高二化学选修4第四章电化学基础第一节原电池课件.ppt

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1、第四章第四章 电化学基础电化学基础第一节第一节 原电池原电池复习与回顾1、原电池的定义： 将化学能转变为电能的装置。2、原电池的实质： 将氧化还原反应的电子转移变成电子的定 向移动。即将化学能转化成电能。3、组成原电池的条件： ZnAZnSO42H+H+AZnSO42H+H+CAZnCu煤油煤油SO42H+H+SO42ZnH+H+CuA(x)(x)()(x)AZnSO42H+H+木条木条(x)H2SO4H2SO4H2SO4H2SO4H2SO4组成原电池的条件：1 、有两种活泼性不同的金属作电极（或金属与能导电的非金属或化合物） 注意：燃料电池中两极可同选石墨或铂2 、有电解质溶液3 、构成闭合

2、的回路4 、能自发进行的氧化还原反应4、工作原理： 负极反应：氧化反应，失去电子； 正极反应：还原反应，得到电子 注意：原电池中电子和电流沿导线流向相反。 形成原电池后反应速率明显加快。 请写出图片中原电池的电极反应式和电池反应方程式。 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总反应方程式：总反应方程式：Zn+2H+=Zn2+H2稀稀H2SO4还原反应还原反应实验探究实验探究1请根据反应：请根据反应： Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu设计一个原电池，并进行实验设计一个原电池，并进行实验。注意：注意：(1)指出原电池

3、的指出原电池的正负极正负极及及电子流向电子流向;(2)写出写出原电池的两个电极反应式原电池的两个电极反应式;(3)观察观察电流表指针电流表指针及及两极的变化两极的变化. 思考思考:怎样改进原电池的装置，才能获怎样改进原电池的装置，才能获得持续、稳定的电流呢？得持续、稳定的电流呢？ 按下图所示按下图所示, , 将置有锌片的将置有锌片的ZnSOZnSO4 4溶液和置有铜片的溶液和置有铜片的CuSOCuSO4 4溶液分别通过导线与电流计连接，有什么现象溶液分别通过导线与电流计连接，有什么现象? ? 电流计指针不偏转，且电流计指针不偏转，且铜片和锌片上均无明显铜片和锌片上均无明显现象（即现象（即: :

4、无电子定向无电子定向移动）移动） 实验探究实验探究2 2ZnCuSO4A上述装置构成了原电池吗？为什么？上述装置构成了原电池吗？为什么？CuZnSO4(1)(1)在实验探究在实验探究2 2的装置中架上盐桥连通的装置中架上盐桥连通, ,看有什么现象？看有什么现象？电流计指针回到零点，电流计指针回到零点，说明无电流，说明无电流，未构成原电池。未构成原电池。电流计指针偏转，电流计指针偏转，有电流通过电路，有电流通过电路，是原电池装置是原电池装置;(2)(2)然后取出盐桥，又将看到什么现象然后取出盐桥，又将看到什么现象? 实验探究实验探究3 3盐桥中通常装有含琼胶盐桥中通常装有含琼胶的的KClKCl饱

5、和溶液饱和溶液ZnSO4Zn CuCuSO4A1、盐桥起什么作用？、盐桥起什么作用？2、确定该原电池的正、负极，判、确定该原电池的正、负极，判断电子的流动路线及溶液中阴、断电子的流动路线及溶液中阴、阳离子移动趋势？阳离子移动趋势？3、分析原电池的构造，并写出原、分析原电池的构造，并写出原电池中的两个电极反应和电池反电池中的两个电极反应和电池反应方程式。应方程式。ZnSO4Zn CuCuSO4A 盐桥的作用：盐桥的作用： ClCl- -向锌盐方向移动，向锌盐方向移动，K K+ +向铜盐方向移动，使向铜盐方向移动，使ZnZn盐盐和和CuCu盐溶液一直保持电中性，从而使电子不断从盐溶液一直保持电中性

6、，从而使电子不断从ZnZn极流向极流向CuCu极。极。导线的作用是传递电子，沟通外电路；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。而盐桥的作用则是沟通内电路。负极（锌片）：负极（锌片）： Zn 2e - = Zn 2+ （氧化反应）氧化反应） 正极（铜片）：正极（铜片）： Cu2+ + 2e - = Cu （还原反应）（还原反应）电池总反应方程式：电池总反应方程式：Zn + Cu2+ = Zn 2+ + Cu ZnSO4Zn CuCuSO4A原电池由两个半电池组成，中间有盐桥连接原电池由两个半电池组成，中间有盐桥连接探究4：设计原电池 Zn(s)+Fe2+(aq)=Zn2+

7、(aq) +Fe(s)(1)装置可采用烧杯和盐桥，画出装置图；(2)注明原电池的正极和负极；(3)注明外电路中电子流向；(4)写出两个电极上的电极反应。小结小结2. 两个电极相连插入电解质溶液两个电极相连插入电解质溶液;把化学能直接转化为电能的装置。把化学能直接转化为电能的装置。1 1. .有两块金属有两块金属( (或非金属或非金属) )导体作电极导体作电极; ;二二. .构成原电池的基本条件构成原电池的基本条件：一一. .原电池原电池：3 3. .中并形成闭合电路中并形成闭合电路。三三. .加入盐桥后由两个半电池组成的原电池工作原理加入盐桥后由两个半电池组成的原电池工作原理：1. 用还原性较

8、强的物质用还原性较强的物质(如：活泼金属如：活泼金属)作负极，向外电路提供作负极，向外电路提供电子；用氧化性较强的物质作正极，从电子；用氧化性较强的物质作正极，从外电路外电路得到电子。得到电子。2. 原电池在放电时，负极上的电子经过导线流向正极，而氧原电池在放电时，负极上的电子经过导线流向正极，而氧化性较强的物质从正极上得到电子，两极之间再通过化性较强的物质从正极上得到电子，两极之间再通过盐桥盐桥及及池内池内溶液中的阴、阳离子溶液中的阴、阳离子定向运动形成的内电路构成有稳定定向运动形成的内电路构成有稳定电流的闭合回路。电流的闭合回路。4 4. .有可自发进行的氧化还原反应。有可自发进行的氧化还

9、原反应。1.某原电池总反应式为：某原电池总反应式为：Cu+2Fe3+=Cu2+2Fe2+，能实现该，能实现该反应的原电池是反应的原电池是( )ABCD电极材料电极材料Cu、ZnCu、AgCu、CFe、Zn电解质溶液电解质溶液FeCl3Fe2(SO4)3Fe(NO3)2CuSO4B 2.宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池，其电池反应为宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池，其电池反应为2H2+O2=2H2O，电解质溶液为，电解质溶液为KOH，反应保持在高，反应保持在高温下，使温下，使H2O蒸发，正确叙述正确的是蒸发，正确叙述正确的是:（ ）AH2为正极，为正极，O2为负极为负极B电极反应（正极）：电极反应（正极）：O2+2H2O+4e- =4OH-C电极反应（负极）：电极反应（负极）：2H2+4OH-=4H2O-4e-D负极发生还原反应，正极发生氧化反应负极发生还原反应，正极发生氧化反应 B