用：请利用：Cu+2AgNOCu+2AgNO3 3=Cu(NO=Cu(NO3 3)2 2+2Ag+2Ag 的反应原理，设的反应原理，设计一个能产生持续稳定电流的原电池装置，画出原电池计一个能产生持续稳定电流的原电池装置，画出原电池的示意图，判断原电池的正、负极，并写出电极反应。的示意图，判断原电池的正、负极，并写出电极反应。2.利用反应利用反应Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2，设计一，设计一个能产生持续稳定电流的原电池装置，画出原电池个能产生持续稳定电流的原电池装置，画出原电池的示意图，判断原电池的正、负极，并写出电极反的示意图，判断原电池的正、负极，并写出电极反应。应。2023/11/2817Mg AlA+稀硫酸溶液稀硫酸溶液NaOHNaOH溶液溶液-(NaOH溶液溶液)负极：负极：2Al+8OH-6e-=2AlO2-+4H2O 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2正极：正极：6H2O+6e-=3H2+6OH-（稀硫酸）负极（稀硫酸）负极:Mg-2e-=Mg2+正极：正极：2H+2e-=H2+-3 3、判断右边判断右边两个两个原电池的正负原电池的正负极，极，并写出电极反应式并写出电极反应式AFeClFeCl3 3溶液溶液-+Cu C负极：负极：Cu-2e-=Cu 2+正极：正极：2Fe3+2e-=2Fe2+请在课后完成下列题目，并归纳整理电极判断及电极反应式书写规律：2023/11/2818Thanks 谢谢您的观看！